陇东旱塬区复种马铃薯栽培模式筛选

为研究陇东旱塬区冬油菜收获后复种马铃薯不同栽培模式对其产量及经济效益的影响,采用单因素试验区组设计,以陇薯7号原种马铃薯品种为试验材料,共设计8种栽培模式。通过对不同模式下马铃薯农艺性状、商品率、产量及经济效益的比较,筛选出最佳的冬油菜茬复种马铃薯栽培模式。结果表明,秸秆带状覆盖、平作起垄、垄沟种植3个栽培模式表现较好,667 m^(2)产量分别为2292.81、1917.63、1655.46 kg,比对照露地平作分别增产41.27%、18.15%和2.00%。

陇中黄土高原不同类型土壤团聚体稳定性及抗蚀性研究

以陇中黄土高原地区黄绵土(LS)、灰钙土(CS)、红黏土(RC)和灌淤土(SS)四种典型土壤为研究对象,探讨不同土壤类型农田土壤团聚体稳定性和抗侵蚀能力。本研究采用干筛-湿筛法得到不同粒级团聚体比例,来计算水稳性团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、颗粒分形维数(D)、团聚体破坏率(PAD)、>0.25 mm占比[M_((w>0.25))]和土壤可蚀性因子K值。结果表明,水稳性团聚体平均质量直径红黏土和灌淤土显著性大于黄绵土和灰钙土,几何平均直径红黏土>灌淤土>黄绵土>灰钙土,分别为0.41、0.30、0.23和0.21 mm,各土壤类型间差异性显著;颗粒分形维数灰钙土最大,红黏土最小,分别为2.97和2.90;湿筛对土壤团聚体的破坏率红黏土和灌淤土显著小于黄绵土,黄绵土最大;>0.25 mm水稳性团聚体占比最大的是红黏土,为45.87%,灌淤土次之,黄绵土最小,为23.53%。相关性分析结果表明,土壤团聚体稳定性各指标间的相关性良好,其中MWD与GMD、M_((w>0.25))呈极显著正相关(p<0.01),与D、K呈极显著负相关(p<0.01),与PAD呈显著负相关(p<0.05);GMD与其他土壤团聚体各项指标均表现出极显著相关性(p<0.01);土壤有机质与土壤稳定性各指标之间也呈现出极显著相关性(p<0.01)。结论表明,土壤抗蚀性红黏土灌淤土较好,黄绵土居中,灰钙土最差。研究结果可为陇中黄土高原地区不同土壤类型农田土壤抗侵蚀能力提供参考,对黄土高原土壤水土保持功能的提升及水土保持效应的持续稳定发挥具有重要意义。

施氮对陇中黄土高原旱作麦田N_(2)O和CO_(2)排放的影响

【目的】探究陇中黄土高原半干旱区旱作麦田土壤N_(2)O和CO_(2)排放对不同施氮量的响应,阐明旱作麦田N_(2)O和CO_(2)排放特征及其主要影响因素,以期为该地区旱作麦田温室气体减排和氮肥管理提供依据。【方法】以陇中黄土高原旱作麦田为研究对象,采用大田定位试验和室内指标测定相结合的方法,布设CK(不施肥)、LN(低量氮肥)、MN(中量氮肥)和HN(高量氮肥)共4个施氮梯度,分析不同施氮量对旱作麦田土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、有机碳(SOC)、土壤温度、含水量及土壤N_(2)O和CO_(2)排放的影响。【结果】0~10 cm土层土壤中,HN、MN、LN较CK处理,NO_(3)^(-)-N平均含量增幅为21.55%、26.06%和34.11%;NH_(4)^(+)-N平均含量增幅为21.77%、31.42%和39.20%;SOC平均含量增幅为20.43%、25.80%和35.9%。HN、MN、LN较CK处理,N_(2)O累计排放量增幅为78.63%、130.47%、217.51%;CO_(2)累计排放量增幅为5.73%、10.63%、21.75%。皮尔逊相关关系表明,不同施氮处理中,麦田0~10 cm土层土壤中NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N和SOC平均含量与N_(2)O、CO_(2)累计排放量呈极显著正相关关系(P<0.001),土壤温度与N_(2)O和CO_(2)累计排放量呈显著正相关关系(P<0.05),土壤含水量与N_(2)O累计排放量呈显著的负相关关系(P<0.05),与CO_(2)累计排放量相关关系不显著。【结论】施氮可以增加黄土高原旱作麦田表层土壤中NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N和SOC含量,进而增加了N_(2)O和CO_(2)累计排放量,是该地区麦田N_(2)O和CO_(2)排放的主要驱动因子,表层土温和土壤含水量也一定程度上影响着N_(2)O和CO_(2)的排放。

