多样化的棉田生态系统控害保益功能特征研究

应用数量分析与能量测定相结合的方法 ,定量地分析和比较了华北棉区多样化的套间作棉田生态系统与单作棉田生态系统中主要害虫、天敌的种群动态及其天敌对害虫的控制作用 .结果表明 ,多样化的套间作系统中苗蚜与 2代棉铃虫发生轻 ,而伏蚜与 3代棉铃虫发生重 ;套间作系统有利于天敌群落能量的生产 ,尤其是利于捕食性蜘蛛类群的能量生产 ;从棉田生态系统棉株 害虫 天敌相互作用关系来看 ,尽管间套作系统内天敌群落生产力增加 ,保护益虫 (天敌 )作用好 ,同时也增加了害虫群落生产力 ,其控害功能较差 .

棉田多虫复合危害互作效应及“两红”复合防治指标应用研究

针对长江中游棉区棉花多虫复合危害问题，设计了６种害虫４种组合的复合危害系统．运用通径分析方法，定量描述了多种害虫对棉花的侵害及其间的互作效应．通过多种害虫对棉花产量和品级的直接影响效应和间接影响效应分析，认为当多虫复合危害时，害虫间的相互作用就其对作物的侵害而言，表现为增强效应和减弱效应．在此基础上，研究并制定了“两红”（棉红铃虫和朱砂叶螨）复合危害动态防治指标，经验证、示范及推广应用，取得了显著的经济、生态和社会效益．

不同肥料结构对棉花产量形成及土壤含氮量的影响研究

采用模拟试验方法 ,研究了棉田生态系统中有机无机肥配施对棉花产量及其构成因素、农艺性状、棉叶含N量和土壤全N量的效应。结果证明 :( 1 )施用N肥能改善棉株农艺性状、增加LAI和棉叶含N量、极显著提高单位面积总铃数和棉花产量 ;( 2 )在等N、P、K条件下 ,与单施无机N相比 ,绿肥 +沼肥 +化肥配施对于提高棉花单位面积总铃数和产量 ,使棉花生育后期LAI和棉叶含N量维持在较高水平效果较好 ,绿肥 +化肥配施次之 ,单施无机N肥较差 ;( 3 )施用N肥土壤全N量比不施N肥高 ,不施N肥和单施无机N肥降低土壤全N量 ,有机无机N肥配施能明显提高土壤全N量。

棉铃虫种群能量动态及其为害特征分析

根据棉铃虫种群数量密度、年龄结构、存活率及虫体含能量，系统地分析了８种不同类型棉田生态系统中棉铃虫种群生产力、摄入量及其为害特征．结果表明，棉铃虫种群的能量生产主要集中于第３代；其所引起棉花繁殖器官的被害量在第２、３、４代分别为１１．８３、１６．６５和９．５２个·ｍ－２．随着播种期的推后，２代棉铃虫种群生产力和摄入量减少，３、４代值增加．实行套作种植使２、４代值减少，而３代值增加．棉铃虫种群摄食利用效率随世代增加而减小，其净生态效率以第３代最高，第４代居中，第２代最小．由此进一步探讨了不同时空类型棉田棉铃虫各代管理的对策．

不同类型棉田生态系统的研究

总结了国内对不同耕作制度下棉田生态系统的研究结果,并且探讨了棉田生态系统生态调控途径。

不同肥料结构氮在棉田生态系统中的吸收利用和去向研究

采用^15N示踪方法，研究了棉田生态系统中化学N肥及其与绿肥、沼肥配合施用时N素的吸收利用和去向，结果表明：（1）在等N、P、K条件下，沼肥与化肥配施棉花增产效果显著，绿肥与化肥配施次之，单施化肥较差，这与单施化肥N素较多地积累在叶和无效蕾、花、铃中，有机肥与化肥配施N素较多地积累在生殖器官中密切相关。（2）棉株对土壤N的依赖性低于肥料N，但单施化肥棉株对土壤N的依赖性高于有机肥与化肥配施。棉株营养器官累积土壤N的比例大于生殖器官，说明棉株生育前期对土壤N的依赖性高于生育后期，充分说明棉花生产中重施花铃肥的重要性。（3）有机肥与化肥配施，肥料N在土壤中的残留率为单施化肥的2．5—3倍，而损失率后者为前者的1．4—1．6倍，表明有机肥与化肥配施改土效果明显。

