Study on the Countermeasures of Eco-environment Conservation in the Mountainous Areas of Southern Ningxia under New Situation

Under the implementation of principal functional zoning,further promotion of western development,regional migration,new countryside construction,global warming and so on,the spatial adjustment of regional industry and its structure must be enforced.The spatial adjustment and arrangement of population and economy in the mountainous areas of southern Ningxia could create tremendous opportunity for its eco-environment conservation.Based on analysis on the opportunity and challenge of eco-environment conservation in the mountainous areas of southern Ningxia,some countermeasures of eco-environment conservation were discussed in the paper,so as to provide some theoretical references for the eco-environment conservation in the mountainous areas of southern Ningxia.

The Models for the Development of Specialty Agriculture in the Hilly Areas of Southern Ningxia: Are They Truly Effective?

The development of specialty agriculture is of great significance to western China's agricultural structure adjustment,and it's an essential way for the construction of ecological agriculture in Southern Ningxia mountainous area.This paper makes a summary about the development status of specialty agriculture in Southern Ningxia Mountainous Area and put forward the basic benefit goal and problems needing attention.On this basis,the paper studies the development pattern of specialty agriculture in Southern Ningxia Mountainous Area from the aspects of production factors and industry.This paper suggests that the development pattern of specialty agriculture in Southern Ningxia Mountainous Area should combine the regional agricultural pattern and innovative organization structure pattern,demonstration agriculture and market-directing pattern,engineering agricultural pattern and enterprise-driven pattern.The development of specialty agriculture in Southern Ningxia Mountainous Area should promote the three patterns,in order to achieve the construction of ecological agriculture and agricultural structure adjustment.

微生物菌剂对连作芹菜根际土壤真菌群落多样性与结构的影响

以宁南旱区连作4年芹菜根际土壤为研究对象,采用田间定位试验结合高通量测序技术,以常规施肥(CK)为对照,研究常规施肥+枯草·哈茨复合菌剂(MF),常规施肥+枯草芽孢杆菌(BS),常规施肥+哈茨木霉菌(TH)3个处理对芹菜连作根际土壤真菌多样性及群落组成的影响。结果表明:施用枯草·哈茨复合菌显著提高了土壤有效磷、速效钾含量,增幅分别为34.29%和9.98%。施用微生物菌剂增加了土壤脲酶、蔗糖酶活性,平均增幅分别为43.16%和12.98%,并显著改变了土壤真菌的β-多样性。被孢霉属(Mortierella)、织球壳属(Plectosphaerella)、赤霉菌属(Gibberella)、链格孢属(Alternaria)、镰刀菌属(Fusarium)是各处理优势菌属,施用枯草·哈茨复合菌显著降低了赤霉菌属、链格孢属、镰刀霉属等真菌性病原菌的相对丰度,降幅分别为59.88%、51.63%、36.13%。冗余分析表明土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性、pH值和全磷是影响真菌群落结构组成的主要驱动因子。综合而言,枯草·哈茨复合菌剂的施用不仅降低了连作芹菜根际土壤镰刀菌属、链格孢属、赤霉菌属等病原菌的富集,还通过改变有效磷、速效钾等土壤理化性质,进一步重塑土壤真菌群落结构。

