气候变化背景下中国农业气候资源变化V.宁夏农业气候资源变化特征

基于1961-2009年宁夏21个气象站点的气象资料,分析了宁夏各区农业气候资源的时空变化趋势.结果表明:研究期间,宁夏各地气温逐渐升高,呈北高南低的空间分布特征,年均气温的气候倾向率为0.4℃·(10 a)-1;大部分地区年降水量呈逐渐减少趋势,年降水量的气候倾向率为4.26 mm·(10 a)-1;无霜期和作物生长季天数随着气候变暖逐渐延长;≥10℃积温在3200℃·d以上的区域向南扩展,宁夏适宜种植中晚熟水稻的区域有所扩大;2001-2009年,宁夏大部分地区适宜种植冬小麦,全区各地几乎都适宜种植春小麦;宁夏南部山区各地7月平均气温≤20℃的区域面积逐渐缩小,适宜种植马铃薯的地域也随之缩小.     

气候变化背景下中国农业气候资源变化Ⅴ.宁夏农业气候资源变化特征

基于1961—2009年宁夏21个气象站点的气象资料,分析了宁夏各区农业气候资源的时空变化趋势.结果表明：研究期间,宁夏各地气温逐渐升高,呈北高南低的空间分布特征,年均气温的气候倾向率为0.4 ℃·(10 a)^-1;大部分地区年降水量呈逐渐减少趋势,年降水量的气候倾向率为4.26 mm·(10 a)^-1;无霜期和作物生长季天数随着气候变暖逐渐延长;≥10 ℃积温在3200 ℃·d以上的区域向南扩展,宁夏适宜种植中晚熟水稻的区域有所扩大;2001—2009年,宁夏大部分地区适宜种植冬小麦,全区各地几乎都适宜种植春小麦;宁夏南部山区各地7月平均气温≤20 ℃的区域面积逐渐缩小,适宜种植马铃薯的地域也随之缩小.     

四川盆地稻田多熟高效保护性耕作模式的生态系统服务价值评估

运用生态系统服务功能价值评估方法,对四川盆地稻田保护性耕作条件下多熟高效保护性种植模式进行生态经济评价。结果表明,油-稻-芋模式比油-稻传统耕作种植模式的农产品服务价值高32．42％,固定CO2和释放O2的价值高17．03％;麦-稻保护性耕作模式比麦-稻传统种植模式农产品服务价值高55．21％。固定CO2和释放O2的价值高9．40％。油-稻秸秆还田双免耕模式比油-稻传统耕作种植模式土壤积累有机质的价值高0．23％,农田生态系统维持营养物质循环的价值高12．35％;麦-稻保护性耕作种植模式比麦-稻传统耕作种植模式土壤积累有机质的价值高0．39％,农田生态系统维持营养物质循环的价值高12.81％;稻草覆盖还田后油菜田的农田涵养水分价值增加11．66％,小麦田农田涵养水分价值增加32．63％。     

红壤旱地不同种植方式物质循环与调控

利用长期定位资料研究了红壤旱地不同种植方式下水分、养分循环和平衡以及能量流动特点．研究表明,红壤地区3～6月降雨量占全年的60％,导致季节性干旱经常发生,水土流失严重;红壤旱地N、P、K配比不合理,肥料施用量大,化肥投入过多,不同种植方式间存在差异,使投产比降低．优化的种植方式提高了光能利用率和水分利用率,减缓了干旱发生频率和干旱程度;提高了养分再循环率,使N、P、K的配比较为合理．合理开发利用红壤的措施之一,是建立种养结合的复合农业生态模式。并采用节水灌溉、增加覆盖、农林间套作,提高有机肥比重、进行平衡和合理施肥;进一步优化种植结构,调整投能结构。减少外部输入能,完善种养协调机制和食物链多级利用技术．     

