播期对川中丘陵区油菜倒伏性状的影响

油菜机械化生产中,植株倒伏是影响机械化收获的重要因素。为探讨不同播种期对川中丘陵区油菜倒伏性状的影响,以川油36和蓉油18为供试材料,分别设置9月22日、9月29日、10月6日、10月13日和10月20日5个播期处理,分析不同播期条件下油菜生育期气象因子、倒伏性状指标的变化情况。结果表明,随播种期推迟,油菜生育期内的降水量、积温、日均最高气温、日均最低气温和日照时长均逐渐下降,生育期逐渐缩短,成熟期植株株高、分枝部位、根颈粗、茎秆粗降低,倒伏系数增加。油菜抗倒伏能力在9月22-29日播期处理之间最强。因此,川中丘陵区油菜的适宜播期为9月下旬。     

辽河流域玉米籽粒脱水特点及适宜收获期分析

辽河流域处于中国东北春玉米区南部,积温资源相对丰富,在该区域推广玉米机械粒收技术具有较好的热量资源基础,但区域内玉米收获时籽粒含水率偏高,机械粒收的破碎率、损失率偏高等质量问题突出。分析区域内主推品种的籽粒脱水特征、基于热量资源条件确定机械粒收的适宜时间,是解决上述问题的合理途径。2017年选择该区域主推的29个不同熟期玉米品种,在开鲁县和铁岭县开展了籽粒脱水动态观测试验。结合流域内常年春玉米播种日期、不同品种生长发育及籽粒脱水积温需求、历史气象数据等分析结果,建立不同品种在辽河流域适宜机械粒收时期的预测方法。结果显示, Logistic Power模型可以很好地模拟春玉米籽粒含水率变化过程。不同品种籽粒实收含水率与模拟含水率间存在极显著的线性关系,决定系数R2为0.916 (n=45),均方根误差RMSE为1.217。研究建立的不同品种籽粒含水率模型具有极佳的区域适用性,以2017年国审的4个宜机收品种及流域内2个主栽品种研究,明确了不同品种适宜机械粒收时期的分布规律。国审品种中,德育919和京农科728自播种至籽粒含水率降至25%活动积温需求低于3200°C d,在辽河流域大部地区可于9月中下旬达到高质量机械粒收的籽粒含水率要求。泽玉8911和吉单66积温需求低于3400°C d,可于10月上中旬在流域内实现机械粒收,较上述德育919和京农科728晚10～20d。而当地主栽的辽单575和京科968脱水至适宜籽粒含水率的积温需求较泽玉8911和吉单66多200°Cd,无法在当地常规收获期实现高质量的机械粒收。本研究检验了基于LogisticPower模型的籽粒含水率预测模型在区域分析应用中的精度。通过比较国审宜机收品种与当地主栽品种的籽粒含水率变化、成熟和脱水的积温需求以及适宜机械粒收日期的空间分布规律,更新现有品种有助于在辽河流域实现常规收获期内的高质量机械粒收。     

套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响

为了研究川中丘陵区旱地套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响,在与玉米套作条件下,以鲜食型紫色甘薯品种‘南紫薯008’为材料,设置5个种植密度,测定紫色甘薯叶面积指数、群体生长率、群体光合势、干物质积累、产量等指标。结果表明：在套作条件下,随着种植密度的增加,‘南紫薯008’群体叶面积指数有升高的趋势,群体生长率、群体光合势、商品薯率、干物质率、鲜薯产量、淀粉产量均呈先升后降的趋势,而单株结薯数、单株薯鲜重则下降,群体干物质积累量和T/R则随生育期的推进不同密度间表现有所差异。公顷种植密度在3.5×10⁴~4.0×10⁴株时,群体干物质积累量、鲜薯产量、淀粉产量和商品薯率均较高。套作条件下‘南紫薯008’最高鲜薯产量为11816.9 kg/hm²,约为其净作产量的42.6%~53.1%。川中丘陵区旱地套作条件下紫色甘薯适宜的种植密度为3.5×10⁴~4.0×10⁴株/hm²。     