供钾水平对宁南山区花椰菜产量及钾素平衡的影响

【目的】为宁夏冷凉花椰菜生产中钾肥合理施用提供科学依据。【方法】以宁夏冷凉主导花椰菜为试验材料,设置0(K_(0))、10(K_(10))、20(K_(20))、30(K_(30))、40 kg/667m^(2)(K_(40))5个施钾水平,通过田间试验,研究供钾对露地花椰菜产量、钾素吸收分配利用及土壤根层钾素质量与平衡的影响。【结果】供钾显著增加花椰菜产量,增产率在5.32%~16.24%,供钾水平与花球产量呈极显著的二次抛物曲线关系,最高产量为3 529.43 kg/667 m^(2),最佳供钾水平为24.28 kg/667 m^(2)。在苗期和莲座期茎叶是花椰菜钾元素的累积中心,不同处理茎叶分配比例在49.67%~90.49%,进入成熟期花球是花椰菜钾元素的累积中心,不同处理花球累积分配比例在42.25%~53.73%,整株花椰菜钾素累积量苗期以K_(30)处理最高,莲座期和成熟期均以K_(20)处理最高,较对照分别显著提高69.40%、79.38%。钾肥利用效率为21.77%~40.31%,以K20处理的钾肥利用率、贡献率及农学效率均最高,分别为45.28%,21.31%、38.670 kg/kg。供钾水平低于20 kg/667 m^(2)时,土壤钾素平衡表现为亏缺,供钾水平超过30 kg/667 m^(2)钾素盈余由负转正,再继续投入钾肥,钾素盈余。【结论】综合考虑花椰菜钾素吸收利用分配与产量和土壤钾素有效性与菜田钾素收支平衡等因素,建议宁夏南部山区花椰菜适宜的供钾水平为21.82~29.24 kg/667 m^(2)。

苜蓿蓟马空间动态与作物布局关系研究

【目的】明确宁夏南部山区苜蓿蓟马空间种群动态与作物环境布局之间的关系。【方法】利用高空遥感无人机获取宁夏南部山区4个研究区域的遥感图片,经处理后计算其景观格局指数,明确景观与蓟马种群动态之间的关系。【结果】离散核心区数量(NDCA)、总边界长(TE)、总面积比(CA/TA)、核心区面积均值(Core_MN)、斑块丰度密度(PRD)与蓟马发生量相关,相关系数为-0.99~0.97。【结论】南部山区在梯田、台塬上种植苜蓿,对于蓟马控制具有地形优势;蓟马在跨越高低起伏的地形上,必须依靠一定的气象条件才能顺利转移;但生境破碎化,容易造成蓟马爆发成灾。

宁夏南部山区植被覆盖度变化及其地形因子相关性分析

以宁夏南部山区为研究区,基于Landsat影像,运用改进的像元二分模型估算1996、2008和2018年3个时相的植被覆盖度,用数字高程模型提取坡度、坡向等地形因子,分析研究区植被覆盖度的变化以及与地形因子的相关性。结果表明:研究期间,研究区植被覆盖度呈现显著增加,尤以高植被覆盖度为甚。总体来看,高程在2400 m以下的植被覆盖度随高程增加呈现上升趋势;随坡度增加,植被覆盖度呈现上升趋势;1996和2018年2个年份的植被覆盖度在各坡向差异不大,但是2008年植被覆盖度有较明显的差异,变化趋势为阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡。

垄作模式与种植密度互作对露地花椰菜生长的影响

为确定花椰菜在宁南山区露地栽培的最佳作畦模式和种植密度,设置2个不同作畦模式(2行、3行;分别编号为T、N)和3个不同种植密度(2500、3000、3500株/667 m^(2);分别编号为1、2、3)的双因素试验,比较分析不同作畦模式与密度对花椰菜植株生长、产量和品质的影响。结果表明,花椰菜生长、产量及品质指标在不同作畦模式及种植密度处理下有所不同;株幅、花球质量、花球横径、中心柱高在2行作畦且密度在2500株/667 m^(2)时最优;可溶性蛋白含量在2行作畦且密度在3000株/667 m^(2)时最优;叶片数、花球纵径在3行作畦且密度在2500株/667 m^(2)时最优;株高、外茎高、产量、维生素C含量、可溶性固形物含、可溶性糖含量在3行作畦且密度在3000株/667 m^(2)时最优。综合考虑花椰菜植株生长、产量及品质指标,主成分分析最终排名N2>T2>N3>N1>T3>T1,2行和3行作畦且密度在3000株/667 m^(2)时排名前2,且3行作畦、种植密度在3000株/667 m^(2)时效果最好,可作为宁南山区露地花椰菜高产高效栽培参考。

