宁夏中部干旱区露地甘薯栽培适应性比较研究

为丰富宁夏干旱区适宜栽种的甘薯品种,实现区域甘薯产业高质高效持续发展,以收集的国内外23个甘薯品种为材料,对植株农艺性状、甘薯产量、甘薯品质、栽培适应性等多指标进行比较分析。结果表明,徐薯25、苏薯8号、安平一号、济薯26号、徐薯55-1、安纳芋、徐薯27、岩薯5号8个品种为早熟品种,9月中旬为最佳采收期。徐薯28和烟薯25号2个品种9月中旬至10月初采收均可;其他品种为中晚熟品种,适宜10月初采收。烟薯25号、川薯产量高(单株产量分别为2518 g、2295 g),综合品质较好。济薯26号和徐薯55-2产量及可溶性糖含量(分别为3.32%和3.25%)、富硒方面均有优势,适宜开发本地区鲜食品种;徐紫8号、徐紫5号2个紫薯品种产量均不高;徐紫8号粗纤维含量低,硒含量较高;徐紫5号淀粉含量较高。烟薯25号、川薯、济薯26号和徐薯55-2可作为宁夏干旱区域甘薯推荐种植品种。

基于标准化降水指数(SPI)的宁夏中部干旱带旱灾危险性时空演变特征

[目的]揭示宁夏中部干旱带旱灾危险性的时空特征,为宁夏中部干旱带农业生产、农业灾害防治、种植结构调整和农业灌溉指导提供科学依据。[方法]收集宁夏中部干旱带的沙坡头区、中宁县、同心县、盐池县、海原县5个气象站点的气象观测资料,采用标准化降水指数(SPI)分析了近39年(1981—2019年)干旱等级的时空变化,并结合GIS技术评价其旱灾危险性时空演变特征。[结果]SPI 12结果表明代际干旱趋势呈波动中加剧趋势(趋势线斜率范围为-0.004~0.003)。SPI 3结果表明季尺度旱灾危险性时空分布异质性明显,空间上呈现出南低北高的特征,而时间上则表现为连旱特征突出。春冬两季旱灾发生频率高于45%;夏、秋两季干旱现象不显著,干旱发生频率处于10.26%~43.59%之间;旱灾危险性时空演变特征评价结果表明代际旱灾危险性呈现先下降后上升的变化趋势。季尺度旱灾危险性时空差异明显,空间上表现为旱灾危险性由南向北升高,时间上表现为春冬两季旱灾危险性较高,而夏、秋两季旱灾危险性较低。[结论]宁夏中部干旱带季尺度旱灾危险性时空异质性明显,沙坡头区、中宁县旱灾危险性高,未来应加强春、秋、冬三季的旱灾防治。

宁夏中部压砂地朝天椒全程机械化栽培技术

压砂地朝天椒全程机械化栽培技术的应用推广,一是提高了朝天椒生产效率,解决了当前朝天椒生产管理劳动力不足的问题;二是提高了生产管理精细化程度和产量、品质,降低了生产投入;三是提高了农民的收入,促进了农村经济多元化和产业化发展。

宁夏中部干旱带主要植物叶性状变异特征研究

以宁夏中部干旱带35种植物9种叶性状为研究对象,分析其变异特征、相关性以及不同科、功能类群间的关系,探讨该地区植物对环境的适应性,为该地区生态系统植被的恢复和重建提供理论依据。结果表明,叶性状特征存在种间差异,按照变异系数,可划分为3类:高变异系数(叶片厚度和叶片单位面积吸水量)、中变异系数(叶片含水量增加率、叶组织密度、叶片肉质化程度和比叶面积)和低变异系数(叶绿素含量、叶片干物质含量和叶片水分饱和亏)。一年生植物叶组织密度、叶绿素含量和叶片干物质含量的平均值极显著低于多年生植物,而比叶面积则极显著的高于多年生植物。叶组织密度、叶片厚度、叶片肉质化程度、叶片干物质含量和叶片单位面积吸水量在不同科类群之间存在极显著差异,而比叶面积、叶片水分饱和亏、叶绿素含量和叶片含水量增加率之间则差异不显著。因此,可以将叶组织密度、叶片厚度、叶片肉质化程度、叶片干物质含量和叶片单位面积吸水量用作不同科类群植物间相比较的研究因子。