中国西北中小型盆地天然地下水水化学特征——以公婆泉盆地为例

研究分析干旱气候条件下甘肃北山公婆泉盆地天然地下水水化学成分特征,结合水文地质条件与水化学特征Piper三线图表明:研究区存在4种类型地下水,白垩系深层水中钙镁离子含量相对高于其他类型水.地下水氚同位素结合水化学特征较好地区分了水源点的水文地质属性.氢氧同位素表明,该区地下水来源于大气降水,第四系浅层水受到强烈的蒸发作用,发生了一定程度的氧漂移,并影响"混合水"的同位素组成.最后分析了地下水主要离子的来源,以及地下水形成过程中所受到的溶滤、沉积和蒸发等水文地球化学作用.     

干旱区自然灾害监测预警系统的一般模式——以塔里木盆地为例

我国西部干旱区生态环境脆弱 ,自然灾害频繁。塔里木盆地是我国最大的内陆盆地 ,干旱、大风、沙尘暴、洪水、泥石流以及地震、雪灾等自然灾害 ,严重地影响到盆地的生态安全。在RS、GIS及 GPS等技术支持下 ,研究各自然灾害的孕灾机理及过程 ,建立自然灾害的监测评价及预警系统 ,对于塔里木盆地生态环境建设具有重要意义。     

基于核熵成分分析的综合干旱指数的构建与应用

针对传统单变量干旱指数难以全面表征干旱及部分综合干旱指数难以反映多变量之间的非线性关系等问题,采用标准化降水蒸散发指数（SPEI）、标准化径流指数（SRI）及标准化土壤湿度指数（SSMI）3个单变量指数分别表征气象干旱、水文干旱和农业干旱,利用核熵成分分析法（KECA）构造综合干旱指数（SMDI）,采用M-K趋势检验、小波分析及典型历史旱情验证等方法分析干旱的时空变化特征以及干旱指数的适用性。以黑河流域中上游为例,结果表明：研究区全年77.6%的区域表现为干旱不显著加重的趋势;在流域尺度上,干旱存在43 a的长周期,15~23 a的中周期,3~8 a的短周期;20世纪90年代夏、秋两季及21世纪以来春、冬两季干旱发生频率较高,且整体夏旱发生频率最高;1969年春、1997年秋和2009年冬的典型历史旱情验证表明SMDI优于其他3种单变量干旱指数。说明基于KECA构建的SMDI是一种有效的干旱监测指数,在黑河流域中上游干旱监测中有好的适用性。     

Estimate of sediment yield in a basin without sediment data

In this study, three mathematical models for the estimate of sediment yield, due to soil and stream erosion, at the outlet of a basin are presented. Each model consists of three submodels: a rainfall-runoff submodel, a soil erosion submodel and a sediment transport submodel for streams. The rainfall-runoff and the stream sediment transport submodels are identical in the three mathematical models. The rainfall-runoff submodel that is used for the computation of the runoff in a sub-basin is a simplified water balance model for the soil root zone. For the estimate of soil erosion in a sub-basin, three different submodels are used alternatively, owing to the fact that erosion or sediment yield data are not available. The soil erosion submodels are (a) a modified form of the classical Universal Soil Loss Equation (USLE, [Foster, G.R., Meyer, L.D., Onstad, C.A., 1977. A runoff erosivity factor and variable slope length exponents for soil loss estimates. Transactions of the ASAE, 20 (4), 683–687]) taking into account both the rainfall erosion and the runoff erosion, (b) the relationships of Poesen [Poesen, J., 1985. An improved splash transport model. Zeitschrift für Geomorphologie, 29, 193–211] quantifying the splash detachment, as well as the upslope and downslope splash transport, (c) the relationships of Schmidt [Schmidt, J., 1992. Predicting the sediment yield from agricultural land using a new soil erosion model. Proceedings of the 5th International Symposium on River Sedimentation. Karlsruhe, Germany, pp. 1045–1051] including the momentum flux exerted by the droplets and the momentum flux exerted by the runoff. The sediment transport submodel for streams aims to estimate the sediment yield at the outlet of a sub-basin. This quantity results by comparing the available sediment amount in the main stream of a sub-basin with the sediment transport capacity by stream flow, which is computed by the relationships of Yang and Stall [Yang, C.T., Stall, J.B., 1976. Applicability of unit stream power equation. Journal of the Hydraulics Division, ASCE, 102, 559–568]. The mathematical models were applied to the basin of Kompsatos River, in northeastern Greece, with an area of about 565 km². The whole basin was divided into 18 natural sub-basins for more precise calculations. Monthly rainfall data were available for 27 years (1966–1992); therefore, the calculations were performed on a monthly basis. The deviation between the three mean annual values of sediment yield at the basin outlet, for 27 years, resulting from the three mathematical models is relatively small.     

