帕默尔干旱指标及其应用研究进展

干旱灾害是世界各国,尤其是我国最为严重的自然灾害之一。不同领域、不同应用中所定义的干旱指标各不相同。气象干旱是其他各类干旱的基础,而帕默尔(Palmer)干旱指标是气象干旱的主流指标,有着广泛的影响,该指标能反映干旱的成因、程度及开始、结束和持续时间,具有物理意义明确、涉及资料容易获得和参数计算简便等特点。根据国内外大量文献,对帕默尔干旱指标的研究进展进行了回顾,对其应用进行了总结,同时对未来帕默尔旱度模式的进一步修正进行了展望。

环青海湖地区湿地变化初步研究

以遥感、地理信息系统和全球定位系统为主,应用空间对地观测的技术资源和数据资源,结合地面考察资料和已有的研究成果,对环青海湖地区的湿地类型和面积变化进行研究,结果发现:研究区内的湿地分为天然湿地和人工湿地两大类,其中天然湿地分为沼泽、河流、湖泊。天然湿地的面积在13a内出现了不同程度的变化,其中沼泽面积有所扩大,而河流、湖泊面积缩小。造成这种变化的主要原因是气候暖干化和人类活动的共同影响。

内蒙古草原亚洲小车蝗龄期气候预测初步研究

利用内蒙古锡林郭勒盟农牧试验站试验观测蝗虫生活史资料和环境要素同步观测资料,分析了亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus龄期与旬气温和>0℃积温的关系。同时,利用内蒙古地区115个台站1971-2003年的逐日气象资料,给出了内蒙古自治区33年(1971-2003年)气候平均状况下的亚洲小车蝗龄期分布。

不同覆盖对夏玉米叶片光合和水分利用效率日变化的影响

在中国气象局农业气象试验基地,对留残茬和秸秆覆盖措施下夏玉米叶片光合作用和叶片水平上的水分利用效率进行了试验研究,以探索夏玉米在这两种方式下的节水抗旱高产的生理生态机制。试验结果表明:光合速率日变化差异主要表现在上午;下午虽不甚明显,但也是覆盖和残茬两个处理略高于对照,说明2种土表覆盖方式促进了该时段光合速率的提高。留残茬和覆盖能明显提高夏玉米叶片水平上的水分利用效率,尤其在下午表现更为明显,最终提高产量水平上的水分利用效率,使农田的光、温和水资源得以科学有效地利用。

夏玉米苗期有限水分胁迫拔节期复水的补偿效应

以作物调亏灌溉原理为基础 ,对夏玉米苗期水分胁迫拔节期复水进行了试验研究。结果表明 ,复水增加了夏玉米叶片气孔导度和光合速率 ,提高叶片水平上的水分利用效率(WUE)。复水 2天后 ,叶片气孔导度和光合速率即恢复到对照水平 ,部分时段 ,特别在下午 ,复水处理表现出高于对照的“反冲”现象。复水使苗期受旱的夏玉米株高、叶面积、地上 (下 )部分干物重和根系生长发育都恢复到或接近充分供水的植株生长水平。使其产量及构成因子与对照接近 ,水分利用效率显著地提高了 2 4 7%。这为玉米中后期的水分管理 ,提高玉米水分利用效率 ,提供了一定的理论依据 ;

玉米根、茎、叶中脱落酸含量和产量形成对土壤干旱的响应

对不同程度土壤干旱胁迫下玉米根、茎、叶中脱落酸含量与产量形成进行了试验研究。充足底墒播种后采用 5个土壤水分处理 (分别占土壤田间持水量 >80 %、70 %～ 80 %、6 0 %～ 70 %、5 0 %～ 6 0 %、4 0 %～ 5 0 % ,代号为WT1～WT5) ,并遮去自然降水。试验结果表明 ,拔节期从中等干旱胁迫开始 ,玉米根、茎、叶中ABA含量大幅度增加 ,干旱加剧会使根和叶中ABA含量在高水平维持。在中等干旱胁迫下 ,通过根源信号ABA的产生、运输、累积和分配 ,在不影响光合作用的情况下抑制了叶面积的增长 ,提高了收获指数和叶片水平上的水分利用效率。另外 ,根源信号在根系形成和分布方面有重要意义 ,在一定程度上优化了根系有效水分利用。收获指数、叶片水平上的水分利用效率和根系有效水分利用 3个因素的协同作用 ,提高了中等干旱条件下植株的水分利用效率。

底墒对冬小麦植株生长及产量的影响

设计5种不同底墒处理,结合冬小麦苗期控水、抽穗复水的人工干预,通过钻取0~200cm根系样本和生育期内连续观测最大根深,对应分析地上部生物量及产量因素,以了解底墒通过调控根系在土壤中的垂直分布和土壤水分的利用对冬小麦地上植株生长发育和产量形成的影响。底墒充足时诱导根系相对较多地向土壤纵深下扎,形成了上层相对较少、深层相对较多的根系构型,其0~30cm浅层根系生物量占0~200cm整层比例较底墒较差的处理少10.95个百分点,而100~200cm深层偏多5.70个百分点,延深了根系汲取土壤水分的深度,而且底墒在冬小麦全生育期中持续发挥着水分调节作用。底墒充足时收获指数、水分利用效率(WUE)都最高,其收获指数为0.4920,WUE为1.5479g/(m2·mm),分别比底墒较差的处理偏高0.0823和0.3030g/(m2·mm)。

底墒对小麦根冠生长及土壤水分利用的影响

在中国气象局固城农业气象试验基地大型水分试验场,进行了不同底墒处理对冬小麦根冠生长发育、产量构成因子和土壤水分利用影响的试验,不同底墒处理对应的播种时的土壤相对湿度分别为:>80％,75％～80％,70％～75％,65％～70％和<65％。结果表明:底墒对冬小麦的根、茎、叶等有不同程度的影响,其中对根的影响尤为显著。充足的底墒能够促进根系对土壤水分和养分的吸收,提高土壤水分利用率,使收获时土壤残留水分减少,扩充了土壤水库的库容,使其能够在汛期到来时,接纳蓄存更多的降水,充分发挥土壤水库的调控功能。叶的生长发育与底墒之间也存在明显的相关关系,底墒与叶面积指数存在着显著的幂函数关系;底墒对总穗数、穗粒数、千粒重和地上总干物重等有显著影响,小麦的穗粒重和底墒有显著的二次曲线(抛物线)关系,由此求得最佳底墒为85.37％(占田间持水量百分比)。

不同灌水次数对冬小麦产量构成因素及水分利用效率的影响

冬小麦全生育期设计人工灌溉1～6次水的6种处理和对照（不灌水）进行对比试验，结果表明：有效穗数和株高与灌水次数成正相关，而小穗数、穗粒数、穗粒重以灌4水处理最多（大），凸显出穗大粒多的产量优势；处理间产量呈“s”型曲线变化，灌水效率、水分利用效率呈抛物线型变化。分析不同灌水次数冬小麦的灌水效率和水分利用效率认为，华北平原冬小麦全生育期合理调配灌水期，推行3～4水的灌溉制度，亦即在自然降水偏多年份灌3水，正常偏少年份灌4水，就可实现高产高效的生产目的。