甘肃静宁早熟苹果品种最佳采收期研究

【目的】对甘肃静宁地区4个苹果品种在不同采收期的果实品质指标进行分析,明确各品种的最佳采收期,为苹果优质生产提供数据支撑。【方法】以甘肃静宁地区标准化果园管理条件下的‘嘎啦’‘美国8号’‘红露’和‘艾斯达’4个早熟苹果品种为研究对象,在果实进入成熟期(花后95 d)后每隔5 d取1次样,测算各时期单果质量、果实纵横径、果心大小、可食比、硬度及可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、可滴定酸、淀粉、总酚、花青素含量和糖酸组分及其含量等14项品质指标,并进行聚类分析。【结果】4个苹果品种单果质量和果实纵横径均随着采样期的推迟而增加,其中‘嘎啦’和‘美国8号’在花后125 d达到最大,单果质量和果实横径分别为166.33,229.23 g和74.90,86.34 mm;‘红露’和‘艾斯达’分别在花后120和135 d达到最大,单果质量和果实横径分别为207.97,307.90 g和75.49,94.10 mm。4种苹果果实果心在成熟过程中逐渐增大,但‘嘎啦’和‘美国8号’果心大小变化不显著。‘美国8号’和‘红露’在花后120 d可食比最大,而‘嘎啦’和‘艾斯达’可食比在果实成熟过程中无显著变化。随采收期的推迟,4个苹果品种果实的可溶性固形物、可溶性总糖、可溶性蛋白含量和果皮花青素相对含量呈持续上升趋势,而果实硬度、可滴定酸、淀粉和果皮总酚含量持续下降。‘嘎啦’‘美国8号’‘红露’和‘艾斯达’果实中含有果糖、葡萄糖、蔗糖和山梨糖醇4种可溶性糖,其含量总体均随采收期的推迟而呈上升趋势,其中果糖在不同品种果实中含量最高,其甜度值分别在花后120,125,120和135 d达到最大值143.724,162.730,198.418和118.783。‘嘎啦’‘美国8号’‘红露’和‘艾斯达’果实中含有草酸、酒石酸、奎宁酸、苹果酸、抗坏血酸、乙酸、柠檬酸7种有机酸,其含量总体均随采收期的推迟而呈下降趋势,其中苹果酸含量占总酸量的70%以上,其总酸量均在花后125 d降到最低值,分别为2.253,1.477,0.558和1.452 mg/g;其甜度值/总酸量均在花后125 d达到最大值,分别为58.917,110.176,268.935和74.607。聚类分析发现,可选择可溶性固形物、可滴定酸和抗坏血酸含量作为判断‘嘎啦’和‘艾斯达’果实成熟度的评价指标,可选择可溶性固形物和可滴定酸含量作为判断‘美国8号’和‘红露’果实成熟度的评价指标。【结论】‘嘎啦’‘美国8号’和‘红露’的最佳采收期在花后115~120 d,此阶段其平均可溶性固形物含量分别为10.78%,11.83%和14.04%,平均可滴定酸含量分别为4.84,6.19和3.99 mg/g;‘艾斯达’最佳采收期在花后130~135 d,此阶段其可溶性固形物含量为14%,可滴定酸含量为10 mg/g,平均抗坏血酸含量为0.025 mg/g。

陇东黄土高原刺槐林分特征和林下灌草多样性对林分密度的响应

研究陇东黄土高原刺槐Robinia pseudoacacia人工林不同密度条件下林分特征和林下灌草植物多样性特征,为陇东黄土高原生态效益发挥和生态功能提升提供科学依据。在甘肃泾川中沟小流域选取6种林分密度(975株/hm^(2)、1 200株/hm^(2)、1 450株/hm^(2)、1 650株/hm^(2)、1 875株/hm^(2)和2 100株/hm^(2))的刺槐纯林,分析其林分特征、林下灌草植物组成和植物多样性指标。结果表明:(1)刺槐密度1 650株/hm^(2)是刺槐林平均胸径、树高和冠幅的生长临界密度;(2)6种林分密度刺槐林下共有植物28科39属44种,其中灌木层植物共12科13属13种,草本层植物共16科26属31种,灌木层和草本层植物种数均在1 650株/hm^(2)时最多;随林分密度增加,林下灌草表现出阳生—中生—阴生的变化规律,茅莓为研究区主要适生植物;(3)随林分密度的增加各植物多样性指标整体呈现先增加再减小的变化规律,1 650株/hm^(2)时出现峰值,1 450株/hm^(2)时次之。建议通过人工抚育向中密度刺槐林进行改造,创造适合林下灌草生长的环境,以充分发挥研究区生态效益,提升其生态功能。

