塔里木河上游典型绿洲不同连作年限棉田土壤质量评价

开展农业生态系统土壤质量评价是保证生态农业持续高效发展的重要内容。以塔里木河上游阿拉尔垦区为典型样区,选择0a、3a、8a、12a、20a、30a等不同连作年限棉田为研究对象,综合考虑土壤物理、化学和生物学性质,分析了12个土壤理化及酶活性指标;基于因子分析和聚类分析法评价棉田间土壤质量的差异并划分等级,利用产量持续指数验证评价结果。研究表明：不同连作年限的棉田土壤的理化性质和酶活性均存在一定差异;棉田的土壤质量随年限呈先上升后下降的趋势,8a、12a棉田土壤质量相对较高,20a、30a土壤质量有退化趋势;土壤质量评价值与产量持续指数变化趋势一致,后者略显滞后效应。     

开垦对绿洲农田碳氮累积及其与作物产量关系的影响

以新疆策勒绿洲近百年来不同开垦年限农田为研究对象,采用空间序列换算时间序列的方法,研究绿洲农田开垦过程中土壤有机碳和全氮密度、碳氮比(C/N)及速效氮含量的垂直变化特征,并探讨了农田土壤碳氮变化与作物产量的关系。结果表明:荒漠土壤开垦后,显著增加了表层土壤(0-20 cm)有机碳和全氮密度,随开垦年限延长对深层土壤(40-200 cm)有机碳密度也有一定的影响,如在开垦30 a左右时下降了36.4%,但在100 a左右时则增加了52.0%。耕层土壤C/N随开垦年限延长而明显增加,深层土壤除100 a农田外其它均有不同程度下降;不同土层C/N与速效氮含量呈负相关关系,仅在开垦初期(0-10 a)达到显著水平。不同年限农田的玉米产量存在显著差异,且和有机碳及全氮密度(0-200 cm)均呈显著正相关;棉花除100和10 a农田产量差异较小外,在其它农田间均达显著水平,但和有机碳及全氮密度无明显相关性。由此可见,在现有投入条件下,提高土壤碳氮累积量对增加玉米产量仍有十分重要作用,但对棉花产量的影响不明显。     

民勤绿洲农田生态系统服务价值变化及其影响因子的回归分析

绿洲是干旱区特有的生态系统,而农田生态系统的数量和质量的变化很大程度上决定着绿洲的变化,进而影响到区域社会经济的可持续发展。以西北干旱区典型绿洲--民勤绿洲为例,采用生态经济学的方法,对民勤绿洲2000-2009年近10年的农田生态系统服务价值进行了定量计算及其驱动力分析,结果表明:民勤农田生态系统服务价值从2000年的3.21×10⁸元逐年增加到2009年的6.95×10⁸元,年均增长0.374×10⁸元,其中,单纯生态系统服务价值年均增加约0.289×10⁸元;社会保障功能价值每年保持在1.0×10⁸元左右;使用化肥等导致农田环境污染,使得农田生态系统损失的价值由2000年的0.43×10⁸元增加到2009年的0.64×10⁸元;由于节水技术的采用,水资源利用效率的提高,农业耗水价值在不断减少,平均每年减少0.104×10⁸元;采用资源紧缺度修正后的农田生态系统服务价值比原先都有所增加,但增幅不同,系每年水资源紧缺状况不同所致。采用多元回归分析法研究了人类活动对农田生态系统服务价值变化的影响,结果表明:民勤绿洲农田生态系统服务价值的这种变化是社会经济发展水平、农业管理水平、水资源利用、种植结构转变、以及人们的生态环保意识等多种因素共同驱动下的结果。     

日光温室连作土壤酚类物质变化及其对黄瓜根系抗病性相关酶的影响

研究了日光温室连作黄瓜土壤酚类物质变化及其对黄瓜根系抗病性相关酶的影响.结果表明,随着连作年限的增加,对羟基苯甲酸、阿魏酸、苯甲酸以及总量呈现明显的积累特征:种植5年、7年、9年的含量显著高于1年、3年,且9年的是1年的2倍.在低浓度处理下(0和80 μg·g^-1),前期(2、3叶期)诱导多酚氧化酶、过氧化物酶、苯丙氨酸转氨酶活性不同程度地升高,植株表现高抗性,在较高浓度下(120和160μg·g^-1),处理前期多酚氧化酶、过氧化物酶、苯丙氨酸转氨酶活性迅速降低,甚至丧失酶活性.连作土壤酚类物质浓度变化是影响日光温室黄瓜抗病性的主要因素之一.     