宁夏中部生态脆弱区土地利用变化及沙漠化响应——以宁夏盐池县为例

以宁夏中部生态脆弱区典型县为研究对象,利用1985、1995、2000年三期TM影像提取的土地利用数据,基于GIS空间统计分析功能,结合土地利用指数及分形模型、景观破碎度等景观分异测度指数,探讨近20年来该县土地利用时空分异特征及其沙漠化响应,结果表明：①土地利用变化整体上表现为中低覆盖度草场减少,林地为先破坏而后治理;②1985-2000年沙地扩展区域从北部风沙地貌区转移到中部波状高原区,尤其是扬黄灌渠附近需加强管理和防治;③草场沙化比例最大,中覆盖度草场沙化集中在北部农作活动密集区,其沙化斑块连通性强,低覆盖度草场沙化大部分紧临原沙地,受自然因素干扰更为明显;④中、低覆盖度草场斑块不稳定性程度较高,中覆盖度草场属该区域中对自然条件变化和人为干扰最为敏感的类型,需要加强管理和建立科学的生态恢复重建格局。

宁夏中部干旱带天然草地气候生产潜力研究

依据宁夏中部干旱带同心县、盐池县等10个代表性气象台站36年(1975-2010年)逐旬气温、降水资料,基于Miami模型和Thornthwaite Memorial模型对宁夏中部干旱带1975-2006年间草地生产潜力作估算,并分析其变化规律,旨在为改良草地、植被恢复提供理论依据。结果表明:宁夏中部干旱带气候具有向"暖干化"变化的趋势,草地气候生产潜力年际变化范围为2668.56～7499.53kg.hm-2·a-1,气候生产潜力较大。当最高温度每升高或降低1℃,草地气候生产潜力增加或降低58.68kg.hm-2·a-1;年降水量每增加或降低1mm,草地气候生产潜力增加或降低18.64kg.hm-2·a-1。宁夏中部干旱带各区域年降水量与气候生产潜力相关系数为0.984～0.997,成极显著线性相关,而年均气温与气候生产潜力无显著相关性。在进行天然草地补种植物时,应考虑该地的自然承受力,即天然草地气候生产潜力。

宁夏中部干旱带甘草人工种植技术研究

甘草是宁夏中部干旱带重要的沙生药用植物资源,是宁夏半荒漠草地自然植被的主要组成部分。人工种植甘草必须充分围绕提升甘草的地道性而进行管理。采用乌拉尔甘草原产区的乌拉尔甘草种子,实施无污染地带种植、精细播种、培育壮苗、分级移栽、配合施肥、三水灌溉、及早除草、及时防治病虫害、适时采收,规范化质量管理,标准化操作规程种植,可有效提高人工种植甘草的产量及质量。

宁夏中部干旱带药用植物区系特点及开发利用

通过对宁夏具有很高药用价值的中药材生境和分布特点的分析,提出了加强资源保护、开发利用的措施与途径。

基于SPI指数的宁夏中部干旱带1960—2012年干旱特征研究

研究宁夏中部干旱带的干旱特征可为区域农牧业发展和防灾减灾提供科学决策依据。利用1960—2012年的各站点气象观测资料,计算标准化降水指数(SPI),并借助集合经验模态分解、功率谱分析和重新标度极差分析等方法,对近50年来的干旱特征和变化趋势进行了研究。研究结果表明,宁夏中部干旱带在1960—2012年间发生中旱以上的干旱事件达到了总干旱次数的30%以上;干旱波动周期的多尺度分解显示,该区域存在着0.5 a尺度的轻旱,1 a尺度的中旱,3 a尺度的重旱和10 a尺度的特旱;平均干旱强度的年际波动周期特征中,有平均超过65%的贡献来自于3.25-4 a左右的干旱周期波动,而平均超过14%的贡献来自于5.78-6.5 a左右的干旱周期波动;总体来看,宁夏中部干旱带的干旱趋势处于增强态势,且具有长程依赖性,即未来还将持续干旱,但不同季节的干旱趋势特征又表现出一定的差异。