有机无机肥料配施对棉田氮素去向影响的研究

在等N、P、K条件下,应用15N示踪的方法研究了盆栽条件下不同肥料结构对棉花的生物学效应及N素去向的影响。所得主要结果如下:(1)与单施化肥相比,绿肥+沼肥+化肥配施有利于N向生殖器官转移,增产效果较好,绿肥+化肥配施效果次之。(2)有机无机配施吸收的土壤N和肥料N明显大于单施化肥。棉株生育前期对土壤N的依赖性较高,后期对肥料N的依赖性较高,不同时期施N对各器官的贡献率也说明重施化肥做花铃肥的重要性。(3)有机无机肥配施肥料N在土壤中的残留量为单施化肥的1.57～3.31倍,而损失量后者为前者的1.21～2.57倍,其生态效益十分明显。

棉田生态系统氮营养元素循环的研究

在棉田生态系统Ｎ循环中，低、中、高、超高产棉田Ｎ素的输入与输出不平衡，亏盈值（Ｂｋ）分别为－９．８，－１０．６，－１３．５和－１６．２ｋｇ／ｈｍ２，平衡值（Ｂ１）为０．９１１３，０．９４３５，０．９４２９，０．９４５８。每种１季棉花，土壤库现存Ｎ减少２‰～６‰。低、中、高、超高产棉田产物Ｎ输出，分别为棉田生态系统总输出Ｎ的５４．４％，４６．５％，４４．９％和４３．４％，其中经济产品（棉子和纤维）Ｎ，均占产物Ｎ输出的７０％左右。在非经济产品中，铃壳含Ｎ较多，若将８０％的铃壳还田，则能大体保持棉田生态系统Ｎ素的平衡。

乌兰乌苏绿洲棉田生态系统水汽和二氧化碳通量研究

为了研究新疆干旱和半干旱地区农田生态系统陆地-大气间水汽和二氧化碳连续相互作用对全球气候、环境变化的影响。2009年1—12月应用涡动相关系统,连续观测乌兰乌苏绿洲棉田生态系统下垫面(裸地和不同生长期)地气界面水汽和二氧化碳通量变化,分析水汽和二氧化碳通量的季节和日变化规律。结果表明:(1)绿洲棉田生态系统下垫面全年二氧化碳通量变化分干、湿2季,干季棉田下垫面以释放CO2为主,湿季以吸收CO2为主,但全年吸收量远大于释放的量。(2)在湿季,绿洲棉田生态系统下垫面其CO2的通量值曲线呈开口向上的抛物线型,与下垫面棉田发育情况有较好的相关性。(3)其水汽通量全年分3个阶段,水汽通量值从小到大分别为:雪覆盖阶段。裸地阶段。棉花种植阶段。(4)在湿季,其水汽通量日变化明显,与日照强度和温度相关较好。

有机无机氮肥配施对棉花产量形成和干物质生产特性的影响研究

采用模拟试验方法 ,研究了棉田生态系统中有机无机肥配施对棉花产量及其构成因素、干物质积累和分配的影响。结果证明 :(1 )施用N肥能促进各生育时期棉株和各器官干物质积累、增加LAI、改善棉株农艺性状、极显著提高单位面积总铃数和棉花产量 ;(2 )在等N、P、K条件下 ,与单施无机N相比 ,绿肥 +沼肥 +化肥配施对于提高棉花单位面积总铃数和产量、增加棉株和各器官干物量、促进不同生育时期棉株各器官干物量合理分配、使棉花生育后期保持最后LAI并降低LAI衰减速度效果较好 ,绿肥 +化肥配施次之 ,单施无机N肥较差。

红壤旱地棉田覆盖种植对棉花生长和农田环境的影响

此研究通过分析红壤旱地棉田不同覆盖种植的生态环境效应,以期为红壤旱地推广适宜的种植模式提供理论依据。该研究通过田间定位试验,对不同覆盖方式下棉花生长发育、土壤温度和水分以及土壤碳氮比变化进行分析。通过分析得出:三种不同覆盖处理即不覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖中,以秸秆覆盖最优,其覆盖处理下的棉花株高,叶绿素含量以及棉花生育进程均优于其余两个处理,降低日较差温度,能够有效地缓解夏季高温干旱带来的负面效应,土壤养分含量也明显高于其余两个处理;其次为地膜覆盖,其覆盖条件下20cm深度土壤含水量高于其余两个处理,保水效果明显。通过综合分析可知:秸秆覆盖优于地膜覆盖,地膜覆盖优于不覆盖。其秸秆覆盖是红壤旱地值得推广的种植模式。