气候变暖对河西走廊绿洲灌区玉米产量影响及对策研究

利用河西走廊绿洲灌区西(酒泉)、中(张掖)、东部(武威)代表站25年的气温和玉米产量资料,计算出各区域玉米生育期内≥0℃、5℃、10℃、15℃、20℃活动积温,用正交多项式拟合分离出玉米气候产量。采用多项式法、线性倾向、累积距平等统计学方法分析积温和玉米气候产量的变化特征,以及气候变暖对玉米产量的影响。结果表明:随着全球气候变暖,河西走廊灌区不同区域积温变化均呈明显上升趋势;玉米生育期内≥10℃的活动积温与产量关系最为密切,是影响当地玉米产量的关键气象因子,玉米产量随≥10℃积温的增加而提高;灌区气候变暖后玉米气候产量比变暖前明显增加,自西向东分别增加124%、186%和301%。气候变暖、热量资源增加有利于提高喜温作物玉米产量,表明河西走廊绿洲灌区可以进一步扩大玉米种植面积,建立玉米种植基地。     

荒漠绿洲过渡带植被空间异质性的可塑性面积单元问题

 以荒漠绿洲过渡带植被为研究对象,采用地统计理论与方法,以优势植物泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)和红砂(Reaumuria soongorica)种群为例,采用一个样地内2 500个10 m×10 m小样方中获取的植物盖度数据来研究采样尺度和划区方式对荒漠植被空间异质性的影响。其中尺度效应研究的思路是：一是保持粒度（样方）不变,增加幅度（样地）分析其对空间异质性的影响;二是保持幅度不变,改变粒度进行分析。划区效应是在样地尺度（500 m×500 m）上,把整块样地数据聚合成10 m×200 m、20 m×100 m、40 m×50 m、50 m×40 m、100 m×20 m和200 m×10 m等不同形状和不同方向的网格进行地统计分析。结果表明：荒漠绿洲过渡带植被空间异质性受采样尺度和划区方式影响显著。当样地面积小于200 m×200 m 时,所获取的数据不能真实反映泡泡刺种群的空间异质性;当样地面积小于100 m×100 m 时,所获取的数据不能真实反映红砂种群的空间异质性。调查泡泡刺和红砂种群的空间格局时,样方面积在20 m×20 m到30 m×30 m较为合适。植被空间异质性参数对划区方式的敏感性较强,其中泡泡刺种群的敏感性高于红砂种群。     

Stand structure and regeneration of <Emphasis Type="Italic">Populus euphratica</Emphasis> forest in the lower reaches of the Heihe River,NW China

Populus euphratica Oliv. is a main tree species that forms natural riparian forests in arid and semi-arid areas from Morocco to the Ordos Plateau. This study is designed to clarify the forest structure and dynamics of P. euphratica and to elucidate the ecological mechanisms sustaining riparian forests under unreliable environmental conditions. This study was conducted in a P. euphratica forest of the Ejina Oasis in Inner Mongolia, China, which is a hyperarid area. According to their tree size distribution, P. euphratica forests can be grouped into juvenile, mature, and overmatured stages. Almost all large P. euphratica showed dieback. The regeneration density on the forest floor shows a relation with the degree of height decrease due to dieback damage, as evaluated using the ratio of actual height to the maximum height estimated from the D–H relation. Therefore, after the mature stage, individual trees continue to grow while controlling their canopy size to adjust to changing environmental conditions in the overmatured stage. Our results suggest that P. euphratica growing under large fluctuations in groundwater levels exhibit a sophisticated regeneration system with canopy degradation.     

