棉田生态系统能流特征分析

为丰富生态系统的能流功能理论,开展以此为基础的生态调控,本文采用田间调查与室内测定相结合的方法,系统地测定了棉田初级生产者（棉株）、次级生产者（害虫、天敌）和土壤分解者的能流参数值,分析和比较了以棉株－害虫－天敌相互作用为中心,受人为干扰作用较大的棉田生态系统能流特征。     

不同类型的棉田生态系统功能特征

通过对 7种不同时空类型的华北棉区棉田生态系统能流、价值流和 N、P、K变化的研究表明 ,华北棉区棉田生态系统的能量生产为 3 0 .41× 1 0 3～ 71 .63× 1 0 3k J/(m2· a) ,纯收入为每 hm2 3 5 65 .80～ 81 46.5 0元 ,主要能量投入为劳动力的投入 ,占总投入能的 75 .80 %～ 81 .1 4%。其在不同时空类型棉田所表现出的变化特征为 :随着播种期的推后 ,棉田内害虫的取食为害作用增加 ,天敌的捕食作用减少 ,光能的利用效率下降 ,棉田经济效益降低 ;实行间套作 ,棉田内害虫的为害作用和天敌的捕食作用均增加 ,光能利用率增加 ,棉田经济效益上升 ;进行免耕种植 ,棉田内害虫的为害取食作用减少 ,天敌的捕食作用增加 ,光能利用率增加 ,棉田经济效益上升。由此进一步探讨了华北棉田生态系统生态调控的途径。     

喀左县农业生态系统能流的研究

本文根据辽宁省西部一个典型具(喀左县)农业生态系统的调查,分析该系统八十年代初期基本特征,进而提出改善该农业生态系统的措施。 整个系统由七个组分(或亚系统)组成(农田、牲畜、果园、人工林、人工草地、天然灌丛草地、当地居民)。作者根据有关统计数据和调查资料估算出该系统1981—1983年期间年平均流量,其中包括流入和流出能量以及系统内各组分之间的能流量。最后讨论了调整畜牧业结构,提高工业能量、生物质能量利用率和林分改造等问题。     

棉田生态系统能流经济阈值的初步研究

系统能流经济阈值（ＥＥＴ）为本项研究提出的新概念。它是指系统的初级生产者－作物向其它亚系统输出能量的允许临界值,由此产生的期望收益最大,系统能流经济阈值是一条仅与作用现丰量相关的动态曲线,与其他亚系统无直接关系,本文以末施药棉田为系统,提出能流经济阈值的研究方法为：建立能流动态模型;确定害虫防治代价,计算期望产出,运用计算机仿真语言对作物的能流输出参数进行优化并建立系统能流经济阈值模型。     

棉田生态系统氮营养元素循环的研究

在棉田生态系统Ｎ循环中,低,中,高,超高产棉田Ｎ素的输入与输出不平衡,亏盈值（Ｂｋ）分别为－９．８,－１０．６,－１３．５和－１６．２ｋｇ／ｈｍ＾２,平衡值（Ｂ１）为０．９１１３,０．９４３５,０．９４２９．０．９４５８,每种１季棉花,土壤库现存Ｎ减少２‰～６‰,低,中,高,超高产棉田产物Ｎ输出,分别为棉田生态系统总输出Ｎ的５４．４％,４６．５％,４４．９％和４３．４％,其中经济产品（棉子和纤维）     

自控与受控棉田生态系统稳定性的比较

1　前　言稳定性是生物种群、群落与生态系统研究的重要内容之一。稳定性是预测和调控一个系统的基础。棉田生态系统稳定性的研究对于指导棉田生态系统的优化管理 ,对于棉田系统生产力的稳定提高和持续发展具有非常重要的意义。然而 ,生态学的稳定性研究在概念、度量指标 (或称研究方法 )上至今仍未统一[1,2 ],因而研究结果也不一致。Ｗｅｂｓｔｅｒ等[3]认为 ,生态学家关心的不是生态学的系统是否稳定 ,而是系统有多么稳定 ,即稳定的相对程度 ,并提出了绝对稳定性概念(判断是否稳定 )和相对稳定性概念 (判断相对稳定程度 )。其相对稳定性意…     