基于GIS的宁夏中部干旱带土地利用生态安全动态评价

土地利用生态安全评价是区域可持续发展关注的重要内容之一。以宁夏中部干旱带为例,针对研究区实际生态问题,基于RS和GIS技术,构建"隐患—状态—免疫"生态安全评价指标体系,采用熵权法与综合指数模型,实现了30m×30m栅格水平可视化的土地利用生态安全综合评价。结果表明:2004—2014年,研究区土地利用变化和区域政策的实施结果一致。草地、林地面积急剧扩大,旱地和未利用地面积持续下降,建设用地和水域面积变化不大,水浇地面积呈缓慢增加趋势。结合已有研究成果与研究区实际,采用聚类法,将研究区土地利用安全分为5个等级:生态安全区(Ⅰ)、生态较安全区(Ⅱ)、生态临界安全区(Ⅲ)、生态不安全区(Ⅳ)和生态极不安全区(Ⅴ)。研究区土地利用生态安全指数从2004年的-0.12上升为2014年的0.03,整体状态呈变好趋势,但ESI指数仍小于0.1,处于临界安全状态。具体表现为:Ⅰ级乡镇从4个增加为5个、Ⅱ级区从10个增至11个、Ⅲ级乡镇从13个减少为12个、Ⅳ级乡镇从5个减少为4个、Ⅴ级乡镇从8个减少为7个,针对评价结果分析其动态演变机制。通过对宁夏中部干旱带土地利用生态安全动态评价,以期为宁夏境内生态移民区选址和生态环境保护提供数据支撑。

3种干旱指数在宁夏中部干旱带的适用性分析

利用宁夏中部干旱带盐池、中宁、同心、海原4个站点1960—2015年共56年的气候资料月值数据,计算了各个站点春、夏、秋、冬及作物生长季的标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)和K干旱指数,并比较了3种干旱指数的评估结果。结果表明:(1)除冬季外,3种干旱指数在其他时间尺度上相关性均较好,SPI和SPEI,SPEI和K指数在冬季的相关性较差。(2)春、夏及作物生长季,SPEI和K指数判别的干旱情况较接近,SPI判别的干旱程度略轻;秋冬两季,K指数判别的干旱程度最高,SPEI判别的干旱程度最轻。(3)4个站点春、夏、秋、冬及作物生长季的SPI、SPEI和K指数序列M-K法趋势分析结果相似,均能表示出宁夏中部干旱带干旱的变化趋势。(4)结合历史旱情资料,发现K指数相比于SPI、SPEI更能有效反映宁夏中部干旱带的干旱情况,其评估结果基本与历史干旱事实相符。

宁夏中部干旱带几类土壤可蚀性对比研究

对比分析了旱作免耕农田、传统翻耕农田、冬小麦地、退耕草地(苜蓿地)和柠条林地地表粗糙度、风蚀量及其与地表附着物相关性等土壤可蚀性差异。结果表明:旱作传统翻耕农田就地起沙量最大,土壤可蚀性最小,是当地沙尘的主要来源之一;免耕、退耕草地和柠条林地都能有效减少地表风蚀,土壤可蚀性明显较强;传统翻耕农田、冬小麦地风蚀颗粒主要集中在近地表,为就地起沙;提高"杂草频度"即植被覆盖率,对有效防治就地起沙、提高土壤可蚀性效果明显。

宁夏中部干旱带农业景观格局变化研究

选择宁夏中部干旱带为研究区域,基于RS和GIS技术,运用人机交互目视解译方法对1987年、1996年、2005年和2011年的遥感影像进行解译分类,获得宁夏中部干旱带1987—2011年的农业景观解译分类专题图,采用Fragstats软件栅格版进行研究区农业景观格局指数的计算,在此基础上分析了研究区农业景观格局的变化特征。结果表明:研究区各类农业景观变化较明显,1987—1996年间,各景观类型斑块数增加,平均斑块面积减小,斑块密度变大,破碎化明显,而在2005年之后,朝着改善的方向发展。景观聚集度整体持续下降,表明景观中各种类型的斑块在空间的分布出现了均衡化,多样性和均匀性指数整体平稳增加,反映出研究区不同类型的农业景观的分配相对均匀,景观的异质性增加。

