农林复合系统水分生态特征的模拟研究

根据验证后的太行山低山丘陵区苹果 -小麦复合系统及单作小麦系统 SPAC水分运移模型 ,模拟计算小麦拔节 -腊熟期间复合系统和单作系统蒸腾、根系吸水和土壤水分的时空变化值 ,继而分析复合系统水分生态特征 ,旨在为该地区发展果农复合模式提供一定的理论依据 ,并以期进一步丰富复合农林业水分生态理论研究内容。结果表明 :(1)对比单作小麦系统 ,复合系统具有明显的小麦蒸腾需水及耗水降低效应 ,其值分别可达 18.0 %和 16 .8% ;实际区域面积上 ,复合系统中作物和果树蒸腾耗水量的比值为 1.7,说明小麦耗水是复合系统耗水的主要特征方式。 (2 )分布林带区和作物区的果树吸水量分别约占系统内果树吸水总量的 4 7.6 %和 5 2 .4 % ,说明果树所消耗的土壤水分至少有 5 0 %以上来自作物区内 ;在作物与果树根系的交错区内 ,作物吸水量与果树吸水量的比值达 82 .0 :1,因此 ,小麦在与果树根系吸水的直接竞争过程中 ,将处绝对主导的地位。 (3)小麦拔节-腊熟期间各时段内 ,复合系统中 0～ 80 cm土层贮水量随带距的变化均大致呈抛物线状分布 ,对比单作小麦系统 ,复合系统土壤水分总体平均效应 2 .7%。     

绿洲生态条件下春小麦蒸发蒸腾特征及其影响因子

 在河西走廊临泽绿洲北部试验区,对春小麦进行3种水分处理并同时观测了全生育期内的蒸发蒸腾(ET)及环境中各生态因子和植物生理指标。结果表明：当年全生育期内,春小麦ET在充分供水条件下为593mm;在中等供水条件下为365mm;在少量供水条件下为280mm。其日蒸散量分别为5.5mm,3.4mm和2.8mm。讨论了影响ET和植物蒸腾的各植物生理指标和环境因子,发现在植物诸指标与蒸腾相关程度的顺序为：叶片水势、气孔导度和叶温(充分供水)及叶片水势、叶温和气孔导度(水分胁迫)。在环境诸因子中与ET的相关程度顺序是：有效光合辐射、净辐射、20cm土温、大气饱和水汽压差,15cm土温、气温、10cm土温、土壤表面温度及5cm土温。     

玉米大豆对农林复合系统小气候的光合响应

对黄土区核桃(Juglans regia L.)-(玉米+大豆)、李子(Prunus salicina)-(玉米+大豆)农林复合系统小气候效应的研究表明,在玉米和大豆的花期,农林间作系统与对照地相比可以降低农田地面温度1.7-1.9℃,减低风速55%-67%,提高相对湿度6.9%-8.4%,降低光合有效辐射强度13.9%-24.5%和大气CO2浓度5.3-10.9μmol.mol-1。本研究中,单作大豆叶片光合速率午间变化主要受到非气孔的限制作用。逐步回归分析结果表明,光合有效辐射强度和大气CO2浓度是影响林下作物光合速率的主要环境因子。林下小气候可能是作物避免"午休"现象的主要原因。     

农林复合系统滇龙胆茎叶化学计量特征研究

以农林复合系统种植的滇龙胆(Gentiana rigescens Franch.ex Hemsl.)为材料,采用高效液相色谱法建立不同栽培系统滇龙胆茎、叶的色谱指纹图谱,并测定其主要活性成分马钱苷酸、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷和当药苷含量,研究不同栽培系统滇龙胆茎、叶化学计量特征。采用相关性分析、指纹图谱相似度分析、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、变量投影重要性准则(VIP)等方法进行化学数据分析。结果显示,滇龙胆主要活性成分马钱苷酸含量为(1.85±0.92)mg/g~(7.43±7.64)mg/g,獐牙菜苦苷含量为(1.03±0.17)mg/g~(1.58±0.50)mg/g,龙胆苦苷含量为(15.28±11.34)mg/g~(24.59±7.84)mg/g,当药苷含量为(4.10±1.64)mg/g~(31.67±22.70)mg/g,且叶片中4种活性成分的总含量高于茎;不同栽培系统中,与尼泊尔桤木间作的滇龙胆茎、叶活性成分总含量最高,而与核桃间作的滇龙胆茎、叶活性成分总含量最低。相关性分析显示,植株相同部位和不同部位间的环烯醚萜和裂环烯醚萜含量呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)正相关。指纹图谱相似度分析表明,不同栽培系统滇龙胆茎指纹图谱相似度介于0.989~0.992之间、叶指纹图谱相似度为0.988~0.996,相同部位样品化学成分种类相似。PLS-DA分析结果表明,茎和叶片整体化学计量特征具有明显差异;单作及林药间作的样品被区分为不同类群,不同间作模式下滇龙胆茎、叶化学成分具显著差异,叶片高效液相色谱指纹图谱可用于区分不同栽培系统滇龙胆样品。本研究结果可为农林复合系统滇龙胆有效成分含量研究及滇龙胆资源的合理开发利用提供科学依据。     