小麦-玉米间作生态系统能流参数研究

采用田间调查与室内测定相结合的方法,以小麦．玉米间作生态系统为例,较系统地研究了初级生产者(农作物、杂草)、次级生产者(害虫、天敌)和分解者(微生物、原生动物和腐生动物)的能流参数值．结果表明,该生态系统能流具有初级生产力和能量转化效率高,通过食物链递减率大,各营养层内每生产单位能量所需的能量相对较少,上一营养层对下一营养层能量利用程度逐渐增大等特征．     

多样化的棉田生态系统控害保益功能特征研究

应用数量分析与能量测定相结合的方法 ,定量地分析和比较了华北棉区多样化的套间作棉田生态系统与单作棉田生态系统中主要害虫、天敌的种群动态及其天敌对害虫的控制作用 .结果表明 ,多样化的套间作系统中苗蚜与 2代棉铃虫发生轻 ,而伏蚜与 3代棉铃虫发生重 ;套间作系统有利于天敌群落能量的生产 ,尤其是利于捕食性蜘蛛类群的能量生产 ;从棉田生态系统棉株 害虫 天敌相互作用关系来看 ,尽管间套作系统内天敌群落生产力增加 ,保护益虫 (天敌 )作用好 ,同时也增加了害虫群落生产力 ,其控害功能较差 .     

自然免耕下的稻田生态系统

自然免耕是一种新型的稻田耕作法,通过人为改变地表微地形,建立了一个适合水旱作物复种轮作,鱼、萍、鸭周年共生的稻田生态系统．自然免耕促进了土壤内、外环境的物质、能量和信息交换,水、热、气、肥谐调．并通过环境网络效应,强化了环境与生物区系间的缓冲－调节力．提高了土壤自调能力和土壤有序度．     

介绍一种建立池塘能流模型的方法

系统生态学是对生物群落的生存、成长和死亡进行宏观研究。其系统方法论有多种处理问题的方法,特别是框图模型的应用尤其广泛,如在海洋、经济、城市、水体和陆地生态系统均有应用,但仅局限于画画框图讨论而已,并没有指出其应用的实际意义。还有一种系统动力学框图,属臆造模型。     

棉田节肢动物群落的数量与能流量多样性特征分析

根据香农－维纳信息多样性指数的定义,提出了能流量多样性指数的计算公式,并以此分析了棉田生态系统中节肢动物群落特征。结果表明：害虫与天敌群落的能流量多样性指数比数量多样性指数变化更为敏感,更能反映害虫与天敌的群落特征。作者认为,这是一个比较好的多样性测定指标。     

边缘效应对棉田害虫和天敌种群的影响

比较了棉田中间棉株与边缘棉株上害虫、天敌的种群动态,分析了边缘效应对棉株-害虫-天敌能量动态的影响。结果表明,棉田边缘棉株上第2代棉铃虫幼虫发生量比其中间棉株高出1．94倍;第3代棉铃虫发生量比棉田中间要低62．12％;第4代棉铃虫比中间棉株高12．5％。棉田边缘棉株上苗蚜发生量比棉田中间要高出1．09倍,伏蚜和秋蚜的数量比棉田中间分别低97．73％和37．70％。棉田边缘棉株上捕食性瓢虫、蝽类、蜘蛛和寄生性天敌的种群数量低于棉田中间的数量,分别为棉田中间的73．81％、35．79％、52．90％和39．11％;棉田边缘棉株上害虫群落多样性高于棉田中间,而天敌群落的多样性低于棉田中间;棉田边缘的光能利用率和生产力比棉田中间的值要高。     