新疆荒漠绿洲稻区稻水象甲危害损失及防治阈值研究

【目的】稻水象甲是水稻的一种毁灭性害虫,也是我国重要的对外检疫性对象之一。该虫自2010年传入新疆后,其发生面积和危害呈不断加重趋势,已对新疆水稻尤其是绿色有机水稻的生产构成了严重威胁。稻水象甲危害造成的产量损失及防治阈值的确定对其准确预测预报及化学防治都具有重要的指导意义。然而,目前尚未见新疆荒漠绿洲稻区的相关报道。【方法】通过田间罩笼试验比较研究了不同虫口密度下的水稻有效穗数、单穗粒数、结实粒及产量等指标,计算得出稻水象甲在新疆的产量允许损失率及防治阈值。【结果】田间稻水象甲成虫数量与水稻有效穗、单穗粒数、结实率存在显著负相关性,但与千粒重关系不显著;逐步线性回归模型分析表明,水稻产量与虫口密度、每公顷穗数、单穗粒数和结实率相关性显著,它们是影响水稻产量的主要因子。此外,新疆荒漠绿洲稻区稻水象甲的产量允许损失率为1.1756%,其防治阈值为5.82头·m~(-2)。【结论】新疆荒漠绿洲稻区允许的稻水象甲越冬代虫口密度最大临界值为5.82头·m~(-2),高于此值应及时进行防治。     

干旱区绿洲扩张方式对土壤生物优势类群及功能的影响

内陆干旱区人口数量急剧增加驱动了绿洲快速扩张, 扩张方式主要包括: 灌木地、林地和农地扩张, 尚缺乏绿洲扩张方式对土壤生物多样性和生态系统服务功能影响的研究。本文以河西走廊黑河中游张掖绿洲为研究区域, 选择绿洲边缘天然草地及其转变的人工梭梭(Haloxylon ammodendron)灌木地(无灌溉)、人工杨树(Populus gansuensis)林地(灌溉)、玉米(Zea mays)地(灌溉 + 施肥)为研究对象, 测定了4种生境土壤食物网中9种优势功能类群的密度以及反映土壤生态系统功能特征的有机碳储量、氮储量、磷储量与土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性。主要结果如下: (1)灌木地扩张显著降低了甲螨、植食性昆虫密度, 增加了跳虫、捕食性螨密度和真菌的OTUs, 对其余类群无显著影响; 林地扩张增加了捕食性节肢动物、植食性昆虫、捕食性螨、跳虫、甲螨的密度及细菌和真菌OTUs, 对其余类群无显著影响; 农地扩张增加了蚓类、捕食性节肢动物、捕食性螨、跳虫、甲螨的密度及细菌和真菌的OTUs, 对其余类群无显著影响。(2)林地和灌木地扩张显著提高了土壤有机碳储量和氮储量, 而农地扩张显著提高了土壤有机碳储量、氮储量和磷储量。(3) 3种扩张方式显著提高了土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性, 玉米地和杨树林地土壤酶活性的增幅高于灌木地。人工绿洲扩张方式显著和有差异地改变了土壤食物网结构及其生态功能水平, 该结果对建立基于土地利用结构优化调控的人工绿洲生物多样性保护管理新方法具有重要意义, 并为人工绿洲生态系统功能稳定性评价研究提供了基础资料。     

利用热脉冲技术对梭梭液流的研究

利用热脉冲技术对梭梭的液流进行了研究 ,并用自动气象站和土壤水分测定仪 TRIME- T3 对气象因素和土壤水分同步监测 .结果表明 :梭梭树干液流表现为单峰曲线 ;在土壤含水量为 8%时 ,平均为 2 .33L· d- 1 ,单位面积液流通量平均值为 0 .72 8L· cm- 2 · d- 1 ;含水量在 12 % ,平均为 4 .18L· d- 1 ,液流通量为 1.30 6 L· cm- 2 ·d- 1 ;5月～ 10月梭梭耗水量为 346 .6 L;液流量变化与环境中气象和土壤因子有密切关系