农林系统研究进展

综述了国内外农林系统的研究进展 ,介绍了农林系统的概念、产生背景和过程及主要的研究方向。从农林系统的结构和分类、农林系统小气候及系统效益评价等 3个方面对当前农林系统的研究现状进行了评述。重点从水分、温度、辐射、光照及人体舒适度等方面分析了农林系统小气候的研究状况 ;从化感作用和地下部分相互作用两个方面介绍了系统组分间的相互作用关系。同时指出农林系统类型较为单一、理论研究落后于实践、基础理论研究相对薄弱等研究中存在的问题。提出农林系统的研究应进一步加强多学科深层次、实质性的交流与合作 ,注重科研机构与生产基层的有机联系 ,加强理论基础研究 ,因地制宜地发展农林系统 ,更好地为生产实践服务。     

低丘红壤复合农林系统光能竞争与生产力——以花生南酸枣间作为例

复合农林业 ,尤其是农林间作被设想为防治土壤退化 ,增进土壤肥力 ,提高农作物产量的策略[16～ 18] 。如何利用复合农林技术防治红壤退化 ,提高红壤生产力已成为红壤地区的研究热点[1～ 8] 。然而 ,生产者最关心的往往是农林间作中农作物的产量 ,在以往的农林间作技术研究中 ,有增产的报道[13] ,而更多的研究表明复合农林种植会造成农作物减产[3 ,4 ,6,10 ,12 ,15,19,2 0 ] 。农作物减产的原因可能是树木和农作物之间对光能、水分和养分等资源竞争作用所引起 ,更可能是其综合作用的结果[14 ] 。本文以前人推荐的花生 (Ａｒａｃｈｉｓｈｙｐ…     

低丘红壤地区几种农林复合系统的生态经济效益

低丘红壤地区几种农林复合系统的生态经济效益傅庆林,罗永进（浙江省农科院土壤肥料研究所,杭州３１００２１）柴锡周（浙江省林业科学研究所,杭州３１００２３）ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｆｆｅｃｔｓａｎｄＥｃｏｎｏｍｉｃＢｅｎｃｆｉｔｏｆｔｈｅＣｏｍｐｌｅｘＡｇ...     

农林复合系统中灌木篱墙对异色瓢虫种群分布的影响

以北京大兴农区农林复合系统为对象,围绕灌木篱墙(沙棘绿篱和杨树萌条带)上和麦田中的主要捕食性天敌——异色瓢虫对栖息地的选择趋向及灌木篱墙对异色瓢虫种群分布的影响进行了研究。结果表明:(1)小麦生长前期(返青期至抽穗期或扬花期)灌木篱墙上异色瓢虫种群密度是麦田的3.25—9.57倍,是异色瓢虫由越冬地向麦田过渡前的主要栖息地,是农林复合系统中异色瓢虫种群建立的"种库";(2)异色瓢虫对栖息生境有较强的选择性,明显趋向于蚜虫密集分布的生境,小麦生长前期趋向于灌木篱墙,小麦生后期(扬花期或灌浆期至完熟期)趋向于麦田,整个小麦生长期内异色瓢虫种群在不同生境斑块间存在明显的移动现象;(3)麦收后,邻近麦田的杨树萌条带上异色瓢虫种群密度相比于完熟期增加了42%,为异色瓢虫提供了重要的庇护场所。     

