黄淮海平原林网保护区夏玉米生长过程的数值模拟

利用改进了产量生态学模型ＳＵＣＲＯＳ,对黄淮海平原林网保护区夏玉米的生长过程进行了数值模拟,并与田间监测资料做了比较,分析了影响夏玉米生长的各种生理、生态学因子,结果表明,改进后的模型能成功模拟夏玉米的生长过程,考虑病虫害、杂草影响后,模型输出的叶面积指数、器官生物量与生长监测资料十分一致。与单作农田比较,由于林网地区小气候条件的改善,夏玉米单产提高６．８％左右。播种密度、播种日期与籽粒产量关系的     

黄淮海平原冬小麦-春玉米-夏玉米复合种植模式生理生态效应研究

研究结果表明,与冬小麦－夏玉米平作和春玉米单作相比,冬小麦－春玉米－夏玉米复合种植模式各作物生残生长时期均处于高空间生态位,田间光、温、气等生态条件得以改善,改平面受光为立体受光,作物群体内相对光强明显提高,而且各作物行间地温升高种植带内风速加大,均有利于提高籽粒灌浆的强度和速度。同时,在籽粒灌浆过程中,各作物功能叶片内叶绿素含量和光合速率均比冬小麦夏玉米一年两熟平作或玉米单作有所提高,这是冬小麦－春玉米复合种植模式主要增产原因之一。     

农田向农林复合系统转变过程中土壤物理性质的变化

以渭北黄土区农林实践中被广泛采用的核桃-小麦间作复合模式为研究对象,以两物种的单作系统为对照,研究单作农田向农林复合系统转变对土壤物理性质的影响,为农林复合系统经营管理和模型的建立提供理论依据.结果表明: 核桃-小麦间作对土壤物理性质的改善作用主要发生在0～40 cm土层.核桃-小麦间作可以避免表层(0～20 cm)土壤容重升高,同时在20～40 cm土层对单作农田形成的犁底层也有显著的改善作用.核桃-小麦间作对各土层田间持水量均表现出持续的改善作用,除在20～40 cm土层略低于核桃单作外,其他从第5年开始均高于两单作系统.核桃-小麦间作对各土层土壤孔隙度均存在持续的改善作用,在0～20 和20～40 cm土层与两单作系统相比存在显著差异,同时也能提高毛管空隙度的比例.农田向农林复合系统转变过程中对土壤容重、田间持水量、土壤孔隙度均有持续的改善作用,且对浅层土壤的改善作用强于深层土壤.     

枣粮间作养分利用与表观损失空间差异性

基于枣粮间作复合生态系统内部异质性,通过在系统内不同位置采样,分析了枣粮间作系统内间作作物产量、氮磷营养元素利用与表观损失方面的空间差异性,并对枣粮间作、枣树单作和农田3种生态系统进行了比较.结果表明:(1)枣粮间作系统内间作作物产量随着距枣树种植行距离的缩小而迅速降低,表现出明显的空间差异性.虽然与农田生态系统比较,间作小麦、玉米均表现减产,经济产量分别降低11.4%、39.9%,但整个枣粮间作系统提高了土地利用程度;(2)枣粮间作系统间作作物吸收氮磷量也呈现明显空间差异性,且与间作作物生物量有极显著相关性.3种生态系统相比,吸氮量为枣粮间作>枣树单作>农田;吸磷量为农田>枣粮间作>枣树单作;(3)枣粮间作系统内氮磷表观损失量有明显的空间差异性,距枣树种植行0.25m处表观损失量显著高于其它位置表观损失量,在距枣树种植行6.5m到2m范围内,随着与枣树种植行的接近,氮磷表观损失量有所降低.3种生态系统相比,氮、磷表观损失量均为枣树单作>农田>枣粮间作.     

渭北黄土区农林复合系统光能竞争与生产力

农林复合系统是改善渭北黄土区脆弱生态环境,促进该区域经济发展的重要举措.本文以该区具有代表性的核桃/李子与大豆(秦豆8号)/辣椒(陕椒981)农林复合模式为对象, 研究了复合系统内大豆、辣椒的光合作用、生长和产量等情况.结果表明:不同种植模式下,大豆、辣椒的光合有效辐射、光合速率、生物量及产量均有不同程度的下降,且距树行愈近,影响愈大.叶片水势与大豆、辣椒的光合速率、地上部分生物量以及产量呈不相关或负相关. 而10～20 cm土壤含水量与大豆的生物量和产量,以及辣椒的地上部分生物量呈正相关.大豆、辣椒产量与其光合有效辐射呈显著正相关.说明在农林复合系统中,光能竞争是导致间作大豆、辣椒产量下降的主要原因.     

