半干旱黄土区人工栽植黑果枸杞生长变化及其对土壤水分的影响

本文通过对半干旱黄土区水平梯田内人工引种栽植野生黑果枸杞与原产地野生黑果枸杞生长状况的比较,确定黑果枸杞生长变化及其对土壤水分的影响。结果表明:(1)水平梯田内引种栽植7年的黑果枸杞植株下0—100 cm土壤水分含量显著高于植株间,野生黑果枸杞植株下和植株间0—100 cm土壤水分含量相差较小;(2)水平梯田内引种栽植7年的黑果枸杞其株高、冠幅、冠幅体积和分枝数均显著高于野生黑果枸杞,人工栽植黑果枸杞其株高和冠幅分别是野生的4.4倍和4.5倍,同时人工栽植黑果枸杞其地上、地下生物量和根冠比均显著高于野生黑果枸杞;(3)野生黑果枸杞地上和地下生长量均与0—100 cm土壤水分呈负相关,且0—100 cm土壤水分含量显著影响了野生黑果枸杞的株高和冠幅;人工栽植黑果枸杞生长量与0—100 cm土壤水分含量也呈负相关,但相关性较小。半干旱黄土区水平梯田栽植黑果枸杞可快速、稳定生长,并可提升植株下表层土壤水分含量,研究结果为黑果枸杞在半干旱黄土区退化人工林草地修复改造及推广利用提供参考依据。

半干旱黄土区苜蓿草地轮作农田土壤氮素变化

田间试验研究了多年生苜蓿草地轮作为农田后2年内土壤矿质氮和全氮的变化,结果表明,与苜蓿连作相比,土壤全氮在苜蓿翻耕后迅速下降,土壤硝态氮和铵态氮在耕作下层出现大量累积,土壤氮素有效性提高。不同轮作方式对土壤氮素变化有显著影响,轮作第2年种植玉米或马铃薯可以增加硝态氮在土壤中的累积,种植春小麦则增加了铵态氮和总矿质氮累积量,休闲土壤矿质氮变化幅度居中。与轮作春小麦相比,轮作玉米显著增加了对土壤全氮的消耗,因此多年生苜蓿草地轮作农田后应避免种植玉米等耗肥量较大的作物以维持土壤氮素平衡。

半干旱黄土区苜蓿退化对坡面草本植物分布及多样性的影响

半干旱黄土丘陵区土壤水分亏缺引起人工苜蓿草地退化会显著影响其他草本植物的分布及多样性,然而地形驱动下的苜蓿草地退化及植被群落多样性响应还尚不清楚。以典型半干旱黄土丘陵区龙滩小流域为研究区,对不同地形条件下退化苜蓿草地地上生物量、草本多样性及生长季内0—200cm土壤水分进行了定位监测,利用方差分析、相关分析和典范对应分析(CCA)明确坡面地形、苜蓿生长状况和土壤水分与其他草本植物分布及多样性之间的关系。结果表明:(1)地形显著影响植被群落特征,西坡、东坡和北坡样带苜蓿地上生物量明显不同,西坡和东坡样带中、下坡位苜蓿地上生物量明显高于上坡位,而其他草本的生物量、物种丰富度和多样性指数的变化趋势则与苜蓿相反;(2)苜蓿地上生物量与80—200cm土壤水分显著正相关,而与0—20cm和20—80cm土壤水分的相关性较小;(3)地形特征、不同深度土壤水分和苜蓿地上生物量解释了退化苜蓿草地其他草本群落变异的87.8%,其中坡向、苜蓿地上生物量、0—20cm和20—80cm土壤水分4个因子解释了79.3%的群落变异。研究认为,半干旱黄土丘陵区不同地形条件引起坡面土壤水分变化,进而影响退化苜蓿草地地上生物量,使得苜蓿退化程度不同,而苜蓿退化程度和0—80cm土壤水分决定了不同部位草本分布及多样性。

半干旱黄土区保水剂使用浓度的研究

利用张力计测定和人工控制土壤水分的方法 ,研究了不同浓度保水剂 (聚丙烯酰胺 )对土壤保水特性和刺槐苗木的影响 .结果表明 ,在低吸力范围 ,随保水剂用量的增加 ,有效水含量增加、土壤持水容量增大、毛管持水量提高幅度大于凋萎系数提高幅度、土壤有效水容量明显提高 .保水剂可影响光合速率和蒸腾速率的日变化进程 ,提高水分利用效率 .0 1%的保水剂可显著改善土壤有效水的保持和供应 .