农林复合系统固碳潜力研究进展

农林复合系统是解决当前资源枯竭、农林用地紧张和实现环境保护的一种可持续土壤管理模式。自《京都议定书》签订以来, 农林复合系统因其较高的固碳潜力引起了科学家的广泛关注。深入理解农林复合系统的固碳过程及其对气候变化、环境条件的改变和管理措施的响应, 是准确地预测农林复合系统在全球变化情景下固碳潜力的关键。该文综述了农林复合系统的概念和分类, 探讨了农林复合系统相比单一系统的固碳潜力及固碳机理, 分析了农林复合系统固碳潜力的测定方法和当前面临的挑战, 综述了气候因子、环境条件和人为管理措施对农林复合系统固碳潜力的影响。我国农林复合系统的固碳潜力相比全球其他区域还处于较低水平, 为提高我国农林复合系统的固碳潜力, 未来需要加强以下四个方面的工作: 扩大农林复合系统的分布面积、加强农林复合系统的合理配置和管理、选择适宜的物种组合和优化系统的群体结构。     

半干旱区城市环境下油松林分蒸腾特征及其影响因子

在城市环境下,由于不透水地面面积的增加,土壤-植物-大气之间水汽循环减弱,水汽调节能力差,因而研究城市树木蒸腾对环境因子的响应对于城市进行合理的水汽调节具有重要意义。于2017年生长季,在内蒙古呼和浩特市区树木园内选择58年生油松(Pinus tabulaeformis Carr.)作为研究树种,采用热扩散法测定其树干液流,并同步监测气象因子和土壤含水量变化,利用彭曼公式计算冠层气孔导度。结果表明:(1)生长季内,油松林分蒸腾存在明显日、月变化,晴天天气下林分蒸腾日变化呈单峰曲线,月林分蒸腾量5月最大,其次是7月、8月、6月和9月,分别为20.96、19.89、18.09、17.25 mm和7.49 mm。(2)油松林分蒸腾与饱和水汽压差、太阳总辐射、土壤含水量和风速均存在极显著相关关系(P<0.01),太阳总辐射、饱和水汽压差和土壤含水量是影响林分蒸腾的主要环境因子(R²=0.47、R²=0.31和R²=0.16),风速对林分蒸腾的影响程度最小(R²=0.12);不同降雨量对林分蒸腾的影响作...     

黑鲪的生长和生态转换效率及其主要影响因素

采用室内流水模拟实验法测定了黑鲪的生长和生态转换效率,及其温度、摄食水平、体重和饵料生物种类的影响．黑鲪的特定生长率随摄食水平增大而减速增长;而特定生长率随温度升高或生态转换效率随温度和摄食水平增大均呈倒Ｕ 型变化趋势; 实验条件下的最大和最佳生长温度分别为１６ ．３ ℃和１５ ．８ ℃,维持摄食量和最佳摄食量分别为黑鱼君 体重的０ ．７９ ％ 和４ ．１０ ％ ．黑鱼君的特定生长率和生态转换效率却随体重增长均呈减速降低趋势．摄食小型鱼类饵料,有利于加速黑鱼君生长速度,但对其生态转换效率却无显著性影响     

新生儿肠道双歧杆菌数量影响因素与其婴儿期腹泻关系

目的探讨新生儿肠道双歧杆菌数量的相关影响因素,并明确它们与婴儿期腹泻的关系。方法以120例新生儿为研究对象,生后5-7 d均做大便双歧杆菌定量培养,并做相关因素的准确登记,同时严密观察随访至1岁,准确记录其发生腹泻情况。结果母亲分娩方式、临产期及产后是否使用抗生素、母亲妊娠期饮食习惯以及新生儿黄疸期长短与新生儿肠道双歧杆菌数量有相关性。新生儿黄疸期长、母亲临产期及产后使用抗生素均是婴儿腹泻的危险因素;阴道分娩、母亲喜发酵制品及喜素食均是婴儿腹泻的保护因素。结论为避免导致新生儿肠道双歧杆菌数量不足的影响因素,提倡阴道分娩、临产期及产后不用抗生素、妊娠期多食发酵制品和素食,并尽量设法缩短新生儿黄疸时间,以减少婴儿腹泻的发生。     