准噶尔盆地植被群落物种多样性与沙漠化防治

基于准噶尔盆地南缘荒漠植被样方的调查资料,从不同类型群落的物种多样性及其与生境的关系等方面对该区域植被分布现状进行了分析,并且用相似性系数对不同类型群落采取的沙漠化防治措施的可行性进行了探讨。结果表明:调查区内主要分布着20种荒漠植物,无乔木,只有灌木和草本植物;采取人工补植的方式恢复荒漠植被宜在距离沙漠较远的区域进行;在远离居民生活区的区域布设围栏生态效果不明显;三芒草适于作为沙丘植被恢复的先锋物种。     

西汉水流域典型林草地侵蚀特征分析

为了说明西汉水流域典型林草地的侵蚀特征,为农业工程和流域治理提供依据,采用137Cs土壤侵蚀核素示踪技术,按野外采样、核素检测、模型计算三步开展研究。结果表明,6个本底区域的137Cs面积活度为1 600～2 402 Bq/m2,平均值为2 022 Bq/m2;本底区域和未扰动的林草地,剖面核素活度随深度呈指数递减分布;采样荒草地为轻度侵蚀,林地为沉积或无明显流失,退耕还林用地为中度侵蚀;侵蚀强度：林草地＜荒草地＜退耕还林用地;对于同坡面的不同坡位,侵蚀强度：坡面上部＞中部＞下部;植被发育程度影响侵蚀量的大小,对于同一土地利用类型,通常植被覆盖度越高,侵蚀速率越小,反之侵蚀速率越大。     

极端暴雨情景模拟下黄河中游区现状下垫面来沙量分析

黄河防洪,难在沙多。未来黄河的来沙情势事关治黄方略确定、流域水沙资源配置、重大水利工程布局与运用,是近年治黄的热点问题。2000年以来,黄土高原生态环境大幅改善,黄河来沙锐减,在此背景下,需要客观认识极端暴雨情景下的黄河最大可能来沙量,为黄河防洪减淤提供决策依据。该文以沙量贡献率约91%的黄河中游河口镇至潼关区间为研究对象,以下垫面产输沙环境大体稳定、且暴雨偏多的2010-2018年作为现状下垫面,设计了"假定1933年暴雨重现"和"假定2010-2018年各支流的最大暴雨年在同一年发生"等两种极端暴雨情景,分别采用各支流最大暴雨年实测沙量相加和基于现状年各支流降雨-产沙关系的水文学方法,分析了研究区现状下垫面在极端暴雨情景下的可能来沙量。1933年是黄土高原近百年实际发生过的最大暴雨年;通过暴雨移植而成的"合成年"暴雨量级仅次于1933年,但输沙量和产沙量相当于实测值;两个暴雨情景的大暴雨落区不同。研究结果表明:在现状下垫面背景下,如果2010-2018年各支流的最大暴雨年出现在同一年,研究区的年输沙量将达6.2亿t,相应的区域产沙量为9.9亿t;基于现状下垫面的降雨-产沙关系,如果1933年大暴雨在研究区重现,研究区的年输沙量将达9.4亿t,相应的区域产沙量为12.4亿t。该文采用的两种极端暴雨情景,只能算得上是近一百年内的最大降雨,且未考虑坝库水毁排沙和极端暴雨出现在连续干旱年之后等不利情况,否则来沙量将更大。由此可见,即便是黄土高原林草植被已经大幅改善,且大量梯田和淤地坝建成投运,黄河防洪和骨干工程调度运用仍要做好应对大沙的准备。