半干旱黄土区降水和气温对北川河径流的影响

[目的]揭示山西省方山县北川河上游流域降水和气温对北川河径流的影响,为分析三川河上游流域乃至黄河中游流域径流量的变化原因提供参考。[方法]利用圪洞控制站数据,采用回归分析、累计距平、多元线性回归模型等方法分析了山西省方山县北川河上游流域1985—2009年间的气象数据、北川河径流变化特征及其相关性。[结果]北川河流域1985—2009年年降水量变化波动性大,整体呈现不明显的下降趋势。最高、最低气温2003年出现骤变,与气温的升高趋势相反,潜在蒸散发呈逐渐下降趋势。北川河年径流量变化差异较大,具有一定的阶段性和突变性,整体呈不明显的下降趋势。[结论]年降水量与温度是影响北川河径流量的主要因子,降水量中汛期降水量占主导地位。

半干旱黄土区沙棘的形态解剖学特性研究

1994～ 2 0 0 2年先后在黄土高原半干旱区的安塞、吴旗县进行了沙棘形态解剖学特性试验研究。结果表明 :沙棘叶具发达的表皮毛、较厚的角质层和发达的栅栏组织细胞 ,对大气干旱有强的适应性。根的周皮薄壁组织发达 ,细胞和细胞间隙较大 ,持水力强。沙棘由于具耐旱和节水型御旱的形态解剖和水分生理生态学特性 ,使沙棘耐旱、抗寒、耐水湿 ,在干旱、半干旱地区适应性强 ,并具有较高的生态、经济效益。以上研究为沙棘在黄土高原半干旱区大面积荒山抗旱造林 。

半干旱黄土区豆科作物共生固氮量测定

半干旱黄土区豆科作物共生固氮量测定兰晓泉，郭贤仕（甘肃省农科院旱农所兰州７３００７０）豆科作物是半干旱黄土区草田轮作和豆→麦→秋轮作制的主要养地作物，约占粮田面积的２５％～３５％，该地栽培的豆科作物以豌豆、扁豆、紫花苜蓿为主。为了评价豆科作物的肥田效...

半干旱黄土区成熟柠条林地剖面土壤水分环境及影响因子研究

为了探讨柠条群落及环境因子与土壤水分动态响应关系,选择半干旱黄土区流域尺度不同地形条件下成熟柠条林作为观测样地,于2009-2011年生长季节（5月上旬至10月下旬）,每15 d1次,对0~220 cm剖面土壤水分进行了连续测定,2010年8月测定了0~600 cm土壤水分,2011年9月调查了柠条林群落结构特征。采用SPSS17.0软件的Duncan进行多重比较、EXCEL软件进行分析作图,对各样地剖面土壤水分差异、不同年度生长季节变异、干燥化程度以及其影响因子进行了综合分析。结果表明：浅层土壤水分含量为北坡〉东坡〉南坡,下坡位高于上坡位,坡度越大土壤含水量越低。由表层至深层,地形因子影响土壤水分作用逐渐减弱,植被因子影响土壤水分作用逐渐增强。在一定区域,柠条群落盖度和高度与深层土壤水分含量呈明显的负相关。人工柠条林加重了入渗层以下的土壤干燥化程度,而且连续干旱会造成入渗层范围的临时性土壤干层,而永久性干层是柠条发育至成熟阶段的过程中,逐渐形成并一直存在的一种现象。研究结论将对进一步从多尺度（年际和季节的时间尺度、水平和垂直的空间尺度）、多因子（气候、土壤、植被、微地形等）综合研究半干旱黄土区人工植被群落及其土壤水分环境动态提供重要参考。