宁南山区杏园三种食心虫种群发生动态

为掌握宁南山区杏园食心虫发生规律,2018年和2020年采用性诱监测方法对彭阳县杏园梨小食心虫、桃小食心虫和李小食心虫成虫种群动态进行了系统监测。结果表明,宁南山区杏园梨小食心虫成虫田间发生期为4月上旬至9月中旬,发生高峰分别为4月底至5月初、5月下旬初和6月中旬末至下旬初,7月上旬后零星发生,无明显峰期。不同坡向虫口数量分布呈现东坡>南坡>西坡,不同坡向的上、中、下坡位虫口数量均以中、下层坡位分布为主。桃小食心虫成虫发生期为5月中旬或下旬至8月下旬或9月初,发生高峰分别为6月上旬或中旬初和7月中旬或下旬;李小食心虫成虫发生期为5月上旬至9月上旬,发生高峰分别为6月上旬、7月上旬和8月上旬。宁南山区对杏园3种食心虫防治可以采取以农业防治为基础,优先采用理化诱杀和生防技术,大发生时加强药剂适期防治的综合防治策略。

宁南脱贫地区社会-生态系统脆弱性及其影响因素

[目的]揭示宁南脱贫地区社会-生态系统脆弱性时空变化趋势,探究其主要驱动因子,进而提出降低系统脆弱性,推动实现脱贫攻坚与乡村振兴有效衔接的对策建议。[方法]基于宁南脱贫地区自然、社会经济及土地利用等数据,从暴露度、敏感性和适应力三个维度构建脆弱性评价体系,借助VSD模型开展宁南脱贫地区社会-生态系统脆弱性研究,并地理探测其影响因素。[结果]时序上,脆弱性先降后升,其中暴露度与之一致,敏感性先升后降,适应力不断上升。空间上,脆弱性南升北降且高值区不断向南集中而低值区呈南北分散分布,暴露度南升北降且高值区不断向南集中,敏感性南升北降且始终保持南高北低的态势,适应力南北升降变动较大且高值区趋于收敛。地理探测脆弱性主要受农业产值比重(0.6817)、平均坡度(0.5965)、城市化水平(0.5913)、地方财政性收入(0.5684)和水资源总量(0.5236)的影响。[结论]宁南脱贫地区社会-生态系统脆弱性时空分异显著,自然因素和社会经济因素同时起主导作用,应注重自然条件和社会经济条件的双重改善。

宁夏南部山区紫花苜蓿新品种抗旱性评价与筛选

为筛选出适应宁夏南部山区种植的苜蓿品种,选取21份国内外优质紫花苜蓿,采用盆栽试验的方式开展抗旱试验。利用苜蓿综合耐旱评级标准,从苜蓿存活率、发芽指数和平均分指数3个方面评价参试苜蓿品种的抗旱性。结果表明,甘农6号、陇东苜蓿、敖汉苜蓿为强抗旱型品种,甘农4号、甘农8号、公农1号、勇士为较强抗旱型品种。苜蓿种子在干旱复水后的存活率与幼苗第4天、第5天、第16天时的发芽指数均呈极显著负相关关系,可初步表明苜蓿种子发芽所用时间越少,其后期的抗旱性表现越差;发芽所用时间越长,其后期抗旱性表现越好。

宁南山区长时间序列植被覆盖变化研究

以宁南山区为研究区域,对研究区1990—2020年各年度NDVI及植被覆盖度进行分析。结果表明,1990—2020年研究区的NDVI整体呈升高趋势,植被覆盖度呈现由低植被覆盖度向中高植被覆盖度演变的态势;植被覆盖度较高的区域大部分位于研究区南部,植被覆盖度最高的区域为六盘山区。

