Analysis on the Climatic Characteristics of Hail in the South Mountain Area of Ningxia

[Objective] The research aimed to study the climatic characteristics of hail in the southern mountain area of Ningxia in recent 50 years. [Method] Based on the hail observation data of 5 surface meteorological stations (Guyuan, Xiji, Jingyuan, Longde, Liupanshan) in the south of Ningxia during 1960-2009, the spatial distribution rule, the interannual and monthly climatic characteristics and variation trends of hail in the south mountain area of Ningxia were analyzed by using the statistical method. Moreover, the hail disaster prevention and reduction measures in Guyuan were put forward. [Result] The hail in the south mountain area of Ningxia in recent 50 years had the obvious annual, seasonal, monthly and daily variation characteristics. The hail might occur from March to October and mainly concentrated during May-August which occupied 72% in the whole year. The occurrence probability of hail in June was the biggest and occupied 21.7% in the whole year. It was the typical multi-hail zone in summer. The interannual variation of hail occurrence in Guyuan was big and had 3-year periodicity. The secondary-order time trend of hail in Guyuan was the anti-parabolic type, and the hail occurrence times during the 1960s-1980s presented the increase trend. It was the hail multi-occurrence period in the 1970s and 1980s. After the 1990s, the hail presented the decrease trend. In recent 20 years, the hail significantly decreased. The hail in Guyuan mainly concentrated during 12:00-21:00, and the hail occurrence times occupied 85% of total times. The hail distribution in Guyuan area had the obvious regional characteristics. The hail in the mountain area, hilly area was more and in the stream valley, north Pingchuan area was less. The hail cloud mainly derived from the mountain areas, such as Liupanshan, Nanhua Mountain, Yueliang Mountain, Xifeng Mountain and Yunwu Mountain, etc. The move direction of hail cloud was mainly from northwest to southeast or from north to south. Part of hail cloud disappeared in the original place. According to the regional distribution of hail, the hail risk in Guyuan City was divided into the high, moderate and low occurrence zones by combining with the hail disaster data. [Conclusion] The research provided the scientific basis for the forecast, early-warning of hail weather and the artificial hail suppression.

宁南山区侵蚀沟不同部位土壤理化性质及可蚀性研究

侵蚀沟沟头前进,沟岸扩张,沟床下切严重影响区域粮食生产和环境质量。以宁夏彭阳县玉洼流域3个稳定侵蚀沟的沟头、沟床、沟岸为对象,通过野外调查取样与室内试验相结合的方法,分析了侵蚀沟不同部位(沟头、沟床、沟岸)的土壤理化性质及可蚀性K值,采集0—10,10—25,25—40,40—55,55—70 cm土壤,测定并计算土壤质量含水量(θ)、土壤容重(ρ)、土壤总孔隙度(φ)、土壤黏粒(CLA)、粉粒(SIL)、砂粒(SAN)含量、>0.25 mm水稳性团聚体含量(R 0.25)、土壤平均重量直径(MWD)、土壤几何平均直径(GMD)及土壤有机质(SOM)含量,利用EPIC模型计算土壤可蚀性K值。结果表明:(1)侵蚀沟各部位平均质量含水量、总孔隙度、有机质、粉粒含量、>0.25 mm水稳性团聚体含量、平均重量直径、几何平均直径的大小顺序均为沟床>沟岸>沟头,各部位平均土壤容重、砂粒含量为沟头>沟岸>沟床,平均土壤黏粒含量为沟岸>沟头>沟床,各部位土壤机械组成均为粉粒含量>砂粒含量>黏粒含量;(2)侵蚀沟各部位土壤可蚀性K值在0.0329~0.0395(t·hm^(2)·h)/(MJ·mm·hm^(2)),属于中可蚀性,平均可蚀性K值表现为沟头>沟岸>沟床;(3)侵蚀沟各部位土壤可蚀性K值与土壤粉粒、黏粒含量呈显著负相关,与土壤砂粒、有机质含量、质量含水量呈显著正相关,沟床土壤可蚀性K与R 0.25、MWD、GMD呈极显著负相关(p<0.01)。沟头作为侵蚀沟发育最活跃的部位,通过提高土壤有机质含量、粉粒含量来增加团聚体的数量和稳定性,从而降低土壤可蚀性。研究结果可为侵蚀沟生态稳定性及评估提供依据。

