黄土丘陵区土壤质量评价指标研究

针对黄土丘陵区侵蚀土壤最主要的功能———生产力和抗侵蚀能力,运用敏感性分析、主成分分析和判别分析法,对10种土地利用类型、208个样点的32项土壤属性指标进行了筛选.结果表明,在黄土丘陵区,土壤速效磷含量、抗冲性、渗透系数、活性有机碳、有机质、脲酶作为土壤质量评价的高度敏感指标,是土壤质量恢复与调控的主要目标.土壤生物指标属于高度敏感和中度敏感指标.黄土丘陵区侵蚀土壤的29项理化及生物属性指标可以被归纳为5个土壤质量因子:有机质因子、质地因子、磷因子、孔隙因子和微结构因子.5个因子中,孔隙因子在不同土地利用方式之间差异不显著,其余4个质量因子在不同土地利用方式之间差异极显著.黄土丘陵区侵蚀土壤质量评价指标为有机质、渗透系数、抗冲性、CEC、蔗糖酶、团聚体平均重量直径、速效磷、微团聚体平均重量直径.其中,有机质、渗透系数、抗冲性是表征黄土丘陵区侵蚀土壤质量的关键指标.

黄土高原土石山区碎石分布特征及其导水性质分析

天水凤凰山中等风化变质岩碎块含量随土层增加含量增大;各层土体中粒级为2-5 mm碎石含量在各坡位变异小,坡中、坡下处粒径大于25 mm碎石含量相对高;铜川崾崄梁坡上土体的风化沉积岩碎石含量有随着土层加深有增大的趋势,其他坡位该趋势不明显,含量最高的为10-30 mm碎石;泾阳张家山卵石含量在坡位和土层上分布差异较小,粒径10-30 mm碎石含量最高。中等风化的块状碎石构成的土石介质的饱和导水率（ks）与土石比（土壤和碎石的质量比）关系呈对数关系,而片块状沉积岩碎屑构成的土石介质的ks与土石比关系呈正比线性关系;而椭圆卵石构成的碎石构成的土石介质ks与土石比无明显关系。

黄土高原果业发展对区域环境的影响与对策

黄土高原地区由于适合果树生长的自然环境优越,果业发展迅速,特别是苹果产业的发展．这很大地促进了该区经济发展。但是果园的迅速发展对生态环境的影响还未被重视．果园的高投入与高产出经营方式,加剧了该区水分供应与需要的矛盾,可能造成土壤水分的过渡消耗而形成生物利用型土壤干层。大量的肥料投入果园,导致氮素可能以硝态氮形式在土壤中大量累积,同时深层水分过度消耗．产量受控于降水。农药与化肥的使用可能造成土壤重金属污染与农药残留;未来应加强果园水分循环及氮素平衡方面的研究,控制农药的使用,实现黄土区果业的健康稳定发展。

保水剂、液态地膜在苗木栽植中的应用研究

通过田间试验,比较研究了保水剂、液态地膜对仁用杏(Armeniacavulgarislam)、栾树(KoelreuteriapaniculataLaxm)移栽树苗的缓苗期、成活率、生物量及土壤水分含量的影响。结果表明,保水剂、液态地膜能够提高苗木的成活率,缩短缓苗期,增加苗木生物量,提高土壤含水量。

利用小蒸发皿观测资料确定参考作物蒸散量方法研究

参考作物蒸散量是土壤-植被-大气系统水分能量平衡模型的重要参数，如何准确获得将直接影响模型应用和最终模拟预测精度。该文利用分布于黄土高原地区65个气象站1971～2000年的气象资料，以FAO推荐的Penman-Monteith方法确定的参考作物蒸散量为标准，提出了根据平均相对湿度与风速为变量确定由20cm小蒸发皿观测的水面蒸发量计算参考作物蒸散量的系数Kp。结果表明：由蒸发皿观测值计算的3d或更长尺度的ET0与Penman-Monteith方法计算的ET0结果一致性很高，在对Kp方程系数进行适当的地域性调整后，由蒸发皿观测值和Kp确定的ET0与Penman-Monteith方法确定的ET0结果一致，从而认为在黄土高原地区参考作物蒸散量计算可以应用20cm蒸发皿系数法。

保水剂、氮肥及其交互作用对马铃薯生长和产量的效应

在陕北半干旱地区对马铃薯(SolanumtuberosumL.)进行保水剂及保水剂配施氮肥田间应用试验,苗期保水剂采用两种用法(沟施、穴施)、两个深度(5cm、10～15cm)处理,现蕾期追施氮肥形成保水剂及保水剂配施和氮肥交互组合处理,研究保水剂及保水剂配施氮肥的增产效应。结果表明:在苗期,保水剂使马铃薯的冠幅面积增加11.8%～54.8%;保水剂结合氮肥,可以提高不同阶段马铃薯叶片的光合速率,增加花期生物积累量46.7%～98.8%,延长马铃薯茎叶生育期14～15d,增加马铃薯块茎产量75.0%～108.3%,特别是直径较大商品薯的产量。不同方式施用保水剂都能促进马铃薯生长,增加块茎产量,其中以保水剂开沟深施10～15cm结合氮肥效果最佳。