秸秆还田对宁南半干旱地区土壤团聚体特征的影响

【目的】探明秸秆还田对土壤团聚体的影响,为宁南半干旱区作物生产及土壤培肥制度的建立提供参考。【方法】本研究通过4年秸秆还田定位试验,设置了不同秸秆粉碎还田量处理:谷子秸秆还田量为3 000 kg.hm-2(低,L)、6 000 kg.hm-2(中,M)、9 000 kg.hm-2(高,H),玉米秸秆还田量为4 500 kg.hm-2(低,L)、9 000 kg.hm-2(中,M)、13 500 kg.hm-2(高,H),对照为秸秆不还田。对不同处理条件下干筛和湿筛下各团聚体指标进行分析。【结果】各秸秆还田处理干筛下0—40 cm土层>0.25 mm团聚体含量(DR0.25)、平均重量直径(mean weight diameter,DMWD)和几何平均直径(geometric mean diameter,DGMD)均显著高于CK处理,各还田处理的分形维数均显著低于CK;湿筛法分析表明,供试土壤中团聚体以机械稳定性团聚体为主,随秸秆还田量的增加,0—40 cm土层水稳性团聚体的平均重量直径(WMWD)、几何平均直径(WGMD)和分形维数的顺序均为:H,M处理>L处理>CK;各处理土壤团聚体破坏率(PAD)和不稳定团粒指数(ELT)在0—40 cm土层内均表现出近似"Z"字形趋势,且CK显著高于各还田处理(P<0.05)。【结论】在宁南半干旱区采用秸秆还田对提高土壤团聚体含量具有明显作用。

不同轮耕模式对旱地土壤结构及入渗蓄水特性的影响

为了探索免耕与深松隔年轮耕对土壤结构及入渗蓄水性能的影响,2007-2010年在宁南旱区采用免耕/深松/免耕、深松/免耕/深松与连年翻耕3种耕作模式,对土壤体积质量、团聚体、入渗率及水分利用效率等方面的影响进行了研究。结果表明:与连年翻耕相比,免耕/深松/免耕、深松/免耕/深松处理使0～60cm各土层土壤体积质量平均降低3.5%、6.2%(P<0.05);使0～20cm土层>0.25mm机械稳定性团聚体数量平均分别增加10.3%(P<0.05)和20.3%(P<0.01),>20～40cm土层分别平均增加17.2%(P<0.05)和23.6%(P<0.01)。免耕/深松/免耕处理0～10cm和>30～40cm土层的水稳性团聚体稳定率分别比连年翻耕提高35.1%和45.8%(P<0.05),深松/免耕/深松处理>10～20cm和>20～30cm土层水稳性团聚体稳定率分别提高101.7%和61.7%(P<0.01)。不同轮耕模式显著增强了土壤的入渗性能,提高对土壤水分的有效利用及降水利用率,免耕/深松/免耕、深松/免耕/深松处理降雨入渗率较连年翻耕分别提高35.2%和15.3%(P<0.05),水分利用效率平均提高7.2%和7.7%(P<0.05),降水生产效率平均提高9.6%和10.7%(P<0.05)。

秸秆还田对宁南旱区土壤有机碳含量及土壤碳矿化的影响

为了探明秸秆还田对宁南旱区土壤有机碳及土壤碳矿化的影响,为该区作物生产及土壤培肥制度的建立提供参考,通过4a(2007—2010年)秸秆还田定位试验,设置不同秸秆还田量处理,谷子秸秆按3000kg·hm-(2低L)、6000kg·hm-(2中M)、9000kg·hm-(2高H)粉碎还田,玉米秸秆按4500kg·hm-(2低L)、9000kg·hm-(2中M)、13500kg·hm-(2高H)粉碎还田,对照为秸秆不还田,对不同处理条件下土壤有机碳、土壤碳矿化速率、累积矿化量及其与不同形态碳素之间的相关性进行了分析。结果表明,土壤总有机碳、活性有机碳含量均随土层的加深而减少;各处理0～60cm土层土壤有机碳和活性有机碳含量分别比CK显著提高了24.2%、20.8%、9.5%和50.3%、46.6%、34.8%(P<0.05);秸秆还田不仅增加了土壤活性有机碳含量,同时也显著提高了0～20cm土层活性有机碳占总有机碳含量的比重,提高幅度达21.1%～23.1%(P<0.05);土壤碳矿化速率和累积矿化量在0～60cm各土层内随着秸秆还田量的增加大小顺序均为高量秸秆还田>中量秸秆还田>低量秸秆还田>秸秆不还田,各秸秆还田处理较CK差异显著(P<0.05)。相关性分析表明,土壤碳累积矿化量与不同形态碳素之间均存在极显著相关性。因此,在宁南半干旱区采用秸秆还田对提高土壤有机碳含量和碳矿化具有明显作用。