基于耦合关系的乡村产业规划研究——以陇东黄土高原沟壑区显胜乡为例

实施乡村振兴战略,是党的十九大以来作出的重大决策部署。乡村振兴,关键是产业振兴。乡村国土地域系统及其产业组成要素之间的协调性决定了乡村持续振兴的能力。我国陇东地区乡村在长期的农业生产及城镇化发展中产业—空间矛盾尤为显著,迫切需要国土空间规划背景下的乡村产业—空间量化分类的探索性研究,客观反映乡村的发展程度,科学把握乡村发展差异和特点。本文充分剖析了国家与地区相关政策,进而通过分析该地区的产业-空间问题,基于“人地关系”协调理论构建“产村互动”耦合发展模型,以具备典型特征的陇东黄土高原沟壑区显胜乡村庄为研究对象,从产业与空间两大系统确定了19个评价因子,通过对评价因子进行赋值计算、运用地理信息系统(Geographic Information System,GIS)软件等手段,评价探析其产业—空间耦合互动的时空演变规律及内在机制,在规划响应方面得出如下启示:以科学评价现状为基础,分类引导乡村产业空间振兴;以统筹空间布局为核心,打造镇村一体发展新单元;以加强生态修复为策略,同步经济效益与空间效应;以延续历史文脉为补充,实现文化引领三产深度融合。

基于生态系统服务价值的陇东黄土高原生态补偿研究

生态补偿对平衡重要生态功能区社会经济发展与维护生态系统服务功能具有重要作用。陇东黄土高原位于国家重要生态功能区黄土丘陵沟壑区,是黄河上游地区水土流失重点保护和治理区。运用生态系统服务价值当量因子法,计算2000—2020年陇东黄土高原生态系统服务价值,并以此为基础计算陇东黄土高原9个县生态补偿额度和生态补偿优先级。结果表明:(1)陇东黄土高原生态系统以农田和草原为主,农田生态系统面积在2000—2010年下降显著;(2)2020年陇东黄土高原生态系统服务价值达到1 458.72亿元,相比于2000年增加了93.82亿元,其中局地气候调节、生物多样性保护、土壤保持服务价值较高,草地、农田和灌丛的生态服务价值占生态系统服务价值的90%以上;(3)陇东黄土高原9个县生态补偿额度达86.03亿元,生态补偿资金分配应优先考虑环县,其次是华池县、会宁县。

甘肃黄土高原40a来土壤水分蒸散量变化特征

用Penman公式计算了甘肃黄土高原20世纪60—90年代40 a来的潜在蒸散值,分析了潜在蒸散的时空变化特征并与蒸发皿所测值进行比较.结果表明:甘肃黄土高原潜在蒸散值的分布与纬度关系比较密切,随纬度的升高,潜在蒸散值增多,变化范围为1 600-2 200 mm.a-1;潜在蒸散值受气温、降水的支配比较大,80年代最小,其次为70、60年代,90年代最大.60—90年代各地潜在蒸散值比实测值高30%-40%,其中夏、秋季潜在蒸散均大于蒸发器所测值,以夏季相差最大,达40%-100%;冬季则小于蒸发器所测值.潜在蒸散量与蒸发器所测值虽在数值上有所差别,但趋势基本一致,蒸发器所测值的峰值变化落后于理论计算值0.5月.90年代以来,各地土壤水分亏缺值增多,植被生长季节,作物水分利用都未及最适宜状态.

陇中黄土高原夏季地表能量平衡观测研究

利用2003年6～8月的实际观测资料,分析了陇中黄土高原夏季地表通量特征。在春小麦下垫面,无论晴天或阴天,能量主要消耗于农田蒸散。在裸地下垫面各能量通量表现出同样的变化特征,但由于降雨量的增加,导致潜热占净辐射的比例比春小麦地的还高。在晴天或阴天地气之间能量传输引起土壤温度变化的深度,主要出现50cm以上,其日变化均呈现准正弦曲线形式,50cm以下的土壤温度不存在日变化。在半干旱区云和降水对地表辐射和能量平衡造成的影响不容忽视。波文比在日出以后逐渐增大,到正午达最大值;春小麦下垫面时的波文比大于裸地时的值,两者的极值分别是1.01和0.75。