宁夏南部山区不同下垫面的小气候特征分析

在不同季节通过对宁夏南部山区几种不同类型下垫面进行的小气候观测与考察,分析了该区不同下垫面的主要小气候特征(温湿度)及其变化规律。结果表明:宁南山区不同下垫面气候特征均具有与大气候相似的变化趋势;封山禁牧后,下垫面随之变化,会产生干旱生态景观下的“绿岛效应”、“湿岛效应”和“热岛效应”,说明封山禁牧措施对脆弱生态的恢复能起到明显的效果;退耕还林还草、进行植被恢复生态建设,对于促进该地区生态环境的改善和区域可持续发展,具有重要意义。

有机肥不同施用量对宁南土壤团聚体粒级分布和稳定性的影响

通过连续3 a有机肥施用田间试验研究了有机肥不同施用量对半干旱旱作区土壤团聚体各层粒径分布和稳定性的影响。试验设计为高肥H（有机肥90000 kg/hm^2）、中肥M（有机肥60 000 kg/hm^2）和低肥L（有机肥30 000 kg/hm^2）3个施肥水平,每个层次设3次重复,供试作物为小麦,品种为西峰26;土壤团聚体的各个粒径分布状况采用干筛法和湿筛法测定。与试验开始时土壤相比,施肥处理0-10 cm和30-40 cm土层〉0.25 mm的水稳性团聚体含量最大增幅分别是35%和75%;0.5 mm以上各粒级的水稳性团聚体含量均呈上升趋势,其中〉5 mm和2-5 mm大粒径团聚体的增加幅度最明显,0.25-0.5 mm的水稳性团聚体含量增加不显著。不同处理间〉5 mm土壤团聚体与〉0.25 mm土壤团聚体含量具有显著性差异。干筛结果表明,土壤中的团聚体主要以〉5 mm土壤团聚体为主,且处理之间差异性主要表现在0-20 cm土层。施肥处理使30-40 cm土层土壤团聚体的稳定性提高,稳定率平均较0-10 cm土层高87%。施肥处理平均重量直径均大于对照,且与〉0.25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关。有机肥不同施用量可显著增加土壤中大团聚体的比例,改良土壤中团聚体的结构;适宜的施肥量在60000 kg/hm^2左右。

不同耕作方式对宁南旱地土壤团聚体的影响

在宁南旱区对试验耕地定位实行连年传统翻耕（CT）、隔年免耕—深松（NT→ST）及深松—免耕（ST→NT）三种不同处理。用干筛法和湿筛法对连续3年处理后土壤团聚体的变化进行测定,分析结果表明,干筛法中NT→ST处理在0~40 cm土层中〉0.25 mm的机械稳定性团聚体比处理前和CT处理分别高33.11%、29.51%;ST→NT处理在0~40 cm土层中〉0.25 mm机械稳定性团聚体含量比处理前和CT处理分别高40.51%、36.91%。湿筛法中NT→ST处理在0~30 cm土层中〉0.25 mm的水稳性团聚体含量比处理前高7.33%,NT→ST处理在0~10 cm土层〉0.25 mm的水稳性团聚体比CT处理高1.47%,而在10~40 cm土层NT→ST处理和CT〉0.25 mm的水稳性团聚体含量差异不显著;ST→NT处理在0~40 cm土层中〉0.25 mm水稳性团聚体含量比处理前和CT处理分别高10.75%、10.12%。分析结果同时说明,采用深松—免耕（ST→NT）轮耕方式更有利于土壤团聚体含量和稳定性的增加。

宁夏南部山区不同耕作方式对冬小麦产量及水分利用效率的影响

为探讨在宁南山区推广保护性耕作技术的可行性，2005～2006年在宁夏彭阳县就垄沟、传统、覆膜3种不同的耕作方式的适应性进行试验研究，对比分析了3种耕作方式下冬小麦的生长状况、产量及农田土壤含水量变化的关系。结果表明：覆膜耕作可增加土壤蓄水保墒性能，提高水分利用效率，增产增效明显。对三种耕作方式下作物产量进行分析，覆膜耕作比传统耕作增产46％；垄沟耕作比传统耕作减产71％。覆膜耕作水分利用效率比传统耕作提高了33％；垄沟耕作由于在越冬期垄上冬小麦大面积冻死，不适宜在宁南山区推广。

宁南半干旱偏旱区旱作农田沟垄径流集水蓄墒效果与增产效应研究

针对宁南半干旱偏旱区旱作农田夏熟作物所需水分严重缺乏的实情，在平整不产流农田上，通过沟垄径液集水蓄墒措施，在干旱年份中每年可向作物种植区增加水分供应５７．４ｍｍ～２７２．７ｍｍ，采用起垄覆膜措施可使夏熟作物休闲蓄墒期（８～２月）增加土壤蓄水量２８．６ｍｍ～４４．７ｍｍ，增产率２０％～３３２％。