种植模式和坡位对茶园土壤细菌群落结构及功能类群的影响

茶树（Camellia sinensis L.）种植是亚热带丘陵山区主要的土地利用类型,茶园种植模式是影响土壤细菌群落结构的主要人为因素。为揭示种植模式和坡位对土壤细菌群落结构和功能的影响,选取两种不同种植模式（常规和有机种植模式）和3个坡位（上、中、下坡位）表层土壤（0-20cm）为对象,采用野外调查、Illumina Miseq高通量测序和PICRUSt2功能预测相结合的研究方法,研究不同种植模式和坡位下土壤细菌群落结构和功能特征,阐明土壤理化性质对土壤细菌群落结构的影响,预测土壤细菌功能特征。研究结果表明：（1）与常规种植模式相比,有机种植模式茶园土壤细菌Alpha多样性有所降低,其中中坡位常规茶园土壤细菌Sobs和Simpson指数显著高于有机茶园（P<0.05）;从坡面尺度看,两种种植模式下土壤细菌Alpha多样性指标均以中坡位最高,其中常规茶园中坡位土壤细菌Ace和Simpson指数均显著高于下坡位（P<0.05）。（2）各样地茶园土壤细菌共获得29个门82个纲190个目316个科517个属929个种,主要细菌优势门为绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacterita）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）。土壤细菌群落优势属以AD3、热酸菌属（Acidothermus）、norank_f__norank_o__Elsterales和norank_f__Xanthobacteraceae为主。（3）主坐标分析（PCoA）显示,不同种植模式的茶园土壤细菌群落结构存在明显差异,常规种植模式下不同坡位之间的土壤细菌群落结构有显著差异（P<0.05）,有机种植下不同坡位之间的土壤细菌群落结构无显著差异。置换多元方差分析（PERMANOVA）结果表明不同种植模式的土壤细菌群落结构差异显著（P<0.05）,而不同坡位土壤细菌群落结构无显著差异（P>0.05）,说明种植模式对茶园土壤细菌群落结构的影响更大。组间群落差异分析（LEfSe）表明,57个差异物种对种植模式非常敏感,不同种植模式富集了不同的细菌类群。（4） PICRUSt2功能预测共获得6个一级功能层和46个二级功能层,表现出功能上的丰富性,土壤细菌群落在代谢、遗传信息处理和环境信息方面功能活跃。有机种植模式提高了土壤细菌碳水化合物代谢、氨基酸代谢、膜运输、信号转导、脂质代谢及外源生物降解与代谢功能。（5）相关分析和冗余分析结果表明,土壤碱解氮、速效磷、全磷、全钾和pH是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要影响因子。总体而言,有机种植模式改变了茶园土壤细菌群落结构和代谢功能,增加土壤有益细菌的数量,有利于保持茶园土壤可持续的生态环境。     

中国副肛厉螨属一新种（蜱螨亚纲：囊螨科）

本文记述副肛厉螨属一新种－中卫副肛厉螨Ｐａｒａｐｒｏｃｔｏｌａｅｌａｐｓ ｚｈｏｎｇｗｅｉｅｎｓｉｓ ｓｐ．ｎｏｖ．,模式标本采自宁夏、中卫县,存于宁夏回族自治区地方病防治所。     

云南断陷盆地喀斯特4种典型种植模式的能值分析

准确评价断陷盆地的典型种植模式,可为当地提供科学的种植指导.本研究运用能值分析的方法,对云南省蒙自市万寿菊种植模式、石榴种植模式、石榴+草+羊模式与传统的玉米种植模式进行对比,分析了这些石漠化治理模式的生态效益和经济效益.结果表明:石榴种植模式[环境负载率(ELR)为13.80,能值恢复率(ERR)为0.41]和万寿菊种植模式(ELR为0.30,ERR为-2.87)的生态效益低于传统的玉米种植模式(ELR为1.30,ERR为4.64),但是它们的单位净经济效益(EPBU)分别为玉米种植模式的3.05和59.98倍,说明前两者的经济效益都超过玉米模式;石榴+草+羊种植模式的生态经济效益最高.添加牧草+牲畜子系统到石榴种植模式能够使石榴+牧草+牲畜的种植模式同时拥有较高的生态效益(ELR为4.95,ERR为0.63)和经济效益(EPBU为玉米模式的71.38倍).建议当地政府增加对万寿菊模式和石榴+草+羊模式的技术支持,包括优化肥料投入结构、作物种植和牲畜养殖工艺;同时,政府可为果品和鲜花的采摘建立短期的劳务市场.     

