凝结水的生态水文效应研究进展

世界上近一半的国家和地区不同程度地受到干旱问题的影响。干旱区的最显著特征是降水的极端稀少和不确定。任何降雨以外的水资源输入,即使数量很微小,也对荒漠生态系统的维持和存续有重要意义,因此凝结水作为可能性水源成为研究热点。基于文献资料,本文从干旱、半干旱地区凝结水对生物的影响,对生物结皮及土壤水分平衡的作用,对地下水的补给以及凝结水的人为利用等几个方面阐述国内外的凝结水研究现状,着重分析凝结水生态水文效应方面的研究历程和趋势,总结凝结水研究中存在的问题,展望未来研究工作的重点。

祁连山青海云杉(Picea crassifolia)夜间树干液流特征及影响因素

利用SF-300树干液流仪对祁连山中段青海云杉(Picea crassifolia)2011年生长季树干液流进行监测,研究了在典型天气条件下青海云杉的夜间树干液流特征,以及气象因子和树形特征对其夜间液流变化的影响.结果表明:典型晴天、阴天,夜间树干液流速率分别在(2.78±0.64)^(5.02±1.06)g·cm-2·h-1、(2.31±0.62)^(3.94±1.22)g·cm-2·h-1之间波动,其平均值分别为(3.55±0.28)g·cm-2·h-1、(3.06±0.24)g·cm-2·h-1;夜间树干液流量分别占当日总液流量的(34.51±6.20)%、(46.06±11.20)%.夜间树干液流速率与饱和水汽压差、气温呈显著相关关系,与风速相关性不显著;夜间树干液流与胸径、树高、边材面积、胸径平方与树高之积呈显著线性相关,与冠幅相关性不显著.青海云杉夜间树干液流的变化是其生理特征与环境因素综合作用的结果,夜间树干液流可能用于夜间蒸腾和植物体内部的水分补充.

集群种植方式对棉花田间小气候效应和产量的影响

为探讨传统种植(1穴1株)和集群种植(1穴3株)方式下棉花产量及田间微环境差异,在甘肃河西走廊干旱荒漠绿洲区对传统种植和集群种植方式下棉花的产量和微环境进行对比研究。结果表明,集群种植下棉花的经济产量显著高于传统种植,集群种植下穴距配置对产量产生一定的影响,穴距为28cm时棉花的单铃质量和皮棉产量最高,并且显著提高了棉花衣分;集群栽培可有效增加单位面积铃数,提高棉花中后期群体光截获率和冠层湿度,降低棉花冠层温度,对棉花群体内部CO2摩尔分数仅有微弱的影响。因此,相对于传统种植方式,集群种植可显著改善棉花群体微环境,进而提高棉花的经济产量,且穴距为28cm是集群种植获得较高产量的最佳穴距。

气候变化背景下农林复合系统碳汇功能研究进展

农林复合系统作为一种土地综合利用体系,可以有效吸收和固定CO2、增加碳储量,在达到收获目的的同时,可有力减轻温室效应.农林复合系统对CO2的调控作用,使人们认识到农林复合系统较单一作物系统有着明显优势,因此,深入了解不同农林复合系统的碳汇功能及其影响因素,对全球碳循环研究及碳收支准确评估具有重要意义.本文综述了农林复合系统的概念与分类,探讨了农林复合系统不同组分的碳固存潜力及其影响因子,得出不同区域、不同类型农林复合系统内植被的固碳速率相差很大（0.59-11.08 t C·hm-2·a-1）,其主要受到气候因子和农林复合系统自身特性（物种组成、林木密度和林龄）的影响.农林复合系统内土壤的固碳潜力受到系统内树木和非树木成分输入的生物量多少和质量、土壤质地、土壤结构的影响.不同地区的任何一个农林复合系统的碳储量多少主要依赖于复合系统中各组分的结构和功能.针对目前的研究现状,指出应重点加强农林复合系统优化结构的碳汇功能研究,以及加强农林复合系统碳储量的时空分布格局及其固碳机制的长期研究。

干旱区沙地长期培肥对土壤线虫群落特征的影响

为了研究干旱区沙地长期培肥对农田土壤线虫群落结构的影响,通过定位实验设计5种培肥方式,采集分析土壤样品中的线虫群落组成特征。实验中共捕获线虫18 337条,归属22科30属。群落分析结果表明,施用有机肥促进线虫总数中植物寄生线虫(PP)比例的增加,瓦斯乐斯卡指数(WI)在M3处理中最低为0.98±0.22,有机肥增加了土壤线虫群落的物种多样性和营养类群多样性;长期施用化肥能够抑制植物寄生线虫(PP),提高食细菌线虫(BF)和食真菌线虫(FF)在线虫总数中的比例,瓦斯乐斯卡指数(WI)在NPK3处理中最高为2.51±1.12,化学肥料降低了线虫群落的物种多样性和营养类群多样性,辛普森指数(Dom)和营养类群指数(TD)分别在NPK3处理中达到最低值0.13±0.01和2.34±0.07。线虫区系分析结果表明,合理的有机-无机肥配施有利于农田土壤生态系统的稳定健康发展。本研究从土壤生物学角度揭示了不同施肥措施对农田地下土壤生态过程的影响,对于保护干旱区土壤环境和农业的可持续发展具有重要意义。

基于矩分析的垄沟灌入渗湿润体特征

为指导垄沟灌溉技术参数的合理设计,利用验证的HYDRUS-2D模型模拟不同土壤物理性质、耕作技术参数和灌水技术参数组合的垄沟灌土壤水分入渗过程,采用空间矩分析方法定量分析不同因素对入渗湿润体特征量及椭圆特征值的影响。结果表明:矩分析垄沟灌溉入渗湿润体呈扁平椭圆状;初始含水量对湿润体特征量的影响较其它因素小;垄沟灌溉宜在质地重的土壤条件下应用;随沟底宽度和灌溉水深增大,椭圆面积亦增大,椭圆长短轴差异明显,显著加大水平侧渗距离,砂壤土宜窄沟种植,黏壤土宜宽沟灌溉种植,较高的灌溉水深可增加侧渗,有利于提高灌水均匀度。空间矩分析为研究土壤水空间分布特征提供了一种强有力数学方法。

干旱荒漠螨类和跳虫对降雨的响应

目前关于降水变化如何影响和调控荒漠土壤动物分布及多样性的形成与维持生态学机制的认识非常有限。通过对自然降雨后红砂和泡泡刺灌丛下螨类和跳虫群落的动态监测,揭示荒漠小型节肢动物群落组成及多样性对降雨变化的响应规律。结果表明:干季降雨对两种灌木下小型节肢动物、螨类和跳虫数量及类群丰富度影响较小,而湿季降雨对两种灌木下螨类和跳虫数量及类群丰富度影响较大。如7月24.8 mm和8月6.8 mm降雨后两种灌木下小型节肢动物群落、螨类和跳虫的数量及类群丰富度均显著高于5月4.0 mm、6月14.8 mm和6.6 mm的降雨。6月14.8 mm和6.6 mm降雨后两种灌木下小型节肢动物群落在第2天和3天出现峰值;而7月24.8 mm降雨后两种灌木下小型节肢动物群落均呈现先降低后增加的模式;8月6.8 mm降雨后红砂灌丛下小型节肢动物群落呈降低的趋势,而泡泡刺灌丛下小型节肢动物群落变化较小。泡泡刺灌丛下螨类数量及类群丰富度均高于红砂灌丛,而两种灌木下跳虫数量及类群丰富度相差较小,这可能会影响湿季荒漠小型节肢动物群落对自然降雨变化的响应模式。