陇中黄土高原丘陵区生态建设与可持续发展

介绍了陇中黄土高原丘陵区的自然地理特点， 分析了其生态环境现状， 认为极端脆弱的生态环境和超负荷的人口对该地区构成了双重压力。提出水土保持与生态建设是实现整个地区可持续发展的基础和前提。深入分析了水土保持与生态建设中存在的问题及其主要原因。在实地调研与比较研究的基础上， 提出了陇中黄土高原丘陵区生态建设的发展方向， 即：（１） 树立可持续发展的生态建设指导思想；（２） 走建设水土保持型生态农业与发展小流域生态经济的生态建设之路； （３）

甘肃黄土高原土壤农业水分常数分布特征

通过对黄土高原23个农业气象观测站及3个农业气象试验站作物观测地段的土壤农业水分常数分析,以揭示该地域农业水分特性的分布特征。结果显示:在甘肃黄土高原,土壤容重从北到南、从浅层到深层呈减少趋势;凋萎湿度地域及垂直分布变化不大;田间持水量地域分布特征明显,陇西黄土高原大于陇东黄土高原;干旱的临界土壤含水量基本上为北部小于南部,最大值出现在陇西黄土高原的中部。

甘肃黄土高原不同海拔气候变化对马铃薯生育脆弱性的影响

利用黄土高原不同海拔高度马铃薯生长发育定位观测资料和对应平行气象观测资料,分析气候变化对马铃薯生长发育敏感性的影响,以及马铃薯生育脆弱性变化特征。结果表明,研究区域降水量年际变化呈下降趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率在马铃薯生长季5—10月绝对值最大,表现为高海拔区大于低海拔区的特征。气温年际变化呈上升趋势,气温变化曲线线性拟合倾向率表现为高海拔区小于低海拔区的特征。作物生长季干燥指数呈显著上升趋势,干燥指数变化曲线线性拟合倾向率也表现为高海拔区小于低海拔区的特征,20世纪90年代后干燥指数明显上升,气候趋于暖干化。影响马铃薯生长发育的主导气象因子是气温,气候变暖,气温增高,导致马铃薯生育前期的营养生长阶段缩短,而生殖生长阶段延长,全生育期延长。块茎膨大期气温增高导致马铃薯生育脆弱性增加,马铃薯对气温变化的敏感性和气温增高导致马铃薯生育脆弱性均随海拔增高而降低。开花期降水减少导致马铃薯生长发育及产量形成的脆弱性增加,此时段以干旱为主的气象灾害频率的增加使马铃薯生育脆弱性增加,马铃薯对降水量变化的敏感性和降水量减少导致马铃薯生育脆弱性却随海拔增高而降低。

石油烃污染对陇东黄土高原土壤生物学及非生物学特性的影响

[目的]探索石油污染与土壤生物学及非生物学特性间相互关系,为陇东黄土高原地区石油污染土壤的综合治理提供基础数据和背景资料。[方法]采用常规方法测定甘肃省庆阳市5县,1区,8个采油区油污土壤化性质、酶活性和土壤微生物遗传多样性。[结果]土壤总石油烃含量(TPHs)与碱解氮、速效磷、pH值和脲酶呈负相关(p<0.01),与土壤多酚氧化酶、脱氢酶和过氧化氢酶呈正相关(p<0.01);样地土壤TPHs含量低的土壤微生物Shannon-Wiener指数明显高于TPHs含量高的样地;NMDS排序结果显示,石油污染对该地区土壤影响最大的因子为土壤碱解氮和速效磷,其次为TPHs,pH值、脲酶、ShannonWiener指数及过氧化氢酶。[结论]陇东地区石油烃污染对土壤环境因子的影响主要表现在包括氮、磷等营养元素的有效循环、土壤脲酶活性和微生物群落多样性,而对土壤微生物群落丰富度、均匀度和速效钾的影响未达到显著水平。

甘肃黄土高原帕尔默旱度模式的修订

干旱是甘肃黄土高原雨养农业区最主要的气象灾害,干旱的发生包含许多复杂过程和条件,因而研究一个考虑因子较为全面的干旱指标较为困难。本文在美国帕尔默旱度模式和中国修正的帕尔默旱度模式的基础上,根据本区特点,从建模资料站点、可能蒸散计算、土壤田间持水量和径流计算等几个方面进行了修正,并利用甘肃黄土高原12个站点的资料,建立了适用于本区的旱度模式,以期为本区的干旱研究提供一种有效的工具。

