黑龙江省西部半干旱区大豆水分生产函数试验研究

通过盆栽实验,应用大豆不同灌水处理下的耗水量和产量的试验资料,用Jensen模型、Minhas模型、Blank模型、Singh模型、Stewart模型分别对黑龙江省西部半干旱区大豆的水分生产函数进行了拟合,对模型求解结果进行了比较分析与检验。用生长曲线来拟合水分敏感指数累积函数,计算了不同生育阶段的水分敏感指数。结果表明:加法模型Stewart、乘法模型Jensen优于其它分段计算模型;水分敏感指数累积函数拟合的效果较好。     

基于T-S模糊神经网络的地下水水质评价

采用T-S模糊神经网络模型对吉林省西部地区部分地下水水化学监测点水质进行评价。T-S模糊神经网络模型是根据模糊系统和人工神经网络优缺点具有明显的互补性结合而成,考虑了水质评价标准的区间形式和水系统的不确定性。将T-S模糊神经网络的评价结果与水质综合评价方法中经典的内梅罗指数法和BP人工神经网络法的评价结果进行对比,结果表明:T-S模糊神经网络法评价地下水水质更全面更客观。利用该方法对吉林西部的地下水水质进行评价,结果显示:吉林西部地区地下水资源已经遭受不同程度的污染,需要进行有效的保护。     

Application of molybdenum fertilizer enhanced quality and production of alfalfa in northern China under non-irrigated conditions

Molybdenum (Mo) is an essential micro-mineral nutrient for plant growth and development. As an important legume forage, alfalfa (Medicago sativa) is frequently planted in marginal lands of northern China where water scarcity and infertile soil are limiting factors for alfalfa production. Mo plays an important role in nitrogen (N) metabolism in general and N fixation in legume species in particular. To evaluate the role of Mo fertilizer in alfalfa quality and production in semi-arid areas of northern China, we conducted a three-year field experiment in Inner Mongolia from 2012 to 2014. Mo fertilizer at the doses of 0, 150 g hm^?2, 300 g hm^?2yr^?1 was applied consecutively across the three years. Application of Mo at 300 g hm^?2yr^?1 significantly increased dry yield of alfalfa in 2014. Crude protein (CP) content of alfalfa without application of Mo exhibited a decline trend from 2012 to 2014. Application of Mo significantly enhanced total CP in 2012 and 2014, and delayed the reduction in total CP across the three years. In contrast to CP, Mo fertilizer had no significant effects on neutral detergent fiber and acid detergent fiber content. In addition, we found that nitrate reductase activity of alfalfa was increased by Mo fertilizer, which may account for the enhanced CP content in alfalfa. These findings highlight that application of Mo fertilizer can be an effective way to improve alfalfa production and quality in semi-arid areas in northern China.     

雨强对华北土石山区坡面侵蚀及其颗粒富集过程的影响

为研究雨强对华北土石山区坡面侵蚀过程和泥沙颗粒分布规律的影响,采用室内人工模拟降雨试验,以华北土石山区2种典型土壤为研究对象,在4种雨强(30,60,90,120mm/h)条件下,分析了径流的变化过程和侵蚀泥沙的颗粒组成及其颗粒富集率的变化规律。结果表明:(1)随着雨强从30mm/h增大至120mm/h,黄土性褐土和石灰性褐土的产流时间均逐渐减小,分别缩短了79%和85%;(2)在60,90,120mm/h雨强条件下,黄土性褐土的径流强度和泥沙浓度均随降雨时间先减小后增大,而后趋于稳定状态,石灰性褐土仅在120mm/h雨强条件下出现相似规律;(3)当雨强从30mm/h增大至120mm/h,黄土性褐土泥沙流失朝粗颗粒化发展,侵蚀泥沙的砂粒和粗粉粒含量分别增加了86%和21%,而石灰性褐土的变化不明显;(4)在降雨初始阶段,粒径较小的黏粒和细粉粒明显富集,而粒径较大的粗粉粒和砂粒不易流失,但随着降雨历时的延长,不同粒径泥沙颗粒的富集率趋于1,这种现象在大雨强下表现得尤为明显。     

全球变暖背景下中国北方沙尘暴变化及其对黄土高原成壤的影响研究

黄土的风成说表明粉尘黄土沉积及其成壤与沙尘暴之间存在着密切的联系,作为粉尘搬运的典型:沙尘暴是一种在强冷空气条件下粉尘快速而大规模被搬运和沉降事件,而长时间尺度的沙尘暴事件受全球气候变化的控制和影响;同时,沙尘暴发生的频次和强度变化进而会影响黄土高原地区的黄土粉尘沉积及其成壤强度的变化。本文是在考察中国北方沙尘暴成因机制与黄土高原粉尘沉积和成壤之间关系的基础上,探讨了在全球持续变暖背景下中国北方沙尘暴的发生频次变化及其对黄土高原地区粉尘沉积和成壤强度的可能影响。主要结论是:在全球持续变暖的背景下,虽然粉尘沉积区的降水并没有显著增加,但粉尘源区气候趋于暖湿化,导致中国北方沙尘暴有逐年减少的趋势,使得黄土高原粉尘堆积的速率减小,因而,黄土高原地区将进入一个成壤相对强的时期。     