宁南山区防雹网内梨园生境状态研究

2007年实地观测固原上黄村1 500m^2设防雹网梨园土壤水分、空气、湿度等微生境条件变化程度,研究分析了防雹网对宁南山区梨园生境状况的影响。结果表明：梨园使用防雹网能改善果园小气候,提高梨园1 m高度空气相对湿度,其日变化符合y=ax2-bx＋c二次抛物线,晴天的曲线曲率高于阴天,梨园1 m高度温度有防雹网低于无防雹网;0-200 cm土壤剖面的水分含量有防雹网高于没有防雹网;同时,使用防雹网能够在白天降低土壤温度,夜间维持较高的土壤温度,缓解土壤温度的变化幅度,特别是表层温度变化更明显。

宁夏南部地表辐射和热量平衡的遥感研究

为了研究和揭示宁夏南部地气能量传输过程及特点并进一步评估退耕还林还草的生态效应,利用Landsat-7ETM+卫星遥感资料所求取的地表特征参数,将地表分成水体、裸地、半裸地、草地、林地5类地表覆盖类型,结合常规气象观测资料,分别计算得出宁夏南部地表辐射和热量平衡各量的区域分布,并给出各量的分布图和直方图,分类别讨论了地表辐射和热量平衡各量分布特征,使得对宁夏南部区域地表辐射和热量平衡区域分布有一个直观、综合的了解和认识。研究表明,植被分布对地表辐射和热量平衡各量影响很大。

宁夏南部山区生态重建初步研究

良好的生态环境与区域发展有着密不可分的关系,它们共同和谐的演进,才能促进区域的可持续发展。然而宁夏南部山区的生态环境的脆弱性、水土流失、土地沙化和植被破坏以及频繁的自然灾害等问题,使得生态失衡,因此加强生态环境重建势在必行。就宁夏南部山区进行生态重建的迫切性和必要性进行分析,论证了生态重建与区域可持续发展的关系以及生态重建的指导性原则和方式,提出了完善退耕还林的补偿机制、持续性的政策和法律支持体系、发展生态环境建设产业化道路以及加强生态文化建设等措施,来实现生态重建的目标。

宁南山区马铃薯连作田土壤水分变化规律及其对产量的影响

采用定位观测的方法,探讨了宁南山区马铃薯连作田土壤水分变化规律及其对产量的影响。试验结果表明,试验区内土壤贮水量的年际变化呈正抛物线形变化,春秋高,春末夏初达到谷值。土壤含水量的动态变化主要取决于全年降雨分配和蒸发的平衡过程,整个生育期土壤含水量变化在9.95%～21.6%之间。0—100cm层土壤贮水量与产量之间具有显著的相关性,土壤贮水量与马铃薯产量相关关系最显著的时期为发棵期和结薯期,此时也是马铃薯生长耗水的高峰期,在此期间0—100cm土壤贮水量每增加10mm,产量平均可增加135～270kg/hm2。

宁南山区苜蓿产业化生产浅析

通过对宁南山区发展苜蓿及其产业化生产的气候条件和市场前景等有关因素及存在问题的深入分析 ,指出发展苜蓿产业化生产是刺激当地生态农业和经济结构调整的必由之路 。

宁南旱区粮食生产与降水丰歉年景的划分

以国家宁南旱农试区为研究对象 ,运用相关分析等方法对其 30年 (196 6～ 1987,1993～2 0 0 0 )主要作物产量的统计特征及其与各时段降水的关系进行了定量分析。结果表明 :该区粮食产量主要受 5～ 6月降水影响 ,与全年降水相关不密切。因此 ,以 5～ 6月降水为标准划分的降水丰歉年景最能代表本区粮食生产的丰歉特征。图 2 ,表 3,参 4。

新型秸秆微贮饲料饲喂肉猪效果试验研究

在饲料资源非常紧缺的宁南山区 ,将玉米秸秆制成微贮饲料后喂猪 ,试期 1 80d。结果表明 ,试验组每头猪平均日增重为 46 0 .6 7g,比对照组的 3 4 3 .56 g增加了 1 1 7.1 1 g,提高 3 4 .0 9% ,差异显著 ( P<0 .0 5)。试验组每增重 1 kg毛猪的饲料成本比对照组降低 0 .59元 ,每头猪多收益 1 0 3 .6 1元 ,效益十分显著。这不但有效解决了该地区饲料紧缺这一严重问题 ,而且也大大提高了养猪业的经济效益 ,为宁南山区养猪业的大力发展开辟了新的饲料资源。