甘肃黄土高原区主要城市雨洪资源利用潜力

根据甘肃省黄土高原区城市雨洪资源的分布特征,选取主要城市兰州、定西、平凉、庆阳和天水为研究区,研究了各主要城市降水量特征变化规律,并对各主要城市雨洪资源利用潜力进行了分析计算。结果表明,兰州、定西、平凉、庆阳和天水雨洪资源的平均理论潜力分别为5.71×107,8.61×106,2.38×107,7.62×106和3.21×107 m3,平均可实现潜力分别为2.91×107,4.65×106,1.43×107,4.87×106和1.95×107 m3。计算结果说明,甘肃黄土高原区各主要城市雨洪资源利用潜力相对较大,具有很好的开发利用前景,并且可为黄土高原区城市雨洪资源高效利用和有效管理提供参考依据。

陇东黄土高原丘陵沟壑区天然草地植物多样性研究

以陇东黄土高原丘陵沟壑区天然草地30个植被样点的样方资料为依据,以相对生物量为指标,对该地区群落植物多样性进行了研究。结果表明,该地区天然草地可划分为长芒草草原、次生杂类草草原和杂类草草甸草原3个植被类型,16个群落按放牧程度分为禁牧草地、轻牧草地和过牧草地3个层次。多样性指数显示草甸草原>长芒草草原>次生杂类草草原,轻牧草地>禁牧草地>过牧草地的趋势。放牧程度可能是影响该区域天然草地植物多样性的关键因素,出现海拔增高和降水增加多样性指数降低的趋势可能是放牧干扰的结果。相关性分析显示物种的Shan-non-wiener和Simpson多样性指数与Shannon和Simpson均匀度指数间均呈显著正相关,而与生物量之间呈显著负相关。

陇中黄土高原植被覆盖和裸露下垫面地表通量和总体输送系数研究

通过对陇中黄土高原地区地表观测资料的分析,研究了该地区地表能量收支各项的平均日变化、小麦不同生长阶段的热通量日变化、总体输送系数平均日变化及其与稳定度的关系。结果表明:该地区白天潜热通量在净辐射通量的分配中所占的份额最大,其次为感热通量,土壤热通量最小;随着小麦的生长,潜热通量在净辐射通量的分配中所占的份额增加,感热通量则呈下降趋势,波文比呈下降趋势;在10m高度处,在小麦地动量总体输送系数Cd的平均值为6.03×10-3,感热总体输送系数Ch的平均值为3.40×10-3;在裸地,动量总体输送系数Cd的平均值为5.18×10-3,感热总体输送系数Ch的平均值为4.08×10-3。在同一观测高度上,Cd小麦>Cd裸地,Ch小麦<Ch裸地。

陇东地区生态环境建设问题的探讨

陇东地区生态环境脆弱、水土流失严重 .为找出该区环境治理多年来缺乏成效的原因 ,作者进行实地调查分析后认为 :其原因在于法制建设滞后、执法管理不严、文化教育落后、群众环保意识差、造林与群众利益之间存在冲突以及部分领导对生态环境建设认识不足 ,这种状况在黄土高原其它地区都不同程度存在 .解决问题的根本途径在于健全环保法规 ,加强执法管理、提高公民文化素质和环保意识、科学规划、合理制订各项治理措施。

甘肃黄土高原土壤水分气候特征

利用甘肃黄土高原42个气象站1961-2000年3～7月降水量和11个农业气象观测站逐年3～11月上旬的土壤重量含水率资料,分析了甘肃黄土高原土壤水分的地域和时间分布特征.结果表明:①甘肃黄土高原土壤水分从西南向东北减少,中部有一条从北向南的干舌,干旱中心在陇中北部,受六盘山的影响较大;②甘肃黄土高原分为7个气候区:陇中、陇东土壤严重缺水区,陇中、陇东土壤季节性缺水区,土壤水分适宜区,土壤水分湿润区和甘南高原土壤水分湿润区;③陇中北部和陇东北部土壤严重缺水区浅层土壤严重缺水主要出现在春季和春末夏初,深层土壤也常年处于缺水状态.季节土壤缺水区浅层主要缺水在5、6月份,深层土壤水分陇东高于陇中,适宜区和湿润区无明显土壤缺水时段.

甘肃黄土高原春旱的气候特征及预测方法

利用甘肃黄土高原55个气象站在1968\＿2000年间的春季降水、气温资料,计算了春季干湿指数,划分了春旱标准,用REOF方法进行了气候分区,分析了其时空分布特征和变化规律,计算了其与欧亚500hPa高度场、赤道北太平洋海温和高原加热场的相关关系,建立了甘肃黄土高原春旱的均生函数预测模型。结果表明,干旱有三个高发区,频率为36%～57%,约2～3年一遇,且有增加的趋势。春旱与当年高原500hPa高度场、赤道北太平洋海温及上年盛夏高原加热场呈正相关,与前期冬季高原加热场呈负相关,所建立的预报模型有一定的预报能力。