Water production functions of wheat (Triticum aestivum L.) irrigated with saline and alkali waters using double-line source sprinkler system

Expected yield losses as a function of quality and quantity of water applied for irrigation are required to formulate guidelines for the effective utilisation of marginal quality waters. In an experiment conducted during 2004-2006, double-line source sprinklers were used to determine the separate and interactive effects of saline and alkali irrigation waters on wheat (Triticum aestivum L.). The study included three water qualities: groundwater (GW; electrical conductivity of water, ECw 3.5 dS m⁻¹; sodium adsorption ratio, SAR 9.8 mmol L⁻¹; residual sodium carbonate, RSC, nil) available at the site, and two synthesized waters, saline (SW; ECw 9.4 dS m⁻¹, SAR 10.3 mmol L⁻¹; RSC nil) and alkali (AW; ECw 3.7 dS m⁻¹, SAR 15.1 mmol L⁻¹; RSC 9.6 meq. L⁻¹). The depths of applied SW, AW, and GW per irrigation ranged from 0.7 to 3.5 cm; the depths of applied mixtures of GW with either SW (MSW) or AW (MAW) ranged from 3.2 to 5 cm. Thereby, the water applied for post-plant irrigations using either of GW, SW or AW ranged between 15.2 and 34.6 cm and 17.1 and 48.1 cm during 2004-2005 and 2005-2006, respectively and the range was 32.1-37.0 and 53.1-60.0 cm for MSW or MAW. Grain yields, when averaged for two years, ranged between 3.08 and 4.36 Mg ha⁻¹, 2.57 and 3.70 Mg ha⁻¹ and 2.73 and 3.74 Mg ha⁻¹ with various quantities of water applied using GW, SW and AW, respectively, and between 3.47 and 3.75 Mg ha⁻¹ and 3.63 and 3.77 Mg ha⁻¹ for MSW and MAW, respectively. The water production functions developed for the two sets of water quality treatments could be represented as: RY = 0.528 + 0.843(WA/OPE) − 0.359(WA/OPE)² − 0.027ECw + 0.44 × 10⁻²(WA/OPE) × ECw for SW (R² = 0.63); RY = 0.446 + 0.816(OPE/WA) − 0.326(WA/OPE)² − 0.0124RSC − 0.55 × 10⁻⁴(WA/OPE) × RSC for AW (R² = 0.56). Here, RY, WA and OPE are the relative yields in reference to the maximum yield obtained with GW, water applied for pre- and post-plant irrigations (cm), and open pan evaporation, respectively. Crop yield increased with increasing amount of applied water for all of the irrigation waters but the maximum yields as obtained with GW, could not be attained even with increased quantities of SW and AW. Increased frequency of irrigation with sprinklers reduced the rate of yield decline with increasing salinity in irrigation water. The sodium contents of plants increased with salinity/alkalinity of sprinkled waters as also with their quantities. Simultaneous decrease in potassium contents resulted in remarkable increase in Na:K ratio.     

荒漠草原植被覆盖对土壤水分的影响

以希拉穆仁草原为研究对象,通过对不同植被覆盖下土壤水分进行测定,研究了荒漠草原植被覆盖对土壤水分的影响,结果表明:植被覆盖度与土壤水分之间具有显著的相关关系,尤其是10 cm深度范围内土壤水分随植被盖度呈二次抛物线性趋势增加(R2=0.904 9);由于根系层分布的差异使得土壤剖面不同深度上对这种影响的水分响应不尽相同,灌丛植被覆盖的土壤水分含量在剖面0～40cm范围内明显大于其他植被类型,以坡顶土壤含水量最低;荒漠草原植被覆盖状况变化不仅影响土壤水分含量大小,而且显著影响土壤水分的空间分布,退化较轻的河滩草甸植被有利于维持相对均匀的土壤水分空间分布.     

高黎贡山地区生态环境变迁状况与重建对策

20世纪中叶以前,高黎贡山森林植被茂密,生态良好.如今,大面积的原始森林被砍伐,滑坡、泥石流自然灾害不时发生,生态环境恶化.通过对高黎贡山地区的生态环境恶化的原因进行分析,提出了5个方面的生态环境建设对策:(1)恢复植被;(2)开发替代能源以降低薪材消耗;(3)调整土地利用结构以发展社区经济;(4)发展生态旅游;(5)借助保护区的优势,争取国内外支持援助.     

冀东滦下灌区种植结构调整策略的研究

分析了冀东滦下灌区四县稻田土壤耕层的全盐含量和地下水矿化度,并依据我国盐渍土壤划分标准和不同作物的耐盐能力,将该稻区划分为宜稻区、盐生植物种植区、耐盐作物种植区和大田旱作物种植区,并提出了各个区域的种植技术方案及配套的工程技术措施。     

景谷县植物多样性调查

在分析景谷县的有关植物研究基础后,记载了景谷县森林植被,国家珍稀濒危保护植物,统计了全县植物种类数量,在此基础上分析了主要经济植物资源,并讨论了确定了景谷县森林植物区系敏感区的原则,根据其原则确定景谷县威远江流域、小黑江流域等７个地区为景谷县森林植物区系敏感区。     

准噶尔盆地绿洲-沙漠过渡带植被时空演变特征

通过对准噶尔盆地绿洲-沙漠过渡带的植被种群和覆盖度的调查,以及1989年和2000年两期TM影像景观格局的解译,运用时间动态度和Ripley's K函数的方法分析了准噶尔盆地绿洲-沙漠过渡带植被的时空变化特征.结果表明,1989～2000年,研究区内人为垦地幅度较大,农田面积增加,而天然植被区域被垦地利用或破坏,造成植被面积减少,总的覆盖度降低,同时沙化面积加大.     