近50a西北干旱区气候变化对农业的影响

本文选取了西北干旱区21个代表站点1951-2000年逐日气温和逐日降水量资料。用趋势法和百分位阈值法分析年平均气温、年降水量、极端年最低温度、年最高温度和极端降水量变化特征及其各分区极端气候变化趋势。研究结果表明:(1)近50a西北干旱区气温呈上升趋势(0.22℃/10a),1986年后气温明显升高,柴达木盆地和北疆升温较大。近50a西北干旱区年降水量变化和趋势分布,降水变化有增加的趋势(3.2mm/10a),其中北疆降水增加最多。(2)西北干旱区近40a年极端最低温度的天数有减少趋势,平均最低温度天数的减少率为7-8天/40a。而极端年最高温度的天数略有增加趋势,平均增加率为0.5天/40a左右。年最高温度略有减少趋势,平均变率为-0.5℃/40a,年最低温度也有增加趋势,平均变率为1.0℃/40a。西北干旱区近40a极端降水的天数增加了2天/40a。(3)气候变暖对西北干旱区农业既有有利影响,又有不利影响,降水量增加,极端气候事件减少对农业有有利影响。     

基于春玉米微咸水灌溉的水盐生产函数研究

在石羊河流域开展微咸水灌溉试验,综合考虑水分与盐分因素对春玉米生长的影响,以国际上通用的水分生产函数Blank模型和Jensen模型为基础进行作物水盐模型的构建,通过引入盐分胁迫因子,将水分生产函数转变为水盐生产函数。通过2009年和2010年春玉米不同矿化度微咸水灌溉试验,结合函数求解,探求春玉米各生育阶段的盐分敏感指数,得出春玉米的盐分敏感程度顺序为苗期>拔节期>抽雄灌浆期>成熟期。同时以交替灌溉试验进行验证,结果表明微咸水安排在盐分敏感程度小的生育阶段更有利于作物的生长。     

近50年东北地区的气候变化事实检测分析

采用国家基准气候站和基本气象站的地面资料,系统地分析了中国东北地区1956年以来近地表主要气候要素演化的时间和空间特征。结果表明:东北近50 a来年平均气温变暖幅度约为1.5℃,增温速率接近0.3℃/(10 a),比北半球和全国同期平均增温速率明显偏高。气温增暖主要发生在最近的20余年。1956年以来东北平均降水量呈略减少趋势,降水变化的空间特征明显而相对稳定,黑龙江的漠河、内蒙古的海拉尔、赤峰的个别地区呈略增加以外,其他大部地区呈减少趋势,尤其黑龙江东部、吉林西部以及辽宁东南部地区降水减少明显。在降水量减少的同时,降水日数也同时减少。分析还发现,近50 a来东北平均的日照时数、平均风速、蒸发量、相对湿度等气候要素均呈显著下降趋势。各不同的气候要素都存在着年际和年代际变化振荡周期,对这些气候要素进行了突变检测,发现年平均气温在1988年发生了明显突变,气温突变首先是以最低气温突变开始的,说明气候变暖是以最低气温变暖开始的。降水量在1961年发生突变,降水量由多减少;降水日数在1994年发生了由多转少的突变;日照时数突变发生在1978年,之后日照时数呈变少趋势。     

中国帕米尔高原黄耆属的分类学研究

通过野外考察、查阅文献和标本鉴定,对中国帕米尔高原黄耆属(Astragalus L.)植物进行形态分类学研究。结果表明:中国帕米尔高原有黄耆属植物23种,其中神圣黄耆(Astragalus dignus)是中国新记录种,高山黄耆(A.alpinus)是中国帕米尔高原新记录种。对物种学名的考证发现,以前国内文献记载的产于本区的A.mendax,A.alatavicus,A.laspurensis分别是A.charguschanus,A.pamirensis,A.petraeus,同时也采集到了A.laspurensis的标本,证实本种在该区确有分布。同时还给出了23种黄耆属植物的分种检索表,并对其生境和分布作了介绍。     

中国帕米尔高原种子植物属的区系研究

中国帕米尔高原座落于新疆西南部,北纬37°-39,°东经73°-76,°面积约30000km2,区内平均海拔约4000m,拥用种子植物963种(包括变种),分属于59科303属,其中裸子植物3科3属12种,被子植物56科300属951种。种子植物属的区系特征如下:1)单种属、少种属占极高的比例,属种比值偏高,植物区系组成复杂,2)属级水平分析表明,本区植物区系以北温带为主的温带成分占主导地位,仅有13个从热带分布区延伸到温带的热带属,且在本区所含种类极少,但丰富了本区植物区系的组成,3)植物区系较为年轻且有一定的衍生性,4)高原生态因子的作用,使本区植物获得了适应寒冷和干旱的特性。