渭北旱塬不同年限撂荒地土壤酶活性及其化学计量变化特征

[目的]探究渭北旱塬区不同年限撂荒地的土壤养分、胞外酶活性及其化学计量的变化特征及影响因素,以期为渭北旱塬区撂荒地的改善与管理提供一定的理论依据。[方法]以渭北旱塬不同年限(5 a, 10 a, 20 a, 25 a和33 a)的撂荒地为研究对象,测定了土壤养分和参与土壤碳(C)、氮(N)和磷(P)循环的5种胞外酶活性,随后利用单因素方差分析、土壤胞外酶化学计量学模型和主坐标分析(PCoA)研究不同撂荒年限下土壤养分和胞外酶活性及其生态化学计量的变化规律及影响因子。[结果]随着撂荒年限的增加,土壤C和N获取酶活性显著减小,而P获取酶活性显著增加;土壤C、N和P含量变化与酶活性变化趋势相反。随撂荒年限延长,土壤微生物的C限制得到缓解,P限制逐渐加强。PCoA拟合环境因子分析结果显示:土壤可溶性有机碳(DOC)、总磷(TP)、速效氮(AN)和速效磷(AP)含量是驱动酶活性及其计量比变化的关键因子。[结论]撂荒对土壤养分状况具有显著改善作用,但随撂荒时间延长(20 a以上)会加剧微生物P限制,因此对经过长年撂荒的土地应当适量施用磷肥,以改善其土壤状况。

环保地膜覆盖对土壤水分及玉米产量的影响

为了提高旱作农区降雨利用效率,并解决地膜覆盖造成的环境污染问题,在渭北旱塬进行了普通地膜、生物降解膜和液态膜玉米集雨种植栽培试验。结果表明:普通地膜和生物降解膜覆盖处理在玉米不同生育阶段较对照0～60cm土层土壤贮水量均有所提高,与液态膜及不覆盖处理(CK)相比呈显著性差异(p<0.05);不同材料覆盖处理的土壤水分空间变化规律相同,普通地膜和生物降解膜覆盖处理可有效提高土壤含水率,并能增强0～200cm土层土壤含水率的稳定性;普通地膜和生物降解膜处理的玉米籽粒产量比对照(CK)分别提高了19.96%和19.67%,水分利用效率分别比对照提高32.08%和31.81%,均与对照(CK)呈显著性差异,液态膜处理的籽粒产量及水分利用效率与对照无显著性差异。可见,生物降解膜与普通地膜在土壤保水及对玉米产量的影响方面均具有显著效果,且相互间没有明显差异,生物降解膜可以替代普通地膜应用于农业生产。

渭北旱塬区不同年限苜蓿对土壤主要养分及微生物量的影响

以渭北旱塬区生长年限为6年、11年、16年和21年的紫花苜蓿(Medicago sativa)人工草地为研究对象,天然草地为对照,通过研究土壤主要养分及微生物生物量的变化特征来揭示紫花苜蓿人工草地生长年限对渭北旱塬区土壤质量的影响。结果表明,种植紫花苜蓿能够显著改善土壤有机质、全氮、全磷及土壤微生物量C和N(P<0.05),且随种植年限的延长均呈先升后降的趋势,最高点出现在第11年。相关性分析表明,土壤养分与微生物生物量存在一定的相关性,而且微生物生物量可以更灵敏地反映土壤质量变化。综合考虑,渭北旱塬区紫花苜蓿人工草地在恢复11年后应当进行合理利用或进行其他人工干预以延长草地使用寿命。

渭北旱塬降水对农作物生长适宜度的模糊分析

根据模糊集理论,从“适量”、“适时”和“有效程度”三个指标出发,就渭北旱塬地区降水资源对农作物生长发育的影响提出了一种数学模型,并根据计算结果和参照有关资料进行了模糊聚类分区。结果表明,它较好地反映了本区降水资源的地域特征,为该地区一些主要农作物的合理布局提供了科学依据和准确信息。

渭北旱塬区不同立地条件对紫花苜蓿产量的影响与通径分析

为了提高渭北旱塬区土地利用效率和紫花苜蓿高产栽培,对渭北旱塬区阴坡(东坡)和阳坡(西坡)紫花苜蓿生长状况进行了测定研究,并选取3个紫花苜蓿的性状进行简单相关、偏相关和通径系数分析。研究结果表明,在同一坡向不同坡位上,坡下部紫花苜蓿的产量和生理性状的生长状况都优于坡上部;在同一坡位不同坡向上,阴坡紫花苜蓿的生长状况优于阳坡,其中阴坡下部的生长状况最好,阳坡上部的生长状况最差。坡向对紫花苜蓿产量的影响大于坡位的影响。株高、分枝数和单茎重的简单相关系数均为极显著,但通径系数和决策系数差别较大。株高和分枝数对产量起主要直接作用,而单茎重对生物量的直接作用不甚明显,主要是通过株高和分枝数对生物量起间接作用。