农田生态系统生产力演变及驱动力

依据农田生态系统水、肥、产量关系长期田间定位试验资料,系统分析了旱作农业区农田生态系统生产力及其限制因子的演变过程,探讨了对限制该区生产力提高的水、肥因子的主次及转化问题。结果表明,生产力水平较低时,肥是首要限制因子;随着化肥投入的增加和生产力水平的提高,水分因子逐渐转化成为首要限制因子。化肥和地膜覆盖栽培是该区生产力跃升和稳定的主要驱动力。

沙打旺与柳枝稷单、混播种苗期水分利用和根冠生长的比较

在室内生长箱内盆栽沙打旺和柳枝稷的苗期生长阶段进行高土壤水分 (黄绵土土壤田间持水量FC的 80 % )和低土壤水分 (5 0 %FC)处理 ,比较二者单、混播种植下水分利用与根冠生长差异 ,以探讨黄土高原半干旱丘陵区牧草植物的合理种植方式 .结果表明 :在水分利用方面 ,低水处理下混播使沙打旺和柳枝稷叶片瞬时水分利用效率均较单播提高 ,低水处理后混播群体水分利用效率也显著比单播柳枝稷增大 .在根冠生长方面 ,混播促进了柳枝稷地上部分植株高度生长 ,并使地下部分分配比重增大 ,根系绝对长度缩短 ;混播后沙打旺的植株高度降低 ,根系绝对长度增加 ,但干物质分配比重减小 .低水处理后 ,沙打旺和柳枝稷混播下的根冠生长趋向于资源的充分合理利用 ,表现在混播群体的根系生长有利于充分利用土壤深层水和表层来水 ,混播后地上部分高度的生长特征变化利于对光的利用 .因此 ,在水分和养分条件相对较差坡地占较大比例的半干旱黄土丘陵地区 ,采用沙打旺和柳枝稷混播种植相比各自单播利于促进苗期生长与提高土壤水分利用率 .图 2表 2参

冬小麦(Triticum aestivum)分蘖冗余生态学意义以及减少冗余对水分利用效率的影响

通过盆栽试验,以旱作冬小麦(Triticum aestivum)为材料,分别在拔节和抽穗期对分蘖进行人工干扰,来模拟不可预测的自然干扰,对冬小麦分蘖冗余的生态学意义以及减少这些冗余对水分利用效率影响进行研究。设置3个处理:从拔节期开始剪去所有小的分蘖,仅保留主茎和一个大的分蘖(A);在拔节期剪去主茎和两个大的分蘖,保留所有小的分蘖(B);在孕穗期剪去主茎和有效分蘖,保留无效分蘖(C)。没有被干扰的植物作为对照(CK)。通过花期测定叶片的叶绿素含量、叶绿素荧光参数、气孔导度和蒸腾速率等生理指标来评价植物的生理与生化活性。结果显示,在拔节期和抽穗期去除主茎和大蘖后,无效分蘖的生理活性被激活,开始执行有效分蘖的功能。到花期时,这些无效分蘖已经在生理活性上满足了补充和替代有效茎的要求。虽然株高和穗的整齐度、穗数和产量显著下降,但并没有防碍小麦的繁衍子代,因此,正是这些由早期"无效分蘖"补充而来的有效茎,避免了小麦绝种的风险。而在拔节期去除无效分蘖后,对小麦产量没有显著影响,但提高了水分利用效率,和对照相比水分利用效率提高了10%。因此,可以认为小麦在分蘖上存在着对水分利用不利的生长冗余,减少这些冗余有望节约用水、提高作物的水分利用效率。

基于系统工程原理的作物化感潜力评价及其应用初探

【目的】探索作物化感潜力评价方法,分析作物整体化感潜势,理论评价黄土高原旱作小麦的综合化感潜势。【方法】建立作物化感潜力的系统工程评价模型,提出作物植株整体评价的定量描述方法,对黄土高原半干旱区4种普通小麦品种化感潜力进行理论上的整体评价和总体化感潜力比较。【结果】对黄土高原半干旱区4种普通小麦品种的化感潜力综合评价理论上得出其化感潜力总体处于较低水平,其中化感潜力综合表现为小偃22号>宁冬1号>丰产3号>碧玛1号。【结论】系统工程评价模型的建立对于辅助快速有效地评价作物品种和单植株的化感潜力和培育具有抗草和高产优质及相关优良农艺特征作物新品种具有重要的科学指导意义。