不同有机肥施用量对宁南旱区土壤养分、酶活性及作物生产力的影响

为了给有机培肥技术体系的建立提供依据,在宁南旱区4年有机培肥定位试验中,以不施有机肥作为对照(CK),设置了3种有机肥施用量处理(高90000 kg/hm2、中60000 kg/hm2、低30000 kg/hm2),对不同处理条件下的土壤养分、酶活性、作物产量及水分利用效率进行了研究。结果表明,在2010年冬小麦收获后,各处理0—60 cm土层土壤养分含量、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性大小顺序均为高、中量有机肥>低量有机肥>不施有机肥,各施肥处理较CK差异显著(P<0.05)。随有机肥施肥量由高到低,产量分别较CK提高35.05%、20.77%和11.51%;作物水分利用效率分别较CK提高38.26%、22.61%和11.88%,差异均极显著。说明在宁南半干旱区长期施用有机肥对提高土壤养分含量、酶活性、冬小麦的产量和水分利用效率有显著效果。

秸秆还田对宁南旱作农田土壤活性有机碳及酶活性的影响

在宁南旱区通过研究秸秆还田对土壤活性有机碳及酶活性的影响,旨在为该区作物生产及土壤培肥制度的建立提供参考。在为期3a秸秆还田定位试验中,设置了不同秸秆还田量处理,谷子秸秆按3000kg·hm-(2低L)、6000kg·hm-(2中M)、9000kg·hm-2(高H)粉碎还田;玉米秸秆按4500kg·hm-(2低L)、9000kg·hm-(2中M)、13500kg·hm-(2高H)粉碎还田,对照为秸秆不还田,对不同处理条件下的土壤有机碳、土壤酶活性及其相关性进行了分析。结果表明,土壤总有机碳、活性有机碳含量和土壤酶活性均随土层的加深而减少;各处理0～60cm土层土壤有机碳含量和酶活性大小为中、高量秸秆还田>低量秸秆还田>秸秆不还田;秸秆还田不仅增加了土壤活性有机碳含量,同时提高了活性有机碳占总有机碳含量的比重。相关性分析表明,运用土壤活性有机碳和碳库管理指数表征土壤酶活性及土壤肥力变化,比土壤有机碳更具灵敏性。在宁南半旱区采用秸秆还田能有效提高土壤活性有机碳含量和土壤酶活性。

秸秆还田对宁南旱作农田土壤水分及作物生产力的影响

在宁南旱区通过研究秸秆还田对土壤水分及作物生产力的影响,为该区土壤扩蓄增容及作物水分利用效率的提高提供理论依据。在3年秸秆还田定位试验中,设置了不同秸秆还田量处理(谷子秸秆按3000、6000、9000kg·hm-2粉碎还田;玉米秸秆按4500、9000、13500kg·hm-2粉碎还田,对照为秸秆不还田),对不同处理条件下的土壤含水量、作物水分利用效率和作物产量等指标进行了分析。结果表明,随秸秆还田量由高到低,在试验第3年(2009年)玉米播种期0～200cm土层的土壤贮水量分别较CK提高8.8%、9.9%和6.8%;成熟期0～200cm土层的土壤贮水量分别较CK提高14.8%、13.9%和12.8%;产量分别较CK显著提高30.7%、29.2%和12.5%(P<0.05);作物水分利用效率分别较CK显著提高41.1%、35.9%和21.3%(P<0.01)。在宁南半干旱区采用秸秆还田能较好地保蓄土壤水分,利于土壤水库的扩蓄增容,且对提高作物产量和作物水分利用效率有显著效果。

