添加外源有机物和黏粒材料对沙黄土有机碳和菠菜生长的影响

快速提升贫瘠土壤的有机碳含量是改良土壤、增加土地生产力的重要途径。本研究通过温室盆栽试验,设置了沙黄土对照(CK)、沙黄土+木本泥炭(LW)、沙黄土+褐煤1(LC1)、沙黄土+褐煤2(LC2)、沙黄土+木本泥炭+红黏土黏粒(LWR)、沙黄土+木本泥炭+砒砂岩黏粒(LWS)和沙黄土+木本泥炭+膨润土(LWB)共7个处理,每个处理5次重复,研究了不同处理下菠菜生育期内(35 d)生长、生理指标差异及各处理对土壤有机碳含量提升效果。结果表明:与CK相比,各处理收获期菠菜产量和土壤有机碳含量均显著增加(P<0.05),LW、LC2、LC1、LWS、LWR和LWB处理下收获期菠菜产量分别增加了18.6%、51.3%、80.8%、127.6%、148.1%和203.8%,对应处理土壤有机碳含量分别增加了92.4%、84.3%、66.8%、84.0%、116.3%和98.3%,土壤pH均有一定程度降低。与LW处理相比,补充黏粒材料后,LWS、LWR和LWB处理下收获期菠菜叶面积分别显著增加了55.0%、86.5%和98.3%(P<0.05),各处理土壤pH、电导率、有机碳和全氮含量有一定程度的变幅,但差异未达显著性水平。总之,单施木本泥炭和2种褐煤物质对菠菜生长的促进及土壤有机碳含量的提升具有不同的作用效果,其中木本泥炭对土壤有机碳的提升效果好于褐煤物质,而对菠菜生长的促进作用低于褐煤物质,在添加木本泥炭的基础上补充黏粒材料对菠菜叶面积和产量的增加具有显著的促进效果,同时在一定程度上提升了土壤有机碳含量并改良了土壤理化性质,所有处理中以木本泥炭+膨润土处理综合效果最好。本研究为粗质地土壤快速培肥和肥力保持提供了新途径。

利用鱼眼摄像机测量植被叶面积指数动态变化

叶面积指数(LAI)的快速准确测量可以为相关生态过程研究提供关键参数.本研究采用光学鱼眼相机拍摄了黄土高原北部典型植被柠条、沙柳、紫花苜蓿、荒草、大豆和玉米不同生长时期冠层照片,在玉米、大豆和柠条样地固定安装鱼眼摄像机定时拍摄冠层照片,并运用图像处理软件分析获取LAI.结果表明:鱼眼相机法(DHP)获取的多种植被类型的LAI与LAI-2200测量结果存在显著线性相关关系(R^2=0.85,P<0.05),均方根误差为0.256.太阳辐射值直接影响专业软件处理照片时的关键参数,镜头朝下情况下,计算LAI的关键参数——绿色指数随着拍摄照片时太阳辐射强度的增加而增加.但是镜头朝上情况下,亮度参数随着太阳辐射值的增加而减少.通过关键参数的调整,玉米、大豆和柠条样地LAI变化与LAI-2200测量结果一致,很好地反映了这些植物生长期的LAI动态变化,柠条样地镜头朝下测量结果更好.鱼眼摄像机可以用于定位监测LAI动态变化.