小麦与蚕豆间作体系根系形态与磷吸收的定量解析

豆科与禾本科作物间作能够改变作物根系生长,但不同施磷水平下间作-根系形态-磷吸收之间的关系尚未明确.本研究通过田间定位试验和根箱模拟试验,研究不同种植模式(小麦单作、蚕豆单作和小麦-蚕豆间作)和不同磷水平下小麦和蚕豆的产量、生物量、磷吸收及根系形态特征,分析探讨不同施磷条件下小麦-蚕豆间作对根系形态和磷吸收的影响.结果...     

基于稳定碳同位素技术的华北低丘山区核桃-小麦复合系统种间水分利用研究

农林复合系统的林木和作物会充分利用水肥光热等资源、而在资源亏缺时也可能产生竞争,在华北低丘山区等水资源紧缺地区,种间水分竞争尤为突出。在冬小麦返青期、拔节期、灌浆期和成熟期4个生育期,测算了该地区核桃-小麦间作系统和单作小麦不同组分的稳定碳同位素组成(Stable carbon isotope ratio,δ13C)和核桃树干液流,结合生物量和气象数据资料计算出水分利用效率(water use efficiency,WUE)和耗水量(Water use,WU)。结果表明,间作核桃树、间作小麦和单作小麦的WUE分别为10.771—21.233、9.946—19.149和9.878—18.431 mmol C/mol H2O。单作小麦WUE在拔节期显著小于间作小麦。间作系统总耗水量为1755.19 t/hm2,比单作系统的2538.13 t/hm2少30.85%。核桃-小麦间作系统中,核桃耗水量占系统总耗水量的36.34%,在小麦的生长前期所占比例最多、在小麦旺盛生长期所占比重较小,而小麦越往生长后期需水越多。核桃与间作小麦的需水期错开,在时间上避免水分竞争。距离核桃树越近浅层土土壤含水量越高、而深层土越低,表明核桃主要吸收深层水,而间作小麦主要吸收浅层水,从位置上避免水分竞争。单作小麦产量、总生物量和总耗水量分别比核桃间作小麦的高26.79%、27.12%、36.30%(P=0.001、P=0.033、P=0.050)。间作核桃和单作核桃的单株果实产量平均分别为0.88和0.94 kg(P=0.829)。然而,核桃-小麦间作系统的产量土地当量比(Land equivalent ratio,LER)和产值水分利用效率(WUE ofeconomics,WUEe)却分别达到1.67和25.92元.mm-.1hm-2,比单作系统明显提高、水资源获得高效利用,同时具备生产优势和经济优势。     

光能竞争对农林复合生态系统生产力的影响

农林复合生态系统是改善渭北黄土区脆弱生态环境、促进该区域经济发展的重要举措.以该区具有代表性的核桃(Juglans regia L.)、李子(Prunus salicina),绿豆(秦豆6号)、辣椒(陕椒981)农林复合模式为对象, 研究不同农林复合系统对光能分布、农作物生长、生产的影响.研究结果表明,不同复合模式下,玉米、辣椒的光合有效辐射、光合速率、生物量及产量均有不同程度的下降,且距树行愈近,影响愈大.叶片水势与玉米、辣椒的光合速率、地上部分生物量以及产量不相关或负相关.而10～20cm土壤含水量与绿豆的生物量和产量以及辣椒的地上部分生物量正相关.但绿豆、辣椒的生产量与其光合有效辐射呈显著正相关性,这说明,农林复合系统中光能竞争是导致间作绿豆、辣椒产量下降的主要原因.     

