蒸散发观测研究进展及绿洲蒸散研究展望

蒸散发是绿洲水文循环中最重要的水文过程和生态过程之一,开展绿洲蒸散发研究是提高水资源利用的基础.从叶面、个体、田间到景观尺度,系统综述了国内外蒸散发观测研究的最新进展,结合荒漠绿洲的特点及研究现状,指出应加强:①涡度相关技术在异质性强的绿洲的应用技术研究;②如何分割蒸散发中植物蒸腾和土壤蒸发,以及时空动态、驱动机制和调...     

河北丰宁坝上土地沙漠化现状及其综合整治的研究

河北丰宁坝上的土地沙漠化主要表现在：①旱作农田的土壤风蚀。②缓起伏沙质草场的退化。③河滩低湿草地的退化。④丘陵山地阳坡的侵蚀沙化。综合整治的总方针是加强天然草原植被的合理管护与人工饲草饲料基地建设，建立综合防护林体系。     

荒漠绿洲过渡带土壤饱和导水率的空间变异特征

土壤饱和导水率(saturated hydraulic conductivity,Ks)是影响土壤水文过程的重要参数,反映了土壤的入渗性能与持水能力.为探究荒漠绿洲过渡带土壤Ks的空间分布特征及影响因素,基于网格法(2 km×2 km)在黑河中游荒漠绿洲过渡带不同景观类型布设27个样点,获取0—30 cm土层基本物理性...     

K2SiO3促进梭梭生长并增强其抗旱性

通过修正1/2 Hoagland营养液配方加入K2SiO3的(KCl对照)方式,以蛭石为基质进行溶液培养,研究了硅(Si)元素在多浆旱生植物梭梭(Haloxylon ammodendron)生长和抗旱性中的生理作用。结果显示,与相应KCl对照相比,外加一定浓度的K2SiO3对梭梭的生长有促进作用,其中15 mmol·L-1 K2SiO3对梭梭生长的促进作用最大,而50 mmol·L-1以上的K2SiO3的处理(KCl对照)显著抑制了梭梭的生长(P0.05)。与未施肥和30 mmol·L-1 KCl相比,15 mmol·L-1 K2SiO3 处理的梭梭株高分别增加了20.2%和11.4%,分枝数分别增加了41.4%和21.6%;鲜重分别增加了39.1%和14.5%,含水量分别增加了35.2%和13.8%。在不同强度渗透胁迫下,与30 mmol·L-1 KCl对照相比,15 mmol·L-1 K2SiO3处理显著提高了梭梭的抗旱能力,使同化枝中丙二醛含量和相对电导率显著下降,减轻了渗透胁迫对梭梭生长造成的伤害。与对照和施加30 mmol·L-1 KCl的植株相比,当渗透势分别为 -0.5(轻度)、-1.0(中度) 和 -1.5 MPa(重度)时,15 mmol·L-1 K2SiO3处理的梭梭株高分别增加了24.7%和10.1%,26.4%和13.8%,24.2%和12.9%;鲜重分别增加了43.6%和15.7%,52.7%和15.0%,59.3%和20.1%;同化枝中丙二醛含量则降低了26%和12%,32.8%和17.2%,31.3%和17.2%,相对电导率降低了26.7%和13.3%,41.2%和23.5%,47.5%和25% (P0.05)。研究结果表明,适量浓度的K2SiO3处理能促进梭梭的生长并通过降低同化枝中相对电导率和丙二醛含量的积累来增强梭梭的抗旱性。     

绿洲灌区小麦水分生产率在不同尺度上的变化

水分生产率是衡量农业生产水平和农业用水科学性与合理性的综合指标。文章根据民乐县洪水河灌区1995-2006年的气象、灌溉用水量、灌溉面积、作物产量资料,从田间、斗渠、干渠、灌区4个不同尺度分析了小麦灌溉水分生产率年份间的变化情况。结果表明：不同尺度上平均灌溉水分生产率不同,田间尺度为1.414 kg/m3,斗渠尺度为1.013 kg/m3,干渠尺度为1.089 kg/m3,灌区尺度为0.894 kg/m3,并且不同尺度上的灌溉水分生产率在年份间的差异也比较大。2001年洪水河灌区实施了节水灌溉工程,不同尺度上的平均灌溉水分生产率在2001-2006年较1995-2000年有所提高,田间、斗渠、干渠、灌区分别提高了7.9%、19.4%、16.5%、7.4%,说明目前斗渠、干渠尺度上节水力度大,节水效益明显,而灌区尺度还有较大的节水潜力,应成为未来农业节水研究的重点。     