旱地农田不同耕作系统的能量/碳平衡

摘要：加强农田土壤保持耕作管理,科学认识和调控农田耕作系统能流碳流,提高农业生态系统固碳减排能力,对于减缓农业对全球温室效应的贡献具有重要意义。本研究以北方半湿润偏旱区山西寿阳旱作春玉米土壤保持耕作试验研究为基础,利用田间定位观测数据、辅助能投入参数,土壤呼吸田间原位测定,以及农业生态系统能量/碳平衡分析及碳循环过程模拟方法,综合分析和比较不同耕作（CT传统、RT少耕和NT免耕）系统能量/碳平衡及能-碳关联影响。与CT比较,采用RT和NT措施下工业能耗CO2-C损失降低约4%—12%（相当11—35 kg CO2-C?hm-2?a-1）。在RT和NT系统下耗能系数可降低约6%—10%,能量生产效率可提高约7%—12%。2006—2007年由田间原位测定土壤呼吸CO2-C释放通量估算,在玉米休闲期（尤其是秋耕处理后）,NT条件下土壤呼吸速率一般为最低（NT NT（2005380）>CT（1987375）。不同耕作下的玉米籽粒产量与生育期土壤呼吸通量趋势基本吻合,如2006-2007年玉米产量（kg?hm-2?a-1）平均为,RT（5614268）>NT（5533564）>CT（5487278）。玉米籽粒产量与生育期土壤呼吸通量之间呈密切相关（R2=0.88）。本研究结果得出,RT和NT对农田耕作系统的影响呈碳汇效应,且一般为NT >RT;而CT处理表现为碳源。RT和NT通过增加土壤碳投入是维持和提高土壤有机碳的有效途径。     

施肥与摘蕾对棉蚜、棉叶蝉种群数量及棉花产量的影响

分析比较了不同施氮水平(0-450kg·hm^-2)与不同摘蕾处理(0-12个·株^-1)对转Bt基因棉花(GK-12)和常规棉花(泗棉3号)的棉蚜、棉叶蝉种群数量以及棉花产量的影响．结果表明,两个品种的棉蚜、棉叶蝉种群数量和有效铃量没有显著性差异。在本实验水平下,施肥和摘蕾与施肥的交互作用对两种棉花的棉蚜数量有显著性的影响,而摘蕾、施肥和两者的交互作用对两种棉花的棉叶蝉数量没有显著影响．在花铃期,施氮肥能增加两种棉花的有效铃数．线性回归分析表明,两种棉花的棉蚜、棉叶蝉的数量与施氮肥量和摘蕾量成正相关关系;有效铃量与施氮肥量呈正相关,与摘蕾量呈负相关．     

Effects of tillage systems on wheat and weed water relationships over time when growing together,in semiarid conditions

Water availability directly influences interactions and competition between weeds and crops. This article is based on the idea that relative water content (RWC) indicates the water uptake within plants and that it is possible to explain the water relationships between plants that are growing together. A field experiment carried out for 3 years (2013–2014, 2014–2015 and 2015–2016) compared the short-term effects of years and tillage systems on wheat grain yield, weed density, wheat-RWC, weed-RWC and soil water content (SWC), at tillering and flowering stages in a winter wheat monoculture system. The three tillage treatments were conventional tillage (CT), minimum tillage (MT) and no-tillage (NT). Wheat grain yield was low all years of study, because of low interannual rainfall, and we did not observe differences between tillage systems. Weed density was also affected by year and not by tillage systems. Lowest winter rainfall (73.4 mm from Nov to Feb) in the last year of the study (2015–2016), decreased the weed density in all tillage systems. Despite the rainfall variability over the 3 years of study, the NT system presented higher weed density (73 plants/m²) than MT and CT systems (39.83 and 46.33 plants/m²). We also observed a higher number of weed species for the NT system, facilitated by a high soil water storage in this system. The wheat-RWC, at tillering stage, varied with years and tillage systems; we found that high winter rainfall (2013–2014) led to higher values in CT (64.5%) compared with MT (52.9%) and NT plots (52.9%). Weed-RWC values did not vary and SWC was greater in NT than in CT and MT. At flowering stage, the year (2015–2016) with highest spring rainfall favoured higher wheat-RWC in NT (56.9%) compared with CT (48.3%). However, the lowest spring rainfall coincided with the lowest weed-RWC, (18% in NT plots) and SWC was always higher in NT soils. The results showed that climatic conditions affected the water competence dynamics between weeds and wheat in different ways. Seemingly, weeds can tolerate a lack of water availability until crop tillering stage independently of tillage system; however, the competition for water was not a problem as crops overcame the high weed density by flowering stage.     