半干旱黄土区柠条灌丛不同植被管理方式下的土壤水分

为探究半干旱黄土区柠条灌丛在不同植被管理方式下的土壤水分特征,本文以甘肃省定西市龙滩流域为研究区,通过对2016-2018年生长季0-1.8 m土层土壤水分动态检测,分析人工柠条灌丛[柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)]不同植被管理方式[对照(不平茬也不除草)、平茬除草、平茬、除草]对土壤水分的影响。结果表明:1)平茬除草管理方式的土壤水分最高,在上、中、下坡位均高于其他3种管理方式的土壤水分。2)在整个生长季内,各管理方式0-0.4 m浅层土壤水分波动最大,而1.0-1.8 m较深土层则无明显变化。温度和降水对土壤水分有一定的影响,但无论是干旱年还是平水年,平茬除草管理方式在各土层中土壤水分均高于其他3种管理方式的土壤水分。3)采用最优分割法将不同植被管理方式的土壤水分划分为活跃层、次活跃层和相对稳定层,平茬除草管理方式土壤水分的活跃层与次活跃层的深度为0-0.8 m,其深度大于其他3种管理方式;而对照管理方式土壤水分在0.3 m以下都为相对稳定层,其深度小于其他3种管理方式。本研究结果表明,在生长季平茬除草管理方式更适合研究区柠条灌丛植被的管理,这为该区域人工植被土壤水分管理以及构建半干旱黄土区稳定的人工植被群落提供了参考。

半干旱黄土区柠条生长与环境因子的关系研究进展

人工林地退化及更新是近年来半干旱黄土区植被恢复研究的重点,确定影响植被生长的环境要素是解决人工林地退化的关键。选取柠条作为典型树种,分别从气候因素、地形因子、土壤水分及养分、栽植密度和整地方式5个方面总结各环境因子与柠条生长的相互关系,以期为指导该区植被建设、实现植被恢复的可持续性提供科学参考。

黄土高原半干旱区覆膜和施磷对紫花苜蓿草地土壤磷组分的影响

在黄土高原半干旱区,较低的土壤磷(P)有效性限制了紫花苜蓿(Medicago sativa L.)的生长。阐明连续覆膜和施磷对紫花苜蓿草地土壤磷组分的影响对合理施磷和提高紫花苜蓿草地生产力具有重要意义。试验设置2个覆膜处理(不覆膜和覆膜)和4个磷肥梯度[0 kg(P)·hm^(−2)、9.7 kg(P)·hm^(−2)、19.2 kg(P)·hm^(−2)和28.8 kg(P)·hm^(−2)],研究了覆膜和施磷在不同处理年限(3年和9年)对紫花苜蓿草地不同活性土壤磷组分及其影响因素的影响。结果表明,与不覆膜相比,覆膜处理第3年紫花苜蓿地上部分磷吸收量显著增加52.4%,土壤Olsen-P、活性较高的NaHCO_(3)-Po和NaHCO_(3)-Pi以及中等活性的NaOH-Pi含量分别显著降低15.5%、20.2%、10.2%和27.9%;覆膜处理第9年土壤NaHCO_(3)-Po和NaHCO_(3)-Pi含量显著增加37.3%和24.3%,而地上部分磷吸收量、土壤Olsen-P和NaOH-Pi含量没有显著变化。与不覆膜相比,无论处理年限长短,覆膜均显著降低了活性较低的稀HCl-Pi含量,显著提高了土壤Na-OH-Po、浓HCl-Po和残留态磷(Residual-P)含量,而对浓HCl-Pi和全磷含量没有显著影响。与不施磷相比,除施磷处理第3年土壤残留态磷含量没有显著变化外,施磷处理第3年和第9年紫花苜蓿地上部分磷吸收量、土壤全磷、Olsen-P以及所有磷组分含量均显著增加。冗余分析显示,地上部分磷吸收量、土壤pH和碱性磷酸酶活性是影响土壤磷组分变化的主要因素。与不覆膜相比,覆膜处理在第3年和第9年显著增加了土壤碱性磷酸酶活性,在第9年显著降低土壤pH。与不施磷相比,施磷处理在第3年和第9年显著降低了土壤pH,在第9年显著降低了土壤碱性磷酸酶活性。综上,覆膜可通过降低土壤pH和提高磷酸酶活性促进低活性磷组分向中、高活性磷组分转化,所以将覆膜和施磷结合可有效提高紫花苜蓿草地土壤磷有效性和供磷潜力,且随着处理年限的延长,效果愈加明显。

宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林土壤湿度动态与影响因素

【目的】以宁夏南部黄土丘陵区带状山杏人工林为例,揭示林带内与带间的不同深度处土壤湿度的时空变化及其关键环境影响因素,为半干旱区林草植被科学管理及雨水资源高效利用提供依据。【方法】2020—2022年,在宁夏彭阳县山杏人工林带内和带间各布设1套200 cm测深的智墒传感器,分层逐时监测土壤体积含水量和土壤温度变化,同时布设1台气象站连续监测近地面降水、气温、空气湿度等气象条件,采用相关分析探究土壤湿度对前1日土壤湿度、土壤温度和气象因子的响应规律。【结果】2020年和2021年为平水年,降水量分别为467.4和440.8 mm;2022年为枯水年,降水量为354.8 mm;土壤体积含水量平均值为平水年(2021年,17.0%)显著高于枯水年(2022年,14.3%)。土壤体积含水量随土层加深呈近线性增加,其斜率表现为林带间高于林带内,平水年高于枯水年。在0~120 cm土层的土壤体积含水量为林带内(15.3%)高于林带间(14.0%),但在120~200 cm土层为林带间(17.6%)高于林带内(16.8%)。在0~60 cm土层的土壤体积含水量变异系数为林带间(42.9%)高于林带内(37.8%),但在60~200 cm土层为林带内(23.2%)高于林带间(19.1%)。土壤湿度变化的季节格局为:相对稳定期(3—4月)、耗损期(5—8月)、恢复期(9—11月)和衰退期(12月—次年2月),最大值多出现在4月,最小值出现在8月(平水年)和12月(枯水年);土壤湿度变化的垂直空间格局为:速变层(0~50 cm)、活跃层(50~90 cm)、次活跃层(90~170 cm)、相对稳定层(170~200 cm)。相关分析发现,土壤湿度日变化相关性最强的环境因子为正相关的前1日土壤湿度和负相关的土壤温度,月变化相关性最强的环境因子为负相关的土壤温度。【结论】宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林林带内和林带间土壤湿度在季节和剖面上均表现出较大波动,枯水年比平水年波动的层次更深。综合分析发现前1日土壤湿度、土壤温度、气象因子均是影响枯水年和平水年日及月尺度各剖面层次土壤湿度变化的要素。其中,前1日土壤湿度和土壤温度为主要影响因子;在0~120 cm土层内的土壤湿度为林带内高于林带间。本研究结果对宁夏半干旱黄土区水平沟整地后退化植被科学恢复及土壤水分高效利用有很好的指导意义。

半干旱黄土区山地枣林春季土壤水分动态变化研究

为明确半干旱黄土区山地枣林土壤水分特征,本文对陕西延川县齐家山红枣试验基地春季土壤水分特征进行了分析。结果表明:1)不同坡向枣树林地土壤水分存在差异,阴坡土壤水分最高,其次为半阳坡,而阳坡最低,且不同坡向不同土层间存在显著差异;不同坡向土壤水分垂直变化趋势相似。2)坡位对枣树林地0～60 cm土层的水分影响较大,且随着土层的增加,坡位对土壤水分的影响逐渐减小直到差异不显著。3)山地枣林0～60 cm土层内,不同整地方式对土壤水分影响较大,且差异显著;但显著性随土层深度增加而降低。4)不同植被类型间土壤水分存在差异。0～40 cm土层,枣树林地土壤水分含量最高,且与苹果园、草地土壤水分差异显著;40～100 cm土层,苹果园土壤含水量最大,且与枣园、草地显著差异。5)研究区3种植被类型0～100 cm土层土壤蓄水量表现为红枣(153.03 mm)>苹果园(149.26 mm)>草地(98.76 mm),说明林地土壤水分涵蓄能力强,而撂荒草地土壤蓄水能力较弱。因此,研究表明半干旱黄土区进行水平阶整地和合理的经济林营造有助于土壤水分的利用且不会造成土壤水分亏缺,相反进行撂荒则反而会使土壤水分含量降低。

半干旱黄土区不同植被类型土壤水分时序变化差异性

通过对甘肃省定西市安定区巉口镇龙滩流域5种不同人工植被林分类型柠条(Caragana korshinskii)、侧柏(Platycladus orientalis)、油松(Pinus tabulaeformis)、山杏(Armeniaca sibirica)侧柏混交林、山杏柠条混交林以及荒草地(对照样地)6个野外观测样点的土壤水分从2015-2018年持续定位观测,分析不同植被林分类型土壤水分动态变化规律。研究区以荒草地为对照样地,可以看出各植被类型土壤水分动态变化:柠条>油松>侧柏>山杏+柠条>山杏+侧柏>荒草地;不同植被类型间的土壤水分时序变化有一定的相似性;从垂直方向看出不同植被类型土壤水的表层间(0~20 cm)变化最大。表层土壤含水量的时间相关性受降雨因素影响较大,各深层土壤含水量的时间相关性较表层稳定,但都具有较强的时间相关性。

