半干旱黄土丘陵区小流域横断面土壤水分生态特征

在半干旱地区甘肃榆中北部中连川流域取一横断面,根据地形部位与利用条件布设11个测点,用土钻法监测土壤水分剖面分布与动态,测深到5m。各立地条件年内4月到12月土壤水分动态趋势多样。流域横断面的土壤湿度均较低,2～5m平均值一般都小于10％,其中以坡地苜蓿与半阳坡柠条林地最干燥。该地区土壤干燥化层是普遍存在的,不仅存在于人工植被,也存在于天然植被。径流富集叠加可显著改善土壤水分状况,隔坡水平梯田是其重要途径。退耕还草中要考虑各类草地的比例、苜蓿种植的适宜规模及其持续性问题。     

密度对三种豆科牧草生产力和水分利用率的影响

研究播种密度对3种豆科牧草生产力和水分利用效率的影响,以探讨其在草地农业系统中的合理优化模式。结果表明:沙打旺(Astragelus adsurgens)在高密区第2年生产力最高(18321 kg·hm^-2),第3年开始下滑;苜蓿(Medicago sativa)在中、高密区生产力的增幅和增量差别不显著,以第3年最高(22563和22108kg·hm^-2);胡枝子(Lespedeza daurica)在中密区第3年最高(7856 kg·hm^-2);加大密度使沙打旺提早进入生长盛期,第2年即达到高生产力和较高水分利用效率;苜蓿以中密区(20~30株/m²)效果最好;达乌里胡枝子的生产力和水分利用率偏低,在黄土塬区草地农业中没有优势。     

天水旱作农业区膜侧小麦不同施肥水平增产效应分析

通过不同施肥条件对膜侧小麦水分利用、农艺性状、增产效应、经济效益等方面分析,研究干旱地区膜侧小麦的施肥问题。结果表明:施肥可以提高水分利用率1.1~3.1 kg/(mm.hm2),促进小麦生长发育;不同施肥水平对小麦的增产效应不同:低肥、中肥、高肥3种施肥水平分别比不施肥的对照增产731.5 kg/hm2,1461.0kg/hm2和1 648.5 kg/hm2,增产率分别为25.5%、50.9%和57.4%;经济效益以中肥水平(折合施纯N118.1kg/hm2,P2O594.5 kg/hm2和K2O 60.0 kg/hm2)最高,产值可达2 045.4元/hm2,产投比为2.7∶1。因此,在低、中、高3个施肥水平中,中等施肥最为有效、合理,有利于增产增收。     

刈割扰动下半干旱区豆科牧草种间关系的反应

以苜蓿和沙打旺根据生物替代设计组成的简单混播种群为对象,通过调查2种牧草在刈割扰动下的生长反应,比较了单混播处理条件下3种播种密度刈割处理的种间关系和补偿性反应特点,探讨了种群稳定与演替的可能机制。结果表明苜蓿和沙打旺在刈割条件下,土壤水分利用竞争空间上移 20 cm,并且水分利用呈增加趋势,土壤平均水分为15%。刈割诱导低密度混播处理和高密度苜蓿单播处理土壤水分最高,分别达15.6%和15.8%。单播下,刈割可诱导中高密度单播沙打旺处理产量分别增加33%和29%,而混播方式下,刈割均导致沙打旺和苜蓿株高、分枝数和地上部生物量小于对照。在刈割干扰下,相比对照,苜蓿与沙打旺两者仍然为资源共享关系,但互利共生程度下降了21%,而混播种群中苜蓿对沙打旺的相对竞争力增加了17%。不论单播还是混播,刈割均可引发2种牧草显著的补偿机制。同时发现刈割干扰可激发更强的自疏作用。2种牧草的生长指标呈下降趋势可能是干旱、刈割和种间竞争或化感协同胁迫作用的结果,但共存与补偿机制有利于减缓这种负面效应。沙打旺和苜蓿的更新补偿时间上的异质性,实现资源利用生态位的分离,从而调控着2种牧草组成的种群稳定性,这对理解生物多样性维持机制具有重要的参考意义。     

短期地膜覆盖以幸干旱区春小麦生长发育和产量的影响

在黄土高原半干旱地区，以旱地春小麦进行短期地膜覆盖试验，结果表明：地膜覆盖可明显提高小麦生长前期的土壤温度，有效防止春季低温对作物的伤害，促进分蘖成穗，并显著提高结实小穗数和穗粒数，从而达到增产目的。播种后1－30d左右为旱地春小麦最佳覆膜时间。覆膜时间增长，增温效果减弱，产量有下降的趋势。     