渭北旱塬区土壤质量对人工植被恢复模式的响应

以植被恢复土壤效果评价7种人工植被恢复模式,应用灰色关联模型和聚类分析方法研究渭北旱塬区植被恢复对土壤综合质量的影响,以确定最优植被恢复模式。结果表明:不同人工植被恢复模式对土壤质量有很大影响,与对照(农地)相比,恢复年限为5年、10年紫花苜蓿(Medicago sativa)草地和恢复年限为30年刺槐(Robinia pseudoacacia)林地均提高了土壤质量,其中10年紫花苜蓿草地恢复效果最好。随着退耕还林还草工程的实施,在渭北旱塬区,种植牧草、建植乔木是较好的生态重建和植被恢复方式。

渭北旱原农业资源深度开发与可持续发展途径探讨

渭北旱原自然资源丰富,是仅次于关中平原的陕西主要的农业区,现已初步开发成为陕西优质粮食和果畜产品生产基地。21世纪初叶是渭北旱原从根本上改变农业和农村经济落后状况,实现农业资源深度开发和可持续发展的关键时期。从渭北旱原资源开发历史和经验中可得出,该区域实现农业和农村经济持续发展的途径和措施是:以提高水资源利用效率为中心,以挖掘资源潜力、充分发挥资源优势为基础,以科技进步为先导,着力提高农业产业技术水平,以控制水土流失、改善生态环境为前提,把增加重要农产品产量与增加农民收入统一起来。

魏晋南北朝时期黄淮地区水上交通的拓展与利用

魏晋南北朝时期水上交通较之秦汉有很大发展,黄淮地区尤为突出,在自然水道通运的基础上,经过人工修渠浚治,形成纵横交错的水运网。黄河、淮河是南北两条东西向的大动脉,东西两线水路将黄淮沟通。在南北政权漕运及军事行动中,黄淮地区的水上交通被不断地拓展、利用。

种植年限对渭北旱塬苹果园土壤孔隙结构及水力特征的影响

为研究不同种植年限对苹果园土壤孔隙结构及其土壤水力特性的影响,采用时空转换的方法,选取渭北旱塬2 a、13 a及33 a苹果园开展土壤结构与水力特征测定,利用压汞法获取原状土壤孔隙结构特征。以20 cm及40 cm为界将果园0~100 cm土壤划分为耕作表土扰动层、潜在犁底层与心土层。结果表明:渭北旱塬苹果园20~40 cm土壤容重较高、导水能力差且水分对作物有效性较低,有形成犁底层的可能,且随植果年龄增加果园土壤容重呈增加趋势;同一果园中大孔隙(>75μm)与中孔隙(30~75μm)土壤百分含量最大值出现在表土层,占比分别为7.63%~10.32%及10.94%~13.14%;微孔隙(5~30μm)土壤最大百分含量出现在心土层,占比为30.60%~47.85%;极微孔隙(0.1~5μm)与超微孔隙(<0.1μm)土壤含量最高值出现在潜在犁底层,占比分别达37.36%~52.55%及13.15%~19.08%。在频繁受到耕作扰动的表土层,2 a、13 a及33 a果园土壤之间各级孔隙占比非常接近;在不易受到耕作扰动的心土层,大孔隙与中孔隙土壤都表现出随耕作种植年限的增加而增加的趋势。土壤容重与其大孔隙含量呈显著负相关,与超微、极微孔隙土壤含量呈正相关,饱和导水率与容重呈显著负相关;5~30μm微孔在土壤的导水及持水方面均有重要作用,其比表面积与田间持水量呈显著正相关,其孔体积分数与饱和导水率呈显著正相关;VG模型参数n与土壤大孔隙及中孔隙含量呈显著负相关。随耕作种植年限增加,果园土壤有机质含量每5 a降低0.425 g·kg^(-1),田间持水量每5 a降低0.8%cm^(3)·cm^(-3)。研究建立的土壤水力参数回归预测模型可为苹果园高效用水提供参考。

论西周外缘区域——建立在考古材料基础上的分析

西周时期,今山东地区、南方的淮河—长江流域,太行山东侧的冀北平原和西部的泾河、渭河上游等四个地区构成西周外缘疆域。考古发现揭示,西周疆域的形成有以下策略与规律,即:分封建国、以点带面,最大限度占有领土,并通过王室与诸侯国的配合或诸侯国的自发行为进行领土的扩张;注意自然地理环境的特殊性,分封边疆地区诸侯国,以占据极为重要的战略地带,集中防卫力量于最有效的部位,保障西周王朝核心地带和王室的安全;武力征服之外,加强先进文化影响力的辐射,将土著族群吸纳进西周王国的政治体制之中,实现疆域的拓展。