旱作农田微集水种植产流蓄墒扩渗特征研究

在宁南不同生态区的旱作农田，对秋作物和多年生牧草——紫花苜蓿设置不同微集水种植带型。系统测定生长期和非生产期不同时段和不同部位的土壤蓄水增墒效应、产流效率、蓄墒效率、垄沟系统产流入渗特征等。分析结果表明：秋作物和苗蓿牧草采用微集水种植，能显著提高农田蓄水增墒保墒作用；作物生长期微集水种植较辱地种植方式0～2m土层多增蓄水分78．0～136．7mm，其中非生产（休闲）季节同层多贮水量24．8～49．2mm；土壤蓄墒期微集水种植蓄墒率达到43．3％～62．4％，提高蓄墒效率51．0％～83．7％。

新型秸秆微贮饲料饲喂肉猪的生长动态研究

在饲料资源十分缺乏的宁南山区 ,将当地玉米秸秆微贮后喂猪 ,并对其生长动态进行分析研究。结果表明 ,试验组猪的快速生长阶段比对照组猪长 2 2 .3 d,且该阶段的平均日增重和最大日增重分别比对照组高3 7.98g和 43 .3 1 g;在整个育肥期 ,试验组猪平均日增重 463 .89g,比对照组的 3 66.67g增加 97.2 2 g,提高2 6.5 1 % ,差异显著 (P<0 .0 5 )。利用秸秆微贮饲料不但提高了养猪业的经济效益 。

宁南山区可持续发展中的人口问题探讨

对宁南山区自然环境和社会现状进行了分析,探讨了该区发展的根本制约因素,在详细分析该区人口现状、各年份人口数量及其分布变化特点的基础上,提出了在开发宁南山区和解决贫困问题的过程中,必须实施在有效控制人口增长基础之上的可持续发展模式,即大力发展文化教育事业、抓好生态移民工作、开发人力资本、加快地域优势资源开发利用及转变和提高人们思想观念。

宁南半干旱偏旱区旱作糜子田水分利用调控技术研究

1997～ 1 999年在国家宁南 (海原 )旱农试区设置田间定位试验 ,研究了不同肥力梯度、抗旱制剂拌种、抑蒸集水措施对宁南旱地糜子生长、产量、WUE的影响。试验结果表明 :1在十分有限降水条件下 ,施肥能促进糜子植株生长 ,提高糜子产量与 WUE;2采用黄腐酸钠和吸水树脂拌种 ,在糜子生育中后期能显著促进糜子植株生长 ,分别使糜子增产 7.35 %和 7.4 1 % ,使 WUE增加 0 .0 4 4kg/m3和 0 .0 99kg/m3 ,施肥和抗旱制剂拌种结合有利于提高旱地糜子产量与 WUE;3在 9种抑蒸集水措施中 ,以“吸水树脂拌种 +黄腐酸钠拌种 +地膜覆盖”处理抑蒸集水效果最好 ,促进旱地糜子生长的作用较大 ,比对照增产 5 2 .6 % ,WUE增加 0 .5 2 6kg/m3。

宁南偏旱区秸秆微贮技术研究

在宁夏南部偏旱区饲草资源十分缺乏的固原和海原 ,利用当地粮食作物秸秆进行微贮 ,并对其营养状况和饲喂效果进行测定。结果表明 ,秸秆饲草中粗蛋白质含量提高了1 52 .85%,粗纤维含量降低了 2 1 .42 %,总氨基酸含量提高了 2 30 .54%。以微贮 30 d后的玉米秸秆饲喂牛、羊和猪时 ,提高了家畜的采食量。长期饲喂 ,羊、猪日增质量平均可达 2 0 5和 461g,其效益提高了 1 89%和 34%,其成本比氨化饲草降低 60 %以上。

宁夏南部山区冬小麦新品种的筛选研究

[目的]筛选出适应宁夏南部山区干旱半干旱生态条件下高产优质的冬小麦新品种。[方法]对宁夏南部山区选育的7个参试品种进行丰产性和抗逆性鉴定。[结果]参试冬小麦品种的成熟期均比对照早1-4 d。其中,Z0231-3和06AWS006的穗粒数较对照增加8.5-11.8粒,且增产12.2%-33.2%。Z0231-3和06AWS006产量与中引6号（CK）存在显著差异。[结论]Z0231-3和06AWS006可作为宁夏南部山区的区域试验品种。