人工纯林和混交林中南酸枣木材解剖特性的比较分析

对林龄为25 a的南酸枣[Choerospondias axillaris (Roxb. ) Burtt et Hill]纯林、南酸枣-马尾松(Pinus massoniana Lamb. )混交林和南酸枣-杉木[Cunninghamia lanceolata (Lamb. ) Hook. ]混交林中南酸枣木材的解剖特性进行了比较分析.测定结果表明,在25 a的树龄内,南酸枣-马尾松混交林、南酸枣-杉木混交林和南酸枣纯林中南酸枣木材纤维的长度分别为0.843～1.401、0.858～1.489和0.873～1.347 mm,宽度分别为19.28～23.58、19.34～22.34和19.76～25.26 μm,长宽比分别为39.70～62.04、39.20～63.96和40.60～59.34;随树龄的增加,纯林和混交林中南酸枣木材纤维的长度、宽度及长宽比均逐渐增加,且不同林分间的差异逐渐达到显著水平,并以南酸枣-杉木混交林中南酸枣木材纤维的长度和长宽比最大、宽度最小.3种林分中南酸枣木材的导管组织比量、纤维组织比量和木射线组织比量分别为16.1%～16.7%、64.7%～65.2%和12.9%～13.4%,以南酸枣-杉木混交林中南酸枣木材导管组织比量和纤维组织比量最大,但差异均不显著;仅纯林的木材轴向薄壁组织比量(5.8%)显著高于混交林(5.1%和5.2%).随树龄的增加,3种林分中南酸枣木材微纤丝角均逐渐减小,南酸枣-马尾松混交林、南酸枣-杉木混交林和南酸枣纯林中南酸枣木材微纤丝角分别为23.33°～16.82°、 23.20°～16.36°和23.34°～17.41°, 且仅在树龄16～25 a阶段,混交林中的南酸枣木材微纤丝角显著小于纯林, 其中又以南酸枣-杉木混交林中的南酸枣木材微纤丝角最小.研究结果显示,南酸枣-杉木混交林中南酸枣木材的解剖特性总体上最优,在南酸枣木材品质定向培育过程中宜选择杉木作为伴生树种.     

茶树蒸腾特性的研究

茶树蒸腾速率和气孔导度因品种、叶位不同而异．抗旱性强的品种具有低的气孔导度;鱼叶的蒸腾速率和气孔导度接近或高于真叶．茶树叶片蒸腾速率夏、秋季最高,春季次之,冬季最低．在晴天,茶树蒸腾速率和气孔导度的日变化呈单峰型,以中午前后最高;其日变化与光量子通量密度、叶温、蒸汽压亏缺等因子显著相关;光量子通量密度对蒸腾速率和气孔导度影响较明显．     

干旱年份三江平原沼泽甲烷(CH4)排放及影响因子

为了研究淡水沼泽CH4排放的影响因子及其机制,在中国东北部的三江平原样地观测了CH4排放通量以及部分影响因子.结果表明,在2003年4～10月生长季内,毛果苔草沼泽CH4通量平均值为3.30 mg·m-2·h-1(最小值为0.65 mg·m-2·h-1,最大值为13.47 mg·m-2·h-1),低于小叶章沼泽化草甸CH4通量平均值4.91 mg·m-2·h-1(最小值为-0.12 mg·m-2·h-1,最大值为16.25 mg·m-2·h-1).在不同阶段,两种类型沼泽CH4通量有明显的变化,控制因子也不一样.4月份低温限制了CH4通量,两种类型沼泽差异很小.5～7月下旬,小叶章沼泽化草甸CH4通量显著高于毛果苔草沼泽CH4通量(P＜0.01),这种差异是由融冻作用造成的.8月份,植株密度和剖面中活性有机碳的浓度成为主要的影响因子,毛果苔草沼泽CH4通量比小叶章沼泽化草甸高.     

