水分胁迫对冬小麦冠层辐射截获率和利用效率的影响

冬小麦地上部生物量和最终产量都取决于冠层截获光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)的能力以及辐射利用效率(Radiation use efficiency,RUE)的大小。目前主要的作物生长模型都是利用作物冠层PAR截获率与RUE的关系来模拟作物的干物质积累和产量形成过程。为了探讨不同生育期受旱对冬小麦冠层PAR截获率和RUE的影响,本研究开展了2个生长季(2015—2016年和2016—2017年)的冬小麦田间试验。试验设置返青+拔节受旱(Early stress,ES),抽穗+灌浆受旱(Later stress,LS)以及全生育期不灌水(Whole stress,WS)3个不同处理,另外设置充分灌水处理作为对照(CK),灌水定额为80 mm。冠层接收到的太阳辐射通过每个小区中心处安装的PAR传感器全天候、不间断测得。结果表明土壤相对含水率能够有效反映冬小麦在不同受旱处理下的缺水状态。在受旱条件下,ES、LS和WS处理的最大叶面积指数分别比CK处理低31%、15%和58%。受叶面积指数影响,CK、ES、LS和WS处理的最大冠层PAR截获率分别为90%、88%、79%和42%,WS处理显著低于其他3个处理,同时,各处理叶面积指数和冠层PAR截获率的差异导致不同的冠层消光系数,其中ES处理的消光系数低于LS处理。CK、ES、LS和WS处理2年的平均地上部生物量分别为1 532、1 410、1 403、537 g/m~2。冬小麦的作物生长速率(Crop growth rate,CGR)呈现出和地上部生物量相似的规律,二者之间具有良好的相关性(R~2=0.99)。冠层辐射截获率和地上部生物量决定了冬小麦的RUE,本研究中CK处理的RUE为3.55 g/MJ,ES和LS处理的RUE要比CK处理低22%和5%,而WS处理仅比CK处理低22%。冬小麦的RUE在整个生育期呈先增大后减小的趋势,在开花期达到峰值。营养阶段受旱引起的冬小麦RUE降低幅度更大,全生育期受旱下冬小麦RUE呈现不同的干旱响应机制,有待于进一步研究。本研究认为将消光系数和RUE作为生育期或者积温的函数来对待而非单一常数,可以帮助改善作物模型中干物质的估算精度,降低模拟结果的不确定性。     

生物炭与化肥互作对土壤含水率与番茄产量的影响

为探明生物炭与化肥互作对番茄土壤含水率与及产量的影响,试验设置5个生物炭水平0t/hm~2(B1)、10t/hm~2(B2)、20t/hm~2(B3)、40t/hm~2(B4)、60t/hm~2(B5)和2个化肥水平中肥(F1)和低肥(F2)。结果表明:0～20cm土层土壤含水率均随生物炭施用量增加呈现增大趋势。在番茄生长阶段,0～20cm低炭处理土壤含水率与对照相比增幅在10%以内,高炭处理增幅达40%。20～40cm土壤含水率与0～20cm变化规律恰好相反,与对照相比施炭处理土壤含水率均呈下降趋势。其中B4F1和B4F2含水率最小,为对照的70%。施加生物炭后土壤含水率变化幅度(Ka)和变异程度(Cv)减弱。同一深度土壤随着施炭量增加Ka和Cv均减小。与对照相比较高施炭处理(B4F1、B4F2、B5F1、B5F2)变异系数Cv相对较小。随着番茄生长土壤水分在垂直剖面影响表现为较高施炭量(B4F1、B4F2、B5F1、B5F2)能有效保持耕作层有效水分,与对照相比差异显著。随着施炭量增加番茄产量增幅出现先升高后降低趋势,且均高于对照。B4F1、B4F2、B5F1、B5F2分别增幅46.34%、58.61%、49.63%和39.18%,其中B4F2产量最高。同一施炭不同施肥处理间差异不显著。研究成果可为内蒙古半干旱地区农业生产提供依据。     