胚轴切断法诱导棉株对棉铃虫生长发育的影响

通过室内饲喂棉铃虫的方法,测定了诱导棉株对棉铃虫幼虫发育历期、幼虫体重和肾重的影响。结果表明,不加菌处理和加菌处理的诱导抗性棉株可分别使棉铃虫幼虫发育历期延长０．５和３ｄ,幼虫体重（５龄）降低１１．４５％和１９．６０％,蛹重降低６．５４％和１０．８１％。用诱导棉株叶片饲养８日龄棉铃虫幼虫３天后,菌诱导和无菌诱导分别使棉铃虫的相对生长率降低２２．９％和１７．２％,相对取食量降低２６．１％和２１．４％     

Microbial community responses to soil tillage and crop rotation in a corn/soybean agroecosystem

The acreage planted in corn and soybean crops is vast, and these crops contribute substantially to the world economy. The agricultural practices employed for farming these crops have major effects on ecosystem health at a worldwide scale. The microbial communities living in agricultural soils significantly contribute to nutrient uptake and cycling and can have both positive and negative impacts on the crops growing with them. In this study, we examined the impact of the crop planted and soil tillage on nutrient levels, microbial communities, and the biochemical pathways present in the soil. We found that farming practice, that is conventional tillage versus no‐till, had a much greater impact on nearly everything measured compared to the crop planted. No‐till fields tended to have higher nutrient levels and distinct microbial communities. Moreover, no‐till fields had more DNA sequences associated with key nitrogen cycle processes, suggesting that the microbial communities were more active in cycling nitrogen. Our results indicate that tilling of agricultural soil may magnify the degree of nutrient waste and runoff by altering nutrient cycles through changes to microbial communities. Currently, a minority of acreage is maintained without tillage despite clear benefits to soil nutrient levels, and a decrease in nutrient runoff—both of which have ecosystem‐level effects and both direct and indirect effects on humans and other organisms.     

（强）热带风暴条件下农田林网对防止棉花倒伏及减产的效应

研究结果表明 ,林带背风面 2 7H范围内 ,林网具有不同程度减轻棉株倒伏及产量损失的功能 ,有效防护范围为 0 .42～ 2 3H ,最大籽棉产量和衣分率效果区为 1 0～ 1 3H .与受灾区相比 ,保护区的籽棉产量增加 45.0 1 % ,皮棉产量增加 52 .69% .整个林网内的籽棉产量增加 2 9 94% ,皮棉产量增加 35 0 6% .     

氮肥对棉田主要害虫种群密度及棉花产量的影响

通过2年的田间研究,分析了3种不同施氮水平对棉花主要害虫棉玲虫、棉蚜种群动态、棉花蕾铃脱落及棉花产量的影响。结果表明,增施氮肥的棉田棉铃虫和棉蚜数量比对照田要高,但它们之间的差异没有达到显著的水平。不同年份对棉铃虫种群密度有显著影响,但对棉蚜种群没有显著影响。蕾花期施肥可减轻棉铃虫为害造成的花蕾脱落和自然脱落,增加有效铃数和产量,但增加量没有达到显著水平。