渭河平原农田冬小麦土壤呼吸及其影响因素

基于对半湿润易旱区的渭河平原农田2013—2014年冬小麦生长期土壤呼吸(SR)及环境因子和生物因子的观测,研究了冬小麦土壤呼吸日变化、季节变化特征,综合分析了温度(T)、土壤含水量(W)、总初级生产力(GPP)和叶面积指数(LAI)对土壤呼吸的影响.结果表明: 冬小麦土壤呼吸日变化呈单峰型,呼吸速率变化范围为1.5～6.94 μmol CO₂·m^-2·s^-1,最大值出现在12:00—14:00;温度是影响土壤呼吸日变化的驱动因子,其中地表温度(T_s)能解释土壤呼吸时间变异的80.9%;土壤呼吸速率与温度的昼夜变化对应关系呈顺时针近椭圆曲线.冬小麦土壤呼吸速率从出苗后到冬季呈下降趋势,在冬季时保持较低水平,进入返青期后迅速增加,在抽穗期和灌浆期达到最大,成熟期后有所下降,变化范围为0.65～4.85 μmol CO₂·m^-2·s^-1;土壤呼吸季节变化与温度、土壤含水量、GPP、LAI均呈显著(P<0.01)正相关关系;土壤温度和水分是影响土壤呼吸季节变化的关键因素,使用复合模型SR=e^{(a+bT_{5 cm}}+cW10 cm+dW_{10 cm²}),可以解释土壤呼吸时间变异的82.6%,比单因子模型(不超过65.7%)的解释能力显著提高.经模型计算,该区域2013—2014年冬小麦生长期平均土壤呼吸速率为1.67 μmol CO₂·m^-2·s^-1.     

桂林岩溶试验场不同地貌部位黄荆蒸腾作用的比较研究

对桂林岩溶试验场5月份不同地貌部位(洼地、坡地和垭口)黄荆的蒸腾作用特征进行了比较研究。结果表明,黄荆的蒸腾速率日变化因不同地貌部位而有所不同。垭口表现为单峰型,在中午12∶30时左右出现峰值,没有出现明显的午休现象。洼地和坡地虽然都表现为双峰型,但坡地确实有午休现象,而洼地则与光照强度瞬间减弱有关。以日平均蒸腾速率进行比较,3个地貌部位从大到小的顺序为垭口>洼地>坡地。3个地貌部位黄荆蒸腾速率的差异与不同地貌部位的水热条件、土层厚度及接受光照的时间不同有关。对黄荆蒸腾速率与其影响因子的关系进行了逐步回归和最优子级回归分析,结果表明,影响黄荆蒸腾速率的主导因子是气孔导度、大气相对湿度和叶面温度,其中气孔导度的影响最大,且影响程度随地貌部位而有所不同。     

The Transpiration rate of Abies georgei and the Correlation with Enviromental Factors

The transpiration rate of Abies georgei (20 years) was determined at sample plots on subalpine in Northwest of Yunnan Province. The result of annual change shows that the rate is from lower to higher monthly. The transpiration rate reached maximum value of 195.88 mgH20·gdw-1·h-1 in July, then, it decreases gradually in a open-grown sample leaf of the current year. The phenomenon of “noon-rest” shows that the curve for day change of transpiration rate is the form of double peaks. Statistical analysis proves that the variance of transpiration rate is influenced mainly by the environmental factors, particularly by temperature, relative humidity and light intensity. The correlations between transpiration rate and temperature, light intensity are positive and that between transpiration rate and relative humidity is negative. The variances of the transpiration rate on the elevations are different. The transpiration rate decreases with the increase of elevation in the natural forest area. Change is less in whole day at high elevation and light wave too. The rate of transpiration in clear cut over area is higher than in the area under deep canopy of a subalpine natural forest, they are 186.15 and 123.97 respectively Lastly, the correlation between transpiration rate and environmental factors and plant setting are discussed in this paper.     

土壤微生物与根系呼吸作用影响因子分析

土壤呼吸作用作为陆地生态系统碳循环的重要组成部分,是当前碳循环研究中的热点问题.对于土壤呼吸作用主要组成部分土壤微生物呼吸作用和根系呼吸作用影响因子的研究,有助于准确地评估全球碳收支.本文从气候、土壤、植被及地表覆被物、大气CO₂浓度、人为干扰等方面综述了土壤微生物呼吸作用和根系呼吸作用的主导影响因子,指出这些影响因子不仅直接或间接地影响土壤微生物呼吸作用和根系呼吸作用,而且它们之间相互作用、相互影响,且各影响因子的地位和作用会随时空尺度变化发生相应改变.在此基础上,论文提出了未来土壤呼吸作用的研究重点.