基于能流物流理论的农牧交错带生态治理模式研究——以内蒙古后山旱农区为例

中国北方农牧交错带的生态环境问题引起了人们广泛关注．经过多年的攻关研究。以能物流理论为指导,根据地处北方农牧交错带的后山旱农区的自然、社会、经济特征,提出了以丘陵为单元的生态治理模式,1999年对传统顺坡种植模式、人工草地模式和生态治理模式进行观测．能物流分析结果表明。生态治理模式与传统的种植模式相比,能提高太阳能利用率8．3％,提高能量输出量8．7％,提高能量转化效率19．4％,N的输出量提高26．5％,转化效率提高57．1％,P的输出量提高12．1％,转化效率提高45．0％。水分利用效率提高17．7％．人工草地模式与传统模式和生态治理模式相比,其太阳能利用率、能量输出量、能量转化效率都是最低的．治理模式产出最多,盈利最多,是经济效益最好的模式,经济效率比传统模式提高16．1％。     

地膜条件下土壤生态因子与玉米产量的关系

研究干旱地区地膜条件下,土壤生态因子对玉米产量的影响．结果表明,最佳种植模式为作物距地膜中心线２１．３—３３．２Ｃｍ,施纯Ｎ＋Ｐ为５９８—７４３ｋｇ·ｈａ－１,玉米产量为１４４９２≤Ｙ佳≤１６５９ｋｇ·ｈ－１．该种植模式有利于提高作物产量及残膜回收．     

宁夏血厉螨属一新种记述：蜱螨亚纲：厉螨科

本文记述采自宁夏海原县的血厉螨属１新种：脆弱血厉螨Ｈａｅｍｏｌａｅｌａｐｓｆｒａｇｉｌｉｓ,ｓｐ．ｎｏｖ。模式标本保存于宁夏回族自治区地方病防治所。     

不同灌水处理对强筋小麦谷蛋白大聚合体粒度分布和品质的影响

在田间条件下,以两个优质强筋小麦品种(藁城8901和济麦20)为供试材料,研究了不同灌水处理(全生育期不灌水、拔节期灌1次水、越冬期和拔节期灌2次水、越冬期、拔节期和灌浆期灌3次水,每次灌水量675 m³·hm^-2)对强筋小麦谷蛋白大聚合体含量与粒度分布、品质和产量的影响.结果表明: 两个小麦品种的面团形成时间、面团稳定时间、面包体积、籽粒产量、谷蛋白大聚合体含量以及体积加权平均粒径、表面积加权平均粒径、粒径>100 μm的体积百分比和表面积百分比均以灌2水处理最高.相关分析显示,两个小麦品种的面团形成时间、面团稳定时间和面包体积与粒径<10 μm和10～100 μm的谷蛋白大聚合体颗粒体积百分比呈显著负相关,而与粒径>100 μm的谷蛋白大聚合体颗粒体积百分比、体积加权平均粒径和表面积加权平均粒径呈显著正相关.水分供应过多或过少均不利于籽粒产量和品质的同步改善,灌溉水平可通过改变谷蛋白大聚合体粒度分布影响小麦籽粒品质.     