炭基有机肥对设施番茄生长及其土壤性质的影响

本研究通过盆栽试验,旨在研究炭基有机肥对土壤理化性质和番茄生长发育的影响,为番茄设施生产中化肥减量增效提供依据和技术支持。供试番茄品种为浙粉715,有机肥为水稻秸秆与猪粪堆肥而成,以凹凸棒土-稻壳炭复合材料、稻壳炭、污泥炭为来源,加有机肥混合制成炭基有机肥。试验设置5个处理：不施基肥（CK）、常规施肥（CF）、矿物型炭基有机肥（CT1）、稻壳炭基有机肥（CT2）、污泥炭基有机肥（CT3）,研究3种炭基有机肥氮替代60%化肥氮对番茄生长、养分含量、品质和土壤质量的影响。结果表明：炭基有机肥可显著提高土壤理化性质,增加酶活性,促进叶绿素含量的增加,提高番茄产量和品质。与CF处理相比,CT1处理显著提高土壤的pH、全氮和速效钾含量,显著增加土壤脲酶和过氧化氢酶活性,CT2处理显著提高土壤的全氮和有机质含量,增加了土壤酸性磷酸酶和蔗糖酶活性。与CF处理相比,CT2处理更有利于叶绿素的积累,且番茄产量增加14.9%,氮吸收量也显著提高,CT2、CT3处理番茄的VC含量显著提高16.5%和19.5%,可溶性糖含量显著增加14.7%和12.1%,硝酸盐含量显著下降36.9%和34.9%,CT1、CT2处理番茄可溶性固形物含量显著提高14.8%和25.9%。研究表明,CT2稻壳炭基有机肥更适宜改良土壤理化性质,增加番茄叶绿素含量,提高氮吸收量,提升番茄产量和品质。     

农业生态系统能量研究中工业能折算标准的可变性探讨

本文从明确农业生态系统边界入手,探讨工业辅助能的折算标准。认为农业生态系统应采用同一稳定的标准,而工业系统和包括工业系统在内的农业生态经济系统应采用可变标准。认为“我国东北也成了‘石油农业’”的观点是缺乏根据的。     

水分对柠条萌蘖株和未平茬株光合参数及调渗物质的影响

对柠条Caragana korshinskii平茬后的萌蘖株和未平茬的对照株在夏季旺盛生长期进行了水分处理,并研究了浇水前后萌蘖株和对照株光合参数及调渗物质的变化。浇水前,萌蘖株具有较高的水势 (LWP)、光合速率(A)、气孔导度(G)、蒸腾速率(E)、光系统II最大光化学量子效率(Fv/Fm)和光系统II实际量子产率(△F/Fm′);而对照株相应指标较低,但对照株光化学猝灭系数（NPQ）,脯氨酸(Pro)、 丙二醛(MDA)含量较高。浇水后,对照株LWP、A、G、E、Fv/Fm、△F/Fm′均有不同程度的上升,而NPQ值和Pro、MAD的含量下降。浇水对萌蘖株和对照株叶绿素(Chla+b)含量影响不显著,且浇水前后萌蘖株均高于对照株。结果表明：萌蘖株在生长季所受干旱胁迫较小,植物将更多的光能以光合作用的形式利用,植物生长迅速;而对照株所受干旱胁迫的影响较为严重,光合速率低,植物将更多的光能以热的形式消耗,导致植物生长缓慢。     

半干旱区四种典型豆科牧草群落生理生态的分异研究

在黄土高原半干旱地区,植物种群生态的改善是植被建设与生态修复的关键。通过人工植被调查,比较了四种豆科牧草的种群生长的生态差异,初步探讨了牧草生产力与种群生态的可能耦合网络机制。结果表明:基于四种豆科牧草种群的土壤水分含量和垂直下降分布规律,发现沙打旺与苜蓿为高生产力型,红豆草与胡枝子为低生产力型,这可能与它们水分利用状况和豆科牧草本身的固氮或氮沉积的氮汇与源转化调节有关。苜蓿植株生物量表现较高,与其多年生庞大根系充分吸收土壤深层水分有关,反映了根冠生长与土壤条件的耦合是导致遗传特性响应差异的重要原因,因此调整植物根冠关系以增强植物的抗旱适应能力理论上是可行的。相关分析发现生产力、根系生物量、土壤环境(水分和层次)为网络耦联相关,特别是90-100cm的土壤空间水分与根冠比成正相关,这可能说明这个层次(根系的浅层集中分布区)为土壤水库与土壤干层相转变的阈值界面。因此从干旱胁迫条件下建立的适应性生存对策上考虑,苜蓿适宜在干旱立地推广应用,不仅具水土保持功效,而且植被生产力高,应为黄土高原生态恢复和生态建设的重要参考物种。