红壤旱地棉田立体种植系统的生态学功能及评价

为了筛选出红壤旱地上优化的棉田种植系统,从农田生态系统的生产功能、能流特征、物流特征、价值流特征,以及养地效果等5个方面对红壤旱地6种棉田立体种植模式的功能和效益进行了分析,并采用因子分析法和SPSS13软件从生态效益、经济效益和社会效益3个层次10个指标对各种植模式进行了综合评价。结果表明,处理C(豌豆/棉花+玉米)综合效益指数值最大,为0.982,其次是处理D(油菜/棉花+花生),其综合效益指数值为0.850,这两种立体种植方式是最适宜在南方红壤旱地上推广应用的高效棉田种植系统。

棉田生态系统能流经济阈值的初步研究

系统能流经济阈值（ＥＥＴ）为本项研究提出的新概念。它是指系统的初级生产者─—作物向其它亚系统输出能量的允许临界值，由此产生的期望收益最大。系统能流经济阈值是一条仅与作物现存量相关的动态曲线，与其他亚系统无直接关系。本文以未施药棉田为系统，提出能流经济阈值的研究方法为：建立能流动态模型；确定害虫防治代价，计算期望产出；运用计算机仿真语言对作物的能流输出参数进行优化并建立系统能流经济阈值模型。

不同肥料结构对棉田氮素去向的研究

在等氮、磷、钾条件下，应用^15N示黥的方法研究了盆栽条件下不同肥料结构对棉花的生物学效应度氮素去向的影响。所得主要蛄果如下：（1）与单施化肥相比，绿肥＋沼肥＋化肥配施有利于氮向生殖器官转移，增产效果较好，绿肥＋化肥配施效果次之。（2）有机无机肥配施吸收的土壤氮和肥料氮明显大于单施化肥。棉株生育前期对土壤氮的依赖性较高。后期对肥料氮的依赖性较高，不同时期施氮对各器官的贡献率也说明重施化肥作花铃肥的重要性。（3）有机无机肥配施肥料氯在土壤中的残留量为单施化肥的1．48-1．67和3．12-3．52倍。而损失量后者为前者的1．18-1．24和2．51-2．62倍,其生态效益十分明显。

自控与受控棉田生态系统稳定性的比较

The stability of ecosystems is studied in cotton field ecosystems controlled by insecticide and by nature. The two kinds of ecosystems are stable ecosystem. But the stability of the cotton field ecosystem controlled by nature is larger than that of the cotton field ecosystems controlled by insecticide. The relation between diversity and stability is analyzed.

受控与自控棉田生态系统的能量流动研究

对陕西关中棉区受控与自控两类棉田生态系统的能量流动作了比较研究。结果表明：（１）两类棉田系统的食物网结构、营养层、生态锥体、生态效率等基本特征相似，在能量分配方面有量的差异；（２）天敌的利用效率在两类系统间有显著差异；（３）受控棉田系统的现存量与摄能量的营养级金字塔具有更快的递降率。

新疆高产棉田生态系统NEE变化及其影响因素

温室气体大量排放使得全球变暖已成为世界公认的热点问题之一。农田生态系统在全球碳循环与碳平衡中扮演着重要的角色。文中运用开路式涡度相关测量系统进行定点定位观测,研究干旱区农田生态系统/大气间净交换量(Net Ecosystem Exchange),分析农田生态系统中碳源/汇功能的关系。结果表明:新疆棉田生态系统在现蕾期、开花期与铃期CO_2通量日变化呈现出单峰型的"U"型曲线,现蕾期、开花期和铃期CO_2通量最高点在凌晨3:00、4:00和1:00,分别为9.45、8.78和7.68umol·m^(-2)·s^(-1),CO_2通量最低点在正午14:00、15:00和15:00,依次为-19.35、-21.73和-20.51umol·m^(-2)·s^(-1)。不同生育期夜晚NEE值均负值,表明棉田生态系统夜间处于碳排放过程;白天正值,棉田生态系统为碳吸收过程。棉花不同生育期均为碳储存,且开花期碳储量最大,平均值为-7.26g·m^(-2)·d^(-1),其次是现蕾期,平均值为-6.31g·m^(-2)·d^(-1),铃期平均值为-5.37g·m^(-2)·d^(-1)。温度和降雨对棉田生态系统碳储量影响显著。研究结果表明干旱区高产棉田生态系统有着较好的碳储量,是一个碳汇过程。