沈阳张士灌区镉污染生态的研究

本文揭示了污染物镉从污染源——污染水体——张士灌区农田生态系统——人体的生态循环规律;各种环境因素、灌溉条件、栽培作物等对镉的行为的影响及其对人体造成的危害,为镉污染的治理从理论和实践上提供了重要依据。     

肥水管理对稻田主要害虫种群及产量的影响

试验结果表明,在自然情况下,杂交中稻田害虫及天敌的种群密度,随着施氮量的增加而增加,其幅度因年度而异,中等发生年大于大发生年。在同一施氮量下,田水深浅对害虫的效应,因害虫种类而不同,白背飞虱和褐稻虱明显,稻纵卷叶螟和稻蓟马没有差异。杂交中稻在不防治害虫的情况下,因受害虫为害而造成的损失,与施氮量呈正相关。多施氮肥区比药剂保护区减产5成以上;一般施氮水平减产3成;少施氮肥的减产2成左右。     

水生态文明城市建设对城市水生态承载力的影响——以武汉市为例

城市水生态承载力能较好反映水资源-水环境-水生态-经济社会复合系统间多要素互馈关系,水生态文明城市建设对城市水生态系统具有多方面影响,对城市水生态承载力在水生态文明城市建设前后的变化进行定量研究具有重要意义。以城市"社会-经济-自然"复合生态理论为指导,充分考虑人类活动与城市水生态系统的响应关系,基于DPSIR框架构建城市水生态承载力评价指标体系,以水生态文明建设试点城市武汉市为例,综合运用熵权法、TOPSIS和障碍度诊断模型等方法,分析2008-2019年武汉市水生态承载力的变化趋势和影响因素。结果表明,水生态文明城市试点建设期间（2015-2017年）的水生态承载力平均水平（0.552）明显高于建设前（0.361）和建设后（0.438）,建设成果主要体现在压力和影响指标的改善以及响应指标的大幅度提升上。阻碍武汉市水生态承载力提升的主要指标为生态环境状况指数、建成区绿化覆盖率、农田灌溉亩均用水量、酸雨量和饮用水源地水质达标率。根据评价结果提出水城共生共荣发展模式、引导产业结构转型等提升武汉市水生态承载力的建议。     

Scaling sun and shade photosynthetic acclimation of Alocasia macrorrhiza to whole-plant performance – I. Carbon balance and allocation at different daily photon flux densities

We determined the carbon allocation patterns and construction costs of Alocasia macrorrhiza plants grown at different photon flux densities (PFD) as well as the whole-plant carbon gain of these plants at different daily PFDs. Growth at high PFD resulted in thicker leaves with a higher leaf mass per unit area, and increased biomass allocation to petioles and roots, as compared to growth at low PFD. Increased allocation to petioles may have been necessary to support the heavier leaves, whereas increased allocation to roots may have been necessary to supply sufficient water for the higher transpiration rates in high PFD. Root biomass was highly correlated with the daily, whole-plant transpiration rate. Tissue construction costs per unit dry mass were unchanged by acclimation, but, since the mass per unit areas of leaves, roots and petioles all increased, construction costs per unit leaf area were much higher for plants grown at high PFD. On a per unit leaf area basis, daily whole-plant carbon gain measured at high daily PFD was higher in high- than in low-PFD-grown plants. However, on a per unit leaf mass basis, low-PFD-grown plants had a daily carbon gain at least as high as that of high-PFD-grown plants at high daily PFD. At low daily PFD, low-PFD-grown plants maintained an advantage over high-PFD-grown plants in terms of carbon gain because of their larger leaf area ratios. Thus, in terms of carbon gain, low-PFD-grown plants performed better than sun plants at low PFD and as well as high-PFD-grown plants at high PFD, despite their lower photosynthetic capacities per unit area. For high-PFD-grown plants, the higher construction costs per unit leaf area resulted in lower leaf area ratios, which counteracted the advantage of higher photosynthetic rates per unit leaf area.     