商洛低山丘陵区农林复合生态系统光能竞争与生产力

农林复合系统是改善商洛低山丘陵区脆弱生态环境、促进该区域经济发展的重要举措。以该区具有代表性的核桃(Juglans regia L.)、大豆(秦豆8号)和丹参(Radin salviae Miltiorrhizae)农林复合模式为对象,研究不同农林复合系统对光能分布、农作物生长、生产的影响。研究结果表明,不同复合模式下,大豆、丹参的光合有效辐射、光合速率、生物量及产量均有不同程度的下降,且距树行愈近,影响愈大。叶片水势与大豆、丹参的光合速率、生物量以及产量不相关或负相关,而15—30 cm土壤含水量与大豆的生物量和产量以及丹参的生物量正相关,大豆、丹参的生产量与其光合有效辐射呈显著正相关性,这说明农林复合系统中光能竞争是导致间作大豆、丹参产量下降的主要原因。     

基于光合产物动态分配的玉米生物量模拟

光合产物分配是作物生长发育及生物量形成的关键环节,也是作物生长模拟的重要内容.本研究依据光合产物分配机理,结合玉米不同生长阶段的光合产物分配特点,构建了玉米光合产物分配模型.与WOFOST模型的CO₂同化模块相结合,实现了对玉米各器官生物量动态的逐日模拟.利用锦州农田生态系统野外观测站5年的春玉米大田试验资料对模拟效果进行了验证.结果表明: 模型能解释总生物量变化的95.4%;对营养器官生物量变化的解释率达87.0%;对叶、根、茎生物量变化的解释率分别达85.3%,67.9%和76.5%;对穗生物量变化的解释率达87.5%.模型可实现玉米各器官的生物量动态的准确模拟.     

（强）热带风暴条件下农田林网对防止水稻倒伏及减产的效应

对江苏沿海地区（强）热带风暴条件下农田林网防止水稻倒伏和减产效应的研究表明,有林网农田的水稻倒伏率为１６．２８％,无林网农田为４９．７３％;水稻在灌浆结实期倒伏以后,千粒重减少１３．２４％,产量减少１４．３２％,有林网农田的水稻倒伏减产率为无林网农田的１／３．主林带林木保存率大于９０％的林网抗倒度最大,水稻倒伏减产率最小．     

林带中阻力分布的理论与实验研究

推导了风向垂直于林带走向时林带内的阻力分布的解析式,比较了３种所面形状林带的阻力分布特点,并用风洞实验资料进行了验证,简析了在实际生产中的应用．     

Effect of natural windbreaks on drift reduction in orchard spraying

In the Netherlands windbreaks are commonly grown to protect orchards against wind damage and to improve micro-climate. Natural windbreaks of broad-leaved trees can also reduce the risk of surface water contamination caused by spray drift during orchard spraying. Spray drift from pesticide applications is a major concern in the Netherlands, especially drift into water courses. So far, several drift reducing measures have been accepted by water quality control organisations and the Board for the Authorization of Pesticides (CTB), e.g. presence of a windbreak (i.e. 70% drift reduction at early season and 90% drift reduction at full leaf, respectively before and after first of May). From the experiments it was concluded that the risk of drift contamination is high during the early developmental stages of the growing season. The 70% drift reduction at early season as determined in previous experiments, appears to be valid only for windbreaks with a certain degree of developed leaves. At full leaf stage 80-90% drift reduction by the windbreak was measured. The use of evergreen windbreaks or wind-break species that develop in early season can reduce the risk of drift contamination considerably. Also, the combination of drift reducing methods, such as one-sided spraying of the last tree row and a windbreak is an effective method to reduce spray drift in the Netherlands in early season.     

The permeability of artificial windbreaks and the distribution of flying insects in the leeward sheltered zone

The number of flying insects in the sheltered zone to leeward of artificial windbreaks of 0, 25, 45 and 70% permeability was greater than in unsheltered areas. Insects accumulated in the air nearer to dense windbreaks than to more permeable ones, and the position of maximum aerial density of insects coincided with that of maximum shelter. The more dense the windbreak the greater the numbers in the air to leeward. Absolute wind speed slightly affected the position of maximum aerial density behind a 45% permeable fence.     