基于无人机遥感与随机森林的荒漠草原植被分类方法

荒漠草原是草原中最旱生的类型,属于草原的极限生态状态,也是气候变化和生态系统演变的预警区。利用无人机高光谱遥感技术快速、准确地提取荒漠草原草地植被类型,对动态监测草原生态安全和合理开发草地畜牧业具有重要意义。以无人机搭载高光谱成像系统采集内蒙古荒漠草原遥感图像,获得具有高空间分辨率和高光谱分辨率的图像;通过光谱连续统去除变换,增强草地植被之间的光谱差异,并构建植被指数;采用分步波段选择法选择荒漠草原植被的特征波段,实现高光谱数据降维;构建融合光谱特征、植被特征、地形特征和纹理特征等24个变量的随机森林分类模型,并与支持向量机（SVM）、K-最近邻（KNN）和最大似然分类（MLC）法进行比较。结果表明,在4种分类方法中随机森林分类算法分类效果最好,总体分类精度达到91.06%,比SVM、KNN和MLC等机器学习算法分别高7.9、15.61、18.33个百分点,Kappa系数达到0.90,比SVM、KNN和MLC算法分别高0.13、0.23和0.26。无人机高光谱低空遥感和随机森林算法的结合为荒漠草原草地植被分类提供了新途径。     

不同矿化度咸水在滨海典型植被盐碱地中的入渗特性研究

基于滨海盐碱区典型植被白茅、盐地碱蓬和裸地的土壤性状调查,开展了不同矿化度咸水(0、5、10 g/L)在上述典型地块中的水分入渗试验,以分析滨海盐碱区典型植被对土壤结构特征、咸水入渗特性、水盐分布规律的影响.结果表明:①裸地、盐地碱蓬地和白茅地土壤容重和含盐量依次降低、土壤大粒径水稳性团聚体含量依次增加;②同一地块初始...     

工程堆积体坡面不同植被格局的控蚀效果研究

为探明不同植被格局对工程堆积体陡坡坡面土壤侵蚀的影响,采用10,20,30 L/min 3种放水流量,对黄土区不同格局（裸坡、坡顶、坡中、坡底、条带）下的高陡边坡（32°,20 m×1 m）进行模拟放水试验,选取径流率、产沙率、减流效益、减沙效益等因子对堆积体坡面植被的控蚀效果进行分析。结果表明：3种放水流量下,条带、坡顶、坡中、坡底的平均径流率较裸坡分别减小57.33%,61.17%,41.62%,24.78%,平均产沙率较裸坡分别减小74.99%,61.10%,55.01%,46.43%,且径流率与产沙率的线性关系（R²=0.57~0.80,p<0.01）整体上弱于裸坡（R²=0.71,p<0.01）。不同植被格局中,条带及坡顶格局的减流效益分别是65.97%,60.52%,减沙效益分别为71.44%,57.22%,二者的控蚀效果远高于其他格局。产沙率与径流功率的线性相关性（R²=0.61~0.83,p<0.01）高于径流剪切力（R²=0.29~0.76,p<0.01）,径流功率能更好地反映堆积体坡面土壤侵蚀机制。     

黄土高原植被净初级生产力时空变化及其影响因素

为了探明黄土高原地区植被生产力变化的驱动机制,该文基于MODIS传感器获得的MOD17A3数据,分析了黄土高原2000-2010年间植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)的时空变化及其主要影响因素,并借助多元统计分析方法对引起NPP变化的自然和人为因素进行量化分析。结果表明:黄土高原植被总NPP从2000年的119 Tg(以C计)增加到2010年的144 Tg(以C计),年增速4.57 g/(m2·a)(P0.05)(以C计)。黄土高原约91%的区域NPP呈增加趋势,37%的区域增加趋势显著,主要分布在陕西、青海大部分地区、甘肃南部及宁南山区。整个黄土高原近11 a间NPP变化受自然和人为因素共同影响,其中退耕还林还草累计面积、帕尔默干旱指数(palmer drought severity index,PDSI)、耕地面积和人口数量是影响NPP变化的主要因素。退耕还林还草累计面积占四者总贡献率的43%,PDSI占40%,耕地面积和人口数量分别占13%和4%。对区域而言,由退耕还林还草工程引起的土地利用覆被变化是退耕区(陕北、甘肃东南部等)NPP增加的主要因素,而近年来干旱情况的缓解(PDSI呈上升趋势)则是青海、内蒙古等地NPP增加的主要因素。该研究对于黄土高原各区域生态资源管理,以及生态系统的建设具有一定的指导和借鉴意义。