剔除土壤背景的棉花水分胁迫无人机热红外遥感诊断

剔除无人机热红外影像中的土壤背景是提高作物水分诊断精度的有效途径,但也是热红外图像处理的难点问题。本文以不同水分处理的花铃期棉花为研究对象,分别在09:00、13:00和17:00等3个时刻,连续5 d采集无人机高分辨率热红外影像,并采用二值化Ostu算法和Canny边缘检测算法对热红外图像进行掩膜处理,实现对土壤背景的剔除,然后分别计算二值化Ostu算法、Canny边缘检测算法和包含土壤背景下的3种棉花水分胁迫指数(Crop water stress index,CWSI),最后建立不同时刻下3种CWSI与棉花叶片气孔导度Gs的关系模型。研究结果表明,应用Canny边缘检测算法可有效剔除热红外影像中的土壤背景,剔除土壤背景后的温度直方图呈单峰的偏态分布;3种处理方法获得的作物水分胁迫指数CWSI中,Canny边缘检测算法的CWSI最小,二值化Ostu算法的CWSI较高,包含土壤背景的CWSI最大;采用Canny边缘检测算法剔除土壤背景后的CWSI与棉花叶片气孔导度Gs的决定系数R2达到0.84,Ostu算法的结果次之,包含土壤背景的最差。本研究可为无人机热红外遥感监测作物水分状况提供参考。     

冬凌草的人工栽培与水土保持效益试验研究

冬凌草原为经济价值较高的野生药用水土保持植物,随着对其开发利用,野生资源日显不足。经试验分析,人工栽培的冬凌草遗传性状稳定,其生物学、生态学特性以及药用价值与野生自然资源相比,无明显差异,故扩大人工栽培是可行的。试验研究出的人工种植技术,可使冬凌草种子出苗率由野生传播的不足1％提高到87.2％;扦插生根率达到90.5％。冬凌草具有良好的蓄水保土作用,一年生冬凌草区比对照减少径流量36.1％,土壤流失量减少48.5％;比一年生金银花区径流量削减18.3％,减少土壤流失26.8％。     

梯田基线设计与简易放线法

梯田基线设计,多采用经验法,等高等宽不好兼顾,“大弯就势,小弯取直”往往只能定性,不能量化,由此设计出的梯田埂线,难以得出最佳梯田断面。如根据地形图等高线走向趋势,选择代表地面走向的等高线,通过概化分析,以数学函数式表达等高线,使其横贯坡面切割等高线为最少,以此作为梯田地埂基线,由其函数对应值,在实地进行坐标放线,即可做到等高布设、等宽兼顾和“大弯就势,小弯取直”定量化,既满足机械作业对曲率半径的要求,也避免了施工时的大切大垫。     

畜禽场粪便污染饮用水的测定简报

分析了畜禽粪便的环境污染,并对北京西郊部分畜禽饲养场饮用水污染情况进行抽样化验分析,报告了畜禽饮用水被粪便污染情况及其污染渠道和原因。提出采取行政科学管理方法和工程技术手段来解决粪便污水污染饮用水问题。     

黄河中游水利水保措施减沙效益分析中几个值得注意的问题

河流输沙量的变化受流域降水和下垫面影响很大。采用水文法分析水利水保措施减沙效益时应注意如下问题:降雨量是最重要的基础资料,要认真分析工程实施前后雨量站的分布、代表性及前后期降雨量的可比性;暴雨对产沙的影响很大,暴雨强度是决定产沙量多少的重要参数,选用有效降雨量、有效降雨强度能较好地反映暴雨产沙作用;用径流量预报产沙量要区别地下、地表径流的不同影响;要考虑不同地貌类型区对产沙量的影响。     

提高认识 认真执法 确保密云水库“一盆水”洁净长流

提高认识认真执法确保密云水库“一盆水”洁净长流张国权（北京市密云水土保持监督管理站，１０１５００）密云县位于北京东北部的燕山脚下，地处平原与高原过渡带，总面积２２２６．５ｋｍ２，山区占８０％，其中水土流失面积１１５２．７ｋｍ２，泥石流易发区４００ｋｍ...     

治理与开发结合 大力发展小流域经济

治理与开发结合大力发展小流域经济冯长海，陈继昭（河南省水利厅，郑州４５６００３）水土保持是除害兴利的公益性事业，是治理江河、整治国土、防治水土流失的根本措施，具有全方位、多功能的效应。近１０年来，河南省开展综合治理的小流域已达８００多条，初步治理水土...