不同灌水量对2个蓝浆果品种幼苗生长和耗水规律的影响及相关性分析

以兔眼蓝浆果(Vaccinium ashei Reade)品种'Brightwell'和南方高丛蓝浆果(V.corymbosum hybrids)品种'Misty'为研究对象,研究不同灌水量〔50%WC、75%WC、100%WC(CK)和125%WC〕(WC为单株日耗水量)对幼苗生长、单株耗水量的日变化和月变化、单株净增干质量、总耗水量和水分利用效率的影响,并采用回归分析法对单株月耗水量与月均温和月均空气相对湿度的相关性进行分析.结果显示:随灌水量提高,2个品种幼苗的地径、单株枝长和单株总叶面积的增量总体上均不断增大,但单株枝长增量略有波动;单株根、茎、叶和总干质量总体上均逐渐增大,根冠比则逐渐减小;单株净增干质量和总耗水量均随灌水量提高而增大,而水分利用效率则在50%WC条件下最低、在75%WC条件下最高.在相同灌水量条件下,品种'Misty'幼苗的地径和单株枝长的增量,单株茎、叶和总干质量及水分利用效率基本上均高于品种'Brightwell',而其单株总叶面积增量、单株根干质量、根冠比和总耗水量却基本上低于后者.在7月份至9月份,2个品种幼苗单株耗水量的日变化基本上呈单峰曲线,但其单株耗水量峰值出现的时间段则因品种和灌水量不同而异;在全天不同时间段和不同月份,2个品种幼苗的单株耗水量均随灌水量提高而增大;在相同灌水量条件下,品种'Misty'幼苗的单株耗水量总体上低于品种'Brightwell'.回归分析结果表明:2个品种幼苗的单株月耗水量与月均温呈显著或极显著正相关,与月均空气相对湿度呈显著或极显著负相关.综合分析结果表明:蓝浆果幼苗的耗水量不但与品种特性有关,而且还受到土壤水分含量、气温和空气湿度的影响;在相同灌水量条件下,品种'Brightwell'幼苗的耗水量高于品种'Misty',但其水分利用效率却低于后者.在中国南方地区,品种'Brightwell'和'Misty'的适宜灌水量分别为100%WC和75%WC.     

The Effects of Soil Water and Atmospheric Vapour Pressure Deficit on Stomatal Behaviour and Photosynthesis in the Oil Palm

The oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) maintains a large leafarea throughout the year, but its productivity is limited bya low rate of dry matter production per unit leaf area. Stomatalclosure, at times of low soil water availability and high atmosphericvapour pressure deficit, is an important factor limiting photosynthesisand hence dry matter production. In this paper, laboratory andfield data are used to prepare a model of the relationshipsbetween net photosynthetic rate and stomatal conductance, andbetween stomatal conductance and environmental variables. Resultsshow that high atmospheric vapour pressure deficits may limitproduction even in parts of the world where oil palms are notnormally considered to suffer from water stress. The model canbe used to design and evaluate irrigation systems, and to helpquantify the potential value of oil palm genotypes with lowstomatal sensitivity to either VPD or available soil water foruse where irrigation is impractical. Key words: Elaeis guineensis Jacq., drought, irrigation, plant breeding     

不同滴灌方式对荒漠区‘赤霞珠’葡萄根系分布的影响

研究不同滴灌方式对葡萄根系分布的影响,是制定葡萄肥水管理和越冬防寒措施的依据.本研究以传统沟灌为对照,采用覆草滴灌、膜下滴灌、双管滴灌、单管滴灌等不同节水灌溉方式,研究了荒漠灌区不同灌溉方式下酿酒葡萄‘赤霞珠’的根系组成与分布特点.结果表明: 在干旱荒漠区‘赤霞珠’葡萄根系的垂直分布范围在0～70 cm,水平分布范围在0～120 cm.采用双管滴灌的根系数量最大,单个剖面根系数量达138.3条,但根系的垂直分布范围较对照(沟灌)缩小了20 cm;覆草滴灌的根系数量较对照显著提高,根系水平分布范围较对照扩大了9.1%;膜下滴灌的根系数量和水平分布范围与对照差异不显著,但根系垂直分布范围较对照减少了20 cm;单管滴灌显著提高了根系数量,但根系垂直分布和水平分布范围与对照差异不显著.在该生态区酿造葡萄最理想的节水滴灌方式是覆草滴灌.     

