分步型流域“降雨-流出”过程数值模拟方法的研究

流域地表流出的计算是水文学的一个重要研究课题。本研究以黄土高原北部的六道沟流域为流域模型,在确定试验流域地形和土壤物理性质的基础上,利用运动波理论和拟河道网开发分布型流域的"降雨-径流"过程的数值计算方法,对观测流量数值模拟结果的分析表明,该计算方法适用于北部黄土高原的实际,研究结论为该区域的地表水资源的推求提供了一种有效的数值计算方法。

设施农业中水蒸气的回收利用研究(Ⅰ)——回收原理和系统结构设计

根据地气温度差原理 ,设计了一个可安装在温室等农业设施内的水蒸气回收系统———地气热交换水蒸气回收系统 ,并对该系统的结构特征进行了实验研究 .结果表明 :地气热交换水蒸气回收系统的回收管道口径、长度和空气吸入量与水蒸气回收量成正比 .

种植行距对冬小麦田土壤蒸发与水分利用的影响

农田土壤蒸发不参与作物的生理和生产过程,属非生产性无效耗水。本研究采用Micro-lysimeters(MLS)对不同种植行距的麦田土壤蒸发测定结果表明,土壤蒸发随种植行距的增加而增大,窄行距种植的小麦冠层盖度较大,有利于抑制土壤蒸发。整个生育期7.5cm、15.0cm和30.0cm行距土壤蒸发分别为89.1mm、104.2mm和121.9mm,以15cm为对照,7.5cm行距麦田对土壤蒸发的抑制率为14.5%,而30cm行距麦田土壤蒸发增加17.0%。

秸秆还田方式对春播期土壤温度的影响

在黑龙江旱作耕地土壤和春播期气候条件下,对秸秆深施还田和覆盖还田耕地以及对照地的土壤温度进行了测试和分析。结果表明,秸秆深施还田耕地土壤日平均温度(9.1℃)高于覆盖还田耕地和对照地的土壤温度(8.3和7.9℃),秸秆深施还田与秸秆覆盖还田和对照地的土壤温度具有显著差异(P<0.05);并且随着秸秆深施还田量的增加,对土壤的保温和调控作用加强;深施秸秆处周围的土壤温度随其距离的增大而减弱,呈线性规律变化,对其两侧幅宽30cm的土壤温度有明显的提升作用。

黄土高原半干旱区辽东栎的树干液流动态

利用Granier树干液流测定系统,长期监测黄土高原半干旱区延安市南郊天然辽东栎林优势木的树干液流,并同步监测环境因子(空气温度、湿度、太阳辐射、土壤含水量)。分析3株优势木边材液流在生长季内各月份的日变化特征以及液流通量密度与环境因子的关系。结果显示:辽东栎液流日变化总体上与太阳辐射和空气水气压亏缺呈相同趋势,但液流峰值出现时间较早,通常为10:00左右。随着生长季内物候变化,液流通量密度总体表现为前期(4—6月)较低、中后期(7—9月)较高、末期(10月)迅速下降的变化趋势。采用指数饱和曲线函数对液流通量密度和空气水气压亏缺进行拟合,有效地反映了各月份液流通量密度对空气水气压亏缺的响应特征。各月份的曲线特征和拟合参数的差异表明,蒸腾耗水过程也受到土壤水分状况等其他因素的影响。

有限供水条件下旱地春小麦水分的高效利用(英文)

全球气候变化最令人担忧的问题是干旱 ,而水分又是影响小麦产量的重要因素之一 ,农田水分的管理与有效利用已经受到人们的高度重视。作者以春小麦为实验材料 ,采用盆栽和小区试验相结合的方法 ,针对黄土高原半干旱地区的有限水分环境 ,研究了有限供水的高效利用问题。盆栽条件下 ,采用 3种肥力水平与拔节期、孕穗期和灌浆期有限供水组合处理。对生长发育、产量构成和水分利用效率等指标测定的结果表明 ,施肥可以显著增大叶面积 ,促进根系生长 ,提高子粒产量 ;而施肥条件下 ,拔节期有限供水能够显著增加穗粒数和粒重。小区试验结果表明 ,满足春小麦最大产量所需的灌水量约为 2 0 0 m m ,获得作物水分利用效率最高时的适宜灌水量约为 10 0 m m ,而拔节期 60 m m的灌水量可以使灌水利用效率接近最大值。拔节期 60 m m灌水条件下 ,耗水量、作物水分利用效率和灌水利用效率同步增长 ,同时土壤的贮存水也得到了有效利用。根据以上结果可得出 :在黄土高原缺水地区 ,春小麦有限灌溉的适宜灌水量下限应不低于 60 m m。

海水灌溉条件下Salicornia bigelovii的种植密度对个体间养分积累及土壤盐分的影响

对海水灌溉下Salicornia bigelovii的不同种植密度及其个体间的养分积累及土壤盐分的影响进行了调查。结果表明:单位面积地上部的干质量随种植密度增加呈平缓增高,符合最终产量恒定法则;个体间竞争株质量随种植密度增加而降低;随S.bigelovii种植密度的上升,土壤的含盐量和电导率(EC)值明显降低,56株/m2处理区钠的吸收量达261.22g,在336株/m2处理区钠的吸收量高达489.99g;随种植密度的增加,个体间的无机盐含量略有下降,但没有显著差异,相反茎、叶中碳和氮含量呈上升趋势。