河北坝缘简育干润均腐土耕种过程中的退化研究

研究区位于中国干草原干润均腐土的东南缘,农牧交错带,荒漠化严重发区。农业的大发展仅数十年历史,广种薄收,粗放经营形式下,土壤资源过度利用导致了耕种简育干润均腐土成为区内严重退化的类型、并集中地表现在养分,质地和保水性三方面。在肥力退化过程中,养分剖面构型向干旱土类演替;表土粗化,平耕地粒度向风沙沉积特征发展;随耕种年限的增加,耕地在养分,质地以及容量退化的同时保水保肥能力降低。     

干旱区绿洲农田土壤大孔隙与水分入渗特征

土壤大孔隙虽然占土壤总孔隙的极少部分,但影响着土壤水分入渗途径和过程。本研究以干旱区山前绿洲、老绿洲、边缘绿洲三种典型绿洲农田为研究对象,通过原位染色示踪和CT扫描技术,定量研究了绿洲农田的大孔隙特征和土壤水分入渗性能。结果表明：绿洲农田的土壤大孔隙大多集中在0～20 cm土层,老绿洲农田的大孔隙三维结构较山前绿洲农田和边缘绿洲农田复杂,其土壤大孔隙度、分形维数、分支密度、连接点密度、连通性指数显著大于山前绿洲和边缘绿洲农田(P<0.05)。绿洲农田的稳定入渗率存在显著性差异(P <0.05),表现为：边缘绿洲(0.48 mm·min^-1)>老绿洲(0.28 mm·min^-1)>山前绿洲(0.16mm·min^-1)。绿洲农田水分的入渗特征呈现异质性,入渗的染色面积比随土层深度增加而减小,老绿洲的优先流长度指数、最大入渗深度显著高于山前绿洲和边缘绿洲(P <0.05),其优先流现象明显。在干旱区绿洲农田,土壤大孔隙是影响优先流的关键因素,土壤的大孔隙度高,且连通性好,更容易产生优先流。     

奈曼沙区植被土壤水分状况的研究

本文应用土壤水能量的概念——土水势,分析了奈曼沙地几种固沙植被,结果表明在干旱的8～10月在年降水量仅366毫米的奈曼沙区,在无地下水和灌溉补给的情况下,樟子松、小叶杨、小叶锦鸡儿、木岩黄芪人工植被不断恶化其自身的立地水分状况,很难长期维持其稳定性。而差把嘎蒿并未严重恶化自身的立地水分状况,群落的演替受立地水分状况的影响不大。     

禁牧和放牧对祁连山高寒草原秋季大型和中型土壤节肢动物多样性的影响

过度放牧及气候变化引起祁连山高寒草原退化,而禁牧可以恢复退化高寒草原生态系统,但长期禁牧会影响高寒草原地上和地下生态系统结构及其功能。本研究以祁连山西段葫芦沟流域典型高寒草原为研究对象,2021年秋季利用陷阱法和干漏斗法收集了长期围封禁牧和自由放牧区大型和中型土壤节肢动物样品,确定禁牧对高寒草原大型和中型土壤节肢动物多样性的影响。结果表明,禁牧与放牧高寒草原秋季大型和中型土壤节肢动物群落组成明显不同。禁牧与放牧高寒草原相比提高了大型土壤节肢动物的密度、类群丰富度和多样性指数,其中大型土壤动物活动密度在禁牧高寒草原显著高于放牧高寒草原生境;禁牧与放牧高寒草原相比显著降低了高寒草原中型土壤节肢动物的密度、类群丰富度、多样性指数以及螨类和跳虫密度比值（A/C）。不同土壤节肢动物类群对禁牧和放牧的响应模式不同,禁牧与放牧高寒草原相比显著提高了高寒草原蜈蚣、蜘蛛和甲虫的活动密度,降低了蚂蚁的活动密度和跳虫的密度。总之,高寒草原土壤节肢动物群落及主要类群对禁牧和放牧管理的响应十分敏感,其数量及多样性变化可以用于指示高寒草原的放牧管理。     

河西走廊荒漠区土壤物理性质沿降水梯度的变化

土壤质量、土壤蓄水保肥能力和土壤养分吸收利用与土壤物理性质有密切联系。在甘肃省河西走廊民乐县至高台县自东向西的天然降水梯度上,选择荒漠区的7个研究点对土壤表层(0—20cm)和亚表层(20—40cm)分别采集42个土壤样品,在野外采用张力入渗仪测定饱和导水率,室内采用常规方法对土壤容重、孔隙度、颗粒组成等项目进行了测定。结果表明,在360～100mm的降水梯度上,荒漠土壤粉粒和黏粒含量降低,砂粒含量增加;伴随着土壤的粗粒化,引起土体的风散和结构的破坏,使土壤容重增加、孔隙度降低、持水性能下降等一系列物理性质的恶化。土壤表层、亚表层饱和导水率Ksat和变异系数Cv分别为70.0%和86.3%,均是土壤表层和亚表层各物理性质中变异系数最高的。