两春小麦品种竞争能力、水分利用效率及产量关系的研究

用盆栽方法测定了2个春小麦品种－地方品种和尚头与现代品种陇春－8275在5个土壤水分梯度下,单、混播时的水分消耗、水分利用效率、竞争能力和籽实产量。单播条件下,在极低水分条件下（12％）,和尚头有相对较高的产量,在水分条件较好时陇春－8275有较高的产量;在保持各水分处理条件下,地方品种和尚头较之现代品种陇春－8275消耗更多的水分,水分利用效率较低。混播条件下,各尚头有较高生物量、籽实产量及较强的竞争能力,竞争优势不受土壤水分的影响,其表现为高个体生物量品种较之低个体生物量品种消耗更多的水分,陇春－8275受到强烈的抑制,消耗较少的水分及较低的籽实产量。表明进化选择的是竞争能力,而非单播下的产量表现。可以预见,在小麦育种中选育具小根系的对水分弱竞争能力的品种将成为半干旱区今后育种的一个重要方法。     

Factors affecting orchard colonisation by the black-kneed capsid (Blepharidopterus angulatus (Hemiptera:Miridae)) from alder windbreaks

The colonisation of orchards by Blepharidopterus angulatus (the black-kneed capsid bug) from alder windbreaks was investigated, to determine its use as a biological control agent of orchard pests. The aphid Pterocallis alni provides an abundant and acceptable food for the capsid on alder. The key capsid mortality factor on windbreaks was the loss of adult females through migration. Clipping the windbreak prior to the aphid population peak resulted in male capsids migrating and females remaining, while clipping after the aphid population peak resulted in both sexes migrating to nearby orchards. Guidelines are given for windbreak management as part of a system of integrated orchard pest control.     

控水对饲草作物间作群体产量、根冠比及水分利用效率的影响

黄土高原半湿润易旱区降水资源短缺且年际分配不均,研究水分供应对饲草作物生长的影响对该区饲草栽培具有重要的指导意义。在遮雨棚中采用盆栽控水的方法,研究了箭筈豌豆单作、燕麦单作、饲用玉米单作、燕麦/箭筈豌豆间作、燕麦/饲用玉米间作5种种植模式在高水(70%田间持水量)、中水(55%田间持水量)、低水(40%田间持水量)3个供水水平下的群体产量、根冠比以及水分利用效率。结果表明: 在高、中、低3个供水水平下,燕麦/箭筈豌豆间作群体的土地当量比分别为1.20、1.21和1.19,燕麦/饲用玉米间作群体的土地当量比分别为1.17、1.11和1.03,均表现为间作优势。同一供水水平下,5种种植模式中单作饲用玉米总干物质产量最高,单作箭筈豌豆最低。单作燕麦的干物质产量和粗蛋白产量均随水分供应量的减少而增加,而单作箭筈豌豆和单作玉米则表现出相反的趋势。在个体水平上,间作提高了燕麦干物质产量和粗蛋白产量,而降低了箭筈豌豆和饲用玉米的产量,燕麦表现为间作优势。燕麦/箭筈豌豆间作群体干物质产量在中水和低水处理下比高水处理分别增加4.1%和4.8%,但差异不显著;而燕麦/饲用玉米间作群体干物质产量在中水和低水处理比高水处理分别显著降低8.0%和13.0%。燕麦/箭筈豌豆间作群体的根冠比在中水和低水处理下分别比高水处理显著增加33.4%和58.4%,中水和低水处理显著降低了燕麦/饲用玉米间作群体的根冠比。燕麦/箭筈豌豆间作群体的水分利用效率在中水和低水处理下分别比高水处理显著增加11.7%和12.9%,而燕麦/饲用玉米间作群体的水分利用效率在中水和低水处理下与高水处理相比变化不显著。单作玉米和燕麦/饲用玉米间作群体的产量较高,但其对水分变化较为敏感、产量稳定性差,燕麦/箭筈豌豆间作群体在水分变化条件下产量稳定、粗蛋白产量占优、水分利用效率较高,建议在研究区使用。     

模拟人工湿地中植物多样性配置对硝态氮去除的影响

为检验植物多样性对人工湿地脱氮功能的影响,在模拟人工湿地试验系统中设置了植物单种和混种处理并定期供给氮形态仅为硝态氮的模拟污水。结果表明:混种系统的出水硝态氮浓度显著低于单种(P<0.05);混种与单种系统在基质氮含量和植物氮积累量上无统计差异;质量平衡分析表明混种促进系统反硝化强度;菩提子单种系统中的硝态氮移除能力显著高于香蒲、芦苇和菖蒲单种系统,后3种硝态氮移除能力则无显著差异。本研究可为人工湿地选择高效物种、多样性配置以提高氮去除率提供依据。