黄土丘陵区刺槐、辽东栎林生态系统碳汇功能特征

保护自然植被和营造人工植被是黄土高原植被恢复的重要措施,为定量阐明该区域典型植被类型的生态服务功能,合理评估不同恢复植被措施的生态效益,选取了两种典型森林生态系统(刺槐人工林和辽东栎天然次生林),基于多年连续调查数据分析了其碳汇功能特征。采用以胸径和树高为基础变量的生物量方程估算了乔木层生物量;采用样方收获法测算了灌木、草本和凋落物现存量;依据两次样地调查的数据(间隔9年)和连续多年凋落物收集的数据,估算了两种森林生态系统的净初级生产力和固碳速率;再结合对两种林地土壤CO2排放的监测与分析结果进一步估算了两种生态系统的碳汇功能。结果表明:刺槐林的生物量碳密度(67.63 t C/hm2)略低于辽东栎林(76.85 t C/hm2),林分内各组分碳密度仅在乔木叶部分差异显著。研究期间刺槐林和辽东栎林的生物量年均增长量分别为15.20,18.21 t/(hm2·a);植被层年均固碳量分别为7.57,8.91 t C/(hm2·a)。因刺槐林地的土壤异养呼吸速率低于辽东栎林地,故其碳汇功能相对较高。

黄土丘陵区植被类型与土壤微生物区系及生物量的关系

以陕西延安黄土丘陵区5种不同植被类型(人工刺槐林、天然侧柏林、天然辽东栎林、灌丛和裸地)为研究对象,分析了土壤微生物生物量碳、氮含量、细菌和真菌的丰度变化规律及其与土壤基本化学性质的关系。结果表明:(1)4种植被类型的土壤质量较之裸地都有不同程度的改善,总体趋势:天然林地>人工林地>裸地;(2)土壤微生物生物量碳、氮的总体趋势:天然林地最高,人工林次之,裸地最低,且与土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和速效磷(AP)极显著正相关(P<0.01);(3)裸地土壤的细菌丰度最低,人工刺槐林真菌含量显著低于天然辽东栎林。细菌丰度与土壤营养状况呈显著正相关(P<0.05),而真菌与土壤营养无明显相关性,只与土壤pH负相关。说明在该研究区域,植被类型与土壤质量对微生物资源都具有不同程度的作用。

低洼易涝盐碱地中影响旱稻产量的因素分析——以河北省南皮县“七万亩”试区为例

本文以河北省南皮县“七万亩”试区为例,采用方差和通径分析的方法,对早稻产量变化在0.36吨每公顷—6.5吨每公顷条件下低洼易涝盐碱地中影响早稻产量的因素进行了分析。结果表明,在这样的条件下,首先应注意保苗及全苗技术,从而保证收获时的单位面积上的穗数,这是获高产的第一因子,其次是提高千粒重的栽培措施,再者是提高每穗粒数的方法。大穗品种不宜在类似条件下推广,而早熟品种则需要引起足够的重视。

水肥处理对黄瓜土壤养分、酶及微生物多样性的影响

以津优1号黄瓜为试材,设3个土壤相对含水量水平(50%～60%、70%～80%、90%～100%)和2个肥料追施量(600kgN·hm-2和420kgP2O5·hm-2,420kgN.hm-2和294kgP2O5·hm-2)处理,研究了不同水肥供应对日光温室黄瓜土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响.结果表明:土壤中NH4+-N含量随施肥量的增加而提高,随土壤相对含水量的增加而降低;水肥供给的增加有利于提高土壤中速效磷含量和蔗糖酶活性;肥料增加使土壤中蛋白酶活性降低,而水分降低使土壤中脲酶活性提高.土壤中微生物多样性与土壤中养分含量无显著相关性,与土壤脲酶活性呈显著正相关,与蔗糖酶活性呈显著负相关.土壤相对含水量70%～80%、氮肥追施量600kgN·hm-2和420kgP2O5.hm-2处理的土壤养分含量、蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性较高,且土壤中微生物多样性和均匀度显著高于其他处理,土壤生产潜力最优.

不同基因型小麦麦茬对杂草的化感抑制作用

采用改进的田间抑制圈生物测定方法,分析了10种不同基因型小麦材料麦茬对杂草生长的影响。结果表明,不同基因型之间以及同一基因型的不同材料之间对杂草的影响均呈现显著差异,说明化感作用基因在稳定遗传的同时存在一定的变异。以现代品种“丰产3号”麦茬地杂草的生物量为对照,其他小麦品种麦茬对杂草均有一定的抑制作用;对10个小麦品种麦茬地杂草的生物量与残茬滞留时间(天)逐步回归分析发现,杂草生长与时间存在明显的正相关关系,其中小麦残茬抑制杂草生长的化感作用有效天数为3～29天,而后杂草生物量逐渐增大,最后达到稳定;染色体组型为 AA、AABB 及 AABBDD 的麦茬化感抑制作用均随残留时间的变化而逐渐减弱,抑制杂草的平均有效期分别为21、24和25天,说明小麦在从二倍体到四倍体到六倍体的染色体组变异与倍体变化的长期进化过程中,小麦的遗传可塑性可能有助于化感作用的增强。