生物炭对黑垆土土壤水分运移特征参数影响

为了了解生物炭施加对宁南山区黑垆土土壤水分运移特征参数影响,以宁南山区典型土壤黑垆土为研究对象,按0%,1%,2%和3%的比例将土壤改良剂生物炭施加到垂直和水平土柱中,探讨不同施加比例下入渗速率、饱和体积含水量、饱和导水率、饱和扩散率等土壤水分运移特征参数的变化.研究结果表明:生物炭施加比例1%,2%和3%的土壤体积含水量较0%增加了2.98%,6.45%和7.94%,生物炭施加减缓了土壤入渗速率,提高了土壤持水性能;Philip模型比Kostiakov模型更加能反映出不同比例生物炭施加下土壤水分入渗过程;生物炭施加比例1%,2%和3%的饱和体积含水量分别较0%增加了5.05%,8.33%和9.85%,饱和导水率分别减少了45.71%,62.86%和74.28%,生物炭施加提高了土壤持水能力;Van Genuchten中1%,2%,3%的参数a较0%分别减少了31.90%,29.25%,19.23%;n分别减少了0.28%,0.16%,0.66%;生物炭施加比例1%,2%和3%的饱和扩散率分别较0%减少了58.46%,77.96%和89.28%.生物炭施加改良了土壤结构,增加了土壤体积含水量,提高了土壤持水性能.

宁南山区典型植物根际与非根际土壤微生物功能多样性

选择宁南山区9种典型植物的根际与非根际土壤为研究对象,采用Biolog方法对土壤微生物功能多样性进行了研究。结果表明:9种不同植物根际土壤与非根际土壤的微生物活性(AWCD)、微生物多样性指数和微生物均匀度指数均存在明显差异;除冰草外,其他各种植物的根际土壤的微生物活性AWCD、微生物多样性指数和微生物均匀度指数均比非根际土壤的高;9种典型植物根际土壤微生物主要碳源利用类型是羧酸类和氨基酸类,非根际土壤微生物主要碳源利用类型是羧酸类、胺类、氨基酸类;微生物活性、微生物多样性指数和微生物均匀度指数两两之间均达到了极显著相关,与土壤化学性质各指标之间均未达到显著相关水平。

不同耕作模式对旱地小麦旗叶光合特性及产量的影响

通过在宁南旱区连续2年的定位试验,比较了连年免耕(NT)、连年深松(ST)、免耕/深松(NT/ST)、深松/免耕(ST/NT)、传统翻耕(CT)5种耕作模式下冬小麦花后旗叶叶绿素相对含量(SPAD值)、光合特性和叶绿素荧光参数。结果表明,小麦开花至灌浆期,ST、NT/ST、ST/NT和NT的旗叶叶绿素相对含量分别较CT提高32.2%、27.4%、13.5%和11%;旗叶日均光合速率平均分别提高1.6、1.2、0.9和0.6μmol.m-2.s-1(P<0.05);旗叶日均蒸腾速率平均分别提高1.2、0.9、0.7和0.3 mmol.m-2.s-1(P<0.05)。ST和NT/ST处理的叶片瞬时水分用效率较CT显著提高。开花期和灌浆期,与CT相比,其他4种耕作模式均提高了PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ潜在活性、实际光化学效率、光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数,减少了光抑制程度。NT/ST、ST、ST/NT和NT处理较CT分别增产42.1%、35.3%、30.3%和23.5%,基于产量的水分利用效率分别提高51.3%、37.8%、19.9%和14.6%。免耕、深松及二者轮耕处理可降低旱地土壤水分的无效蒸发消耗,并提高旱地作物的蒸腾效率,以连年深松和免耕/深松处理提高产量和水分利用效率尤为显著。