基于AHP与Rough Set的农业节水技术综合评价

由于不同区域自然条件的差异,农业节水技术自身特点及对应用环境条件的要求,导致不同农业节水技术的应用效果存在很大差异,有较大的不确定性,因此,如何筛选合理的评价指标,构建科学、全面的农业节水技术综合评价方法具有十分重要的意义。根据对农业节水技术应用效果的实地调研,应用Delphi法从调查获得的20项评价指标中筛选出了9项农业节水技术综合评价指标。其中节水率、积温和土壤肥力属于生态因子,产投比、劳动力投入和经济投入属于经济因子,可靠性、推广程度和农民认可度为社会因子。基于以上9项指标,构建了农业节水技术综合评价指标体系.综合评价方法(ARM)通过引入经验因子α对应用层次分析法(AHP)和粗糙集(Rough Set)所获得指标权重进行修订,使指标权重更加合理化。同时,分别应用AHP、Rough Set和ARM对甘肃省武威市的地膜覆盖、秸秆覆盖和常规畦田灌溉在大田中的应用效果进行了综合评价。评价结果显示,在对地膜覆盖技术评价中,AHP法过分强调了经济效益的作用(0.44),Rough Set法则强调的是生态效益(0.33)和社会效益(0.32),弱化了经济效益(0.05),ARM修正了以上2种方法的评价结果,获得地膜覆盖的经济效益、生态效益和社会效益,分别为0.36、0.20和0.13。在对秸秆覆盖评价中,与其它两种方法相比,Rough Set法的评价结果存在显著性差异,ARM修正获得的经济效益、生态效益和社会效益,分别为0.09、0.18和0.06。在对常规畦田灌溉评价中,Rough Set法强调了生态效益(0.28),经过修正获得的经济效益、生态效益和社会效益,分别为0.24、0.01和0.13。ARM的评价结果表明,采用地膜覆盖的经济效益最佳;同常规畦田灌溉相比较,地膜覆盖、秸秆覆盖的生态性指数分别比之高0.19和0.17,主要是由于秸秆覆盖具有保墒、增加土壤有机质以及在作物生长后期调节地温的作用,地膜覆盖具有节水、提高苗期土壤温度和促进提前出苗的作用;同秸秆覆盖相比,地膜覆盖和常规畦田灌溉的社会性指数分别高112.12%、18.18%,说明这两种技术在河西半干旱地区具有良好的社会基础。可见,在西北半干旱地区地膜覆盖用于种植玉米的效果最佳,而秸秆覆盖尽管其生态效益较高,但经济效益较低,推广应用存在一定的难度。     

Modelling the effect of fruit growth on surface conductance to water vapour diffusion

BACKGROUND AND AIMS: A model of fruit surface conductance to water vapour diffusion driven by fruit growth is proposed. It computes the total fruit conductance by integrating each of its components: stomata, cuticle and cracks. METHODS: The stomatal conductance is computed from the stomatal density per fruit and the specific stomatal conductance. The cuticular component is equal to the proportion of cuticle per fruit multiplied by its specific conductance. Cracks are assumed to be generated when pulp expansion rate exceeds cuticle expansion rate. A constant percentage of cracks is assumed to heal each day. The proportion of cracks to total fruit surface area multiplied by the specific crack conductance accounts for the crack component. The model was applied to peach fruit (Prunus persica) and its parameters were estimated from field experiments with various crop load and irrigation regimes. KEY RESULTS: The predictions were in good agreement with the experimental measurements and for the different conditions (irrigation and crop load). Total fruit surface conductance decreased during early growth as stomatal density, and hence the contribution of the stomatal conductance, decreased from 80 to 20 % with fruit expansion. Cracks were generated for fruits exhibiting high growth rates during late growth and the crack component could account for up to 60 % of the total conductance during the rapid fruit growth. The cuticular contribution was slightly variable (around 20 %). Sensitivity analysis revealed that simulated conductance was highly affected by stomatal parameters during the early period of growth and by both crack and stomatal parameters during the late period. Large fruit growth rate leads to earlier and greater increase of conductance due to higher crack occurrence. Conversely, low fruit growth rate accounts for a delayed and lower increase of conductance. CONCLUSIONS: By predicting crack occurrence during fruit growth, this model could be helpful in managing cropping practices for integrated plant protection.