宁夏中部干旱带土地利用变化及驱动力分析

利用1978年MSS、1987年、1996年及2007年TM遥感影像,借助遥感和GIS技术及相关分析、主成分分析方法,对宁夏中部干旱带1978-2007年土地利用变化及驱动力进行了分析。结果表明:1978-2007年耕地、城镇用地面积快速增加,沙地面积减少了281 682hm2。草地以年均0.17%的速率不断增加,林地面积减少了近3万hm2。土地利用系统无序化程度增加,土地利用利用结构复杂性和多样性增大。人口、经济、产业结构、农业生产、投入、富裕程度、政策和自然因素是驱动研究区土地利用变化的主要因素,其中,人口作为社会经济活动的主体,对土地利用变化起着推动作用。

宁夏中部干旱带草地生态农业体系建设研究

针对宁夏中部干旱带生态系统脆弱和农业生产低而不稳的现状,开展了"土地—植物—动物—社会产品"四位一体的草地生态农业生产模式研究。结果表明,改良退化天然草地、实施草地科学放牧、优化植物生产系统种植结构、发展节水高效农业、建立草畜转化与优化饲养体系等措施可实现生态和农业的协调发展。建立和发展草地生态农业体系是宁夏中部干旱带农牧业生产持续发展的有效途径。

基于GIS和RS的宁夏中部干旱带近30年土地利用动态变化分析

基于GIS和RS技术,以宁夏中部干旱带6期遥感影像作为基本数据源,将解译结果在ArcView中进行统计计算,在ArcGIS中分别将相邻两期进行叠加,生成不同时期的土地利用类型的空间转移矩阵,进而进行单一和综合土地利用类型变化动态度和土地利用程度的计算.结果表明,研究时段内,研究区各种土地利用类型面积变化速度最快的是城乡居民工矿用地,其次是林地、耕地、未利用地、草地和水域;研究区的综合土地利用类型变化动态度在研究初期略低,转换方向为单向的不均衡转换,其余阶段都较高,双向转换频繁,呈现均衡转换状态;研究区的土地利用程度指数虽然在研究时段内呈增加状态,但整体而言程度不高.

生态脆弱区土地利用时空格局变化分析——以宁夏中部干旱带为例

利用1978年MSS及1987、1996和2007年Landsat TM/ETM遥感影像,借助GIS技术,对宁夏中部干旱带土地利用时空演变格局进行了分析.结果表明,1978～2007年,城镇用地增加最显著.变化率达58.03%;耕地面积变化率为1.61%,林地、草地、水域、未利用土地和沙地总体上呈减少趋势,变化率分别为-1.08%,-0.06%,-0.52%,-0.76%.,-1.34%.近30 a间,在自然与人类活动的共同作用下,各土地利用类型重心在空间上均有所迁移.总体上耕地、草地、城镇用地和水域重心向西南方向迁移;林地、未利用地基本向西北方向迁移;而沙地重心趋于向东南方向迁移.土地利用呈现衰退迹象.

宁夏中部干旱带压砂西瓜田主要杂草的消长动态及生态位

对宁夏中部干旱带压砂西瓜田杂草进行系统调查,计算该区域压砂地37种常见杂草的重要值,研究10种主要杂草的消长动态,并计测它们的生态位宽度和生态位重叠值。结果表明:蒺藜、打碗花、银灰旋花、碱蓬、刺蓬、灰绿藜、地梢瓜、山苦荬、地锦草、狗尾草等杂草的实际生态位宽度值均在0.5以上,它们是该地区草坪的主要杂草。这10种杂草间的生态位重叠值大,说明它们对环境条件的要求也比较接近。

宁夏中部生态脆弱区生态城镇化发展模式研究

通过分析宁夏中部地区生态环境问题以及地区城镇化发展的基本趋势,认为这一地区城镇发展不应延续我国许多地区“先发展,后治理”的老路,提出了地区应该在城镇化发展的初期,利用各种城镇发展有利时机和宁夏生态移民的过程中走一条“生态城镇化”的发展道路,并初步探讨了宁夏中部地区生态城镇化的发展模式。

宁夏中部干旱带生态环境现状与发展策略研究

在实地考察调研的基础上,结合宁夏中部干旱带生态现状,阐述了其人口分布特征、人口素质对乡村农业、经济结构的影响,对不同影响因素的作用进行了分析.结果表明,相关因素对退耕还林工程生态环境效益的发挥有很大作用.应进一步改善区域生态环境,加强环境保护,加快培养特色林业产业,有效促进农民增收,在建立生态效益补偿机制的基础上加快发展劳务产业,促进退耕工程理智进行和生态环境效益的长期发挥.