半干旱黄土丘陵沟壑区封禁流域植被枯落物分布规律研究

通过对陕北半干旱黄土丘陵沟壑区封育流域内不同立地条件下枯落物现存量的测定与分析,研究了枯落物的影响因子及分布规律。对60个样地调查研究结果表明:枯落物现存量与坡度呈二次回归关系,枯落物现存量最小值出现在坡度25.5°的位置;阴坡枯落物现存量比阳坡高25.1%,沟坡枯落物现存量比梁坡高41.7%;地表生物量与枯落物现存量呈显著的正相关性(P<0.05);土壤含水量与枯落物现存量呈正相关性;土壤含水量与地表生物量两者的共同作用对枯落物现存量影响明显。

干旱半干旱黄土区庭院果园节水灌根技术效应研究

水分是制约西北干旱、半干旱地区农林业发展的一个关键因子。由于该区天然降雨最少且分布极不均匀，再加上地下水资源严重匮乏，给当地群众的生活和生产带来了极大困难。通过雨水集流措施，把大气降水贮纳起来。结合节水灌溉和抗旱栽培等综合配套技术。在无灌溉条件的农村建立以优质果树为主的家庭生态果园．不仅提高了土地和水资源的使用效率，而且也给农户带来了一定的经济效益。本文试图对插管（瓶）灌根、双瓶渗灌等新型节水灌溉方法及果带覆膜等配套技术的效果进行了对比分析和研究，旨在为实行旱地的科学化、集约化。

半干旱黄土丘陵区沙棘优良品种引种栽培试验研究

1994-2003年在黄土高原半干旱区的陕西吴旗县、安塞县进行中国沙棘优良类型和俄罗斯优良沙棘品种引种试验,采用家系选择法初步筛选出5个中国沙棘生态经济型优良单株,对3个俄罗斯良种沙棘的生长适应性经济性状进行了评价。前者生长迅速、树冠好、根系发达、郁闭快、水土保持效益好,果实较大、单株产量较高、Vc和含油量较高,适于在黄土丘陵区种植;后者经济性状较好,果实大、无刺或少刺,但适应性较中国沙棘差。

陇中半干旱黄土丘陵区土壤养分空间分布特征

为给半干旱黄土区的植被恢复与重建提供土壤养分的科学依据,对甘肃省陇中黄土丘陵区不同流域(龙滩、安家坡、窎沟)和不同土地利用类型(农田、撂荒地、草地、林地)的土壤养分进行了测定和分析。方差分析表明,土壤养分含量在3个流域间除全钾外差异均不显著(P>0.05),但在不同土地利用类型间差异均显著(P<0.05);在农田和撂荒地的不同坡向间差异均不显著(P>0.05),林地的不同植被类型间也均不显著(P>0.05),但在草地的不同植被类型间差异显著(P<0.05)。变异分析表明,不同流域间养分变异差异不大但不同土地利用类型间差异较大。相关性分析表明,土壤养分与养分间有显著的相关性(P<0.05)。综合分析认为,在半干旱黄土丘陵区,流域空间位置对土壤养分含量和分布没有明显影响,但土地利用类型对其含量和分布影响大,同一土地利用类型下坡向对土壤养分含量及分布也没有明显的影响,但植被类型对其含量及分布有一定影响,农田转变为林草地有利于土壤养分恢复。

半干旱区不同起垄方式对苜蓿地土壤质量的影响评价

利用多元统计方法综合评价半干旱区不同起垄方式对苜蓿地土壤质量影响的结果表明,传统平作,垄面覆膜的宽、窄垄处理,裸露的宽、窄垄沟处理的土壤质量综合指标值分别为0.261、0.737、0.608、0.342和0.335。说明垄上覆膜宽垄处理的土壤质量最好,其次是垄上覆膜窄垄处理和两个裸露处理,土壤质量最差的是传统平作。这与生产力结果不完全相同,说明单纯追求生产力会给土壤质量带来不利影响。垄上覆膜宽垄是黄土高原半干旱区人工苜蓿地建设的理想模式,它不仅产量高而且相比之下土壤质量也最高。