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极端干旱条件下燕麦垄沟覆盖系统水生态过程 被引量:12
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作者 周宏 张恒嘉 +7 位作者 莫非 赵鸿 王润元 吴姗 邓浩亮 Asfa Batool Baoluo Ma 熊友才 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1757-1771,共15页
围绕极端气候条件下沟垄沟覆盖系统水文过程和水生产力变化问题开展两年的大田试验研究。以裸燕麦坝莜3号品种为材料,于2010年和2011年在甘肃定西进行,以充分灌溉为对照组,设置平地无种植、垄沟无覆膜种植、垄沟覆膜种植、裸地4个处理(... 围绕极端气候条件下沟垄沟覆盖系统水文过程和水生产力变化问题开展两年的大田试验研究。以裸燕麦坝莜3号品种为材料,于2010年和2011年在甘肃定西进行,以充分灌溉为对照组,设置平地无种植、垄沟无覆膜种植、垄沟覆膜种植、裸地4个处理(此4个处理均无灌溉),测定生育期降雨、气温、0—140 cm土壤剖面水分变化、作物生长和产量等指标。结果表明,2010年和2011年分别为阶段性极端干旱和全生育期极端干旱两个类型,均导致所有处理组中土壤剖面60—100 cm的"土壤干层"现象,垄沟覆膜处理对"土壤干层"现象具有显著的缓解效应。与对照组相比,垄沟覆膜处理显著促进了收获期土壤剖面贮水量的回升,其贮水量分别提高了41.2 mm(2010年)和22.4 mm(2011年),全生育期水分利用效率和水生产力分别提高了1.7、0.4 kg·hm-2·mm-1(2010年)和6.5、9.8 kg·hm-2·mm-1(2011年)。另外,垄沟覆膜处理组的地上生物量比对照组降低了30.5%(2010年)和67.42%(2011年),但收获指数较对照分别提高了33.4%(2010年)和55.6%(2011年)。研究表明,垄沟覆膜处理促进了降水向土壤水和作物水的转化效率,显著地缓解了作物水分供需矛盾,是应对极端气候变化的重要生态策略。 展开更多
关键词 极端干旱 垄沟覆膜系统 土壤水分 水生态过程 燕麦
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土壤水动力学模型在SPAC系统中应用研究进展 被引量:3
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作者 吴姗 莫非 +6 位作者 周宏 Asfa Batool 赵鸿 邓浩亮 陈应龙 熊友才 张恒嘉 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2014年第1期100-109,共10页
从土壤水动力学典型的裸地蒸发模型、蒸发蒸腾量模型、土壤水分入渗模型出发,综述了SPAC系统下国内外现行的植物根系吸水模型、溶质运移模型、农业生态系统模型等研究进展,归纳和讨论了目前土壤水动力学模型在SPAC系统建模中存在的问题... 从土壤水动力学典型的裸地蒸发模型、蒸发蒸腾量模型、土壤水分入渗模型出发,综述了SPAC系统下国内外现行的植物根系吸水模型、溶质运移模型、农业生态系统模型等研究进展,归纳和讨论了目前土壤水动力学模型在SPAC系统建模中存在的问题与不足。并对该领域的研究方向和应用前景进行了展望:建立准确的数值模型来解决实际问题是蒸发蒸腾量模型未来研究的趋势;入渗模型从点至区域的动态扩展,并结合土壤侵蚀、污染物运移等因素的农业倾向性研究为潜在的重要分支方向;根系吸水模型应更多被用于监测土壤水分动态、设计合理的灌溉制度及干旱预警等体系;利用计算机、遥感等技术手段建立农业生态系统物能循环的机理性模型将为模型的实用性和精度提供有力支撑。 展开更多
关键词 土壤水动力学 SPAC系统 模型
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田间微集雨技术研究及应用 被引量:83
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作者 莫非 周宏 +11 位作者 王建永 赵鸿 张恒嘉 吴姗 陈应龙 杨通 邓浩亮 Asfa Batool 王润元 Simon Nzou Nguluu 李凤民 熊友才 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1-17,共17页
过去30a,田间微集雨技术逐渐发展成为黄土高原雨养农业区的主要耕作技术。自上世纪八十年代以来,不同田间微集雨及覆盖(地膜、砂石和秸秆)栽培技术在黄土高原不断更新换代,先后经历了垄沟无覆盖技术、平地覆盖技术、垄沟半覆盖技术和垄... 过去30a,田间微集雨技术逐渐发展成为黄土高原雨养农业区的主要耕作技术。自上世纪八十年代以来,不同田间微集雨及覆盖(地膜、砂石和秸秆)栽培技术在黄土高原不断更新换代,先后经历了垄沟无覆盖技术、平地覆盖技术、垄沟半覆盖技术和垄沟全覆盖技术等发展过程,特别是沟垄地膜全覆盖技术大面积推广和应用,为西北旱区粮食单产大幅度提高提供了强大的支撑作用。本文综述了田间微集雨技术的演变历程及对农田生态系统的影响及机理,归纳了垄沟和覆盖模式及播种方式对作物产量形成、水分利用效率、作物生理生态、土壤质量、土壤微生物、杂草、病虫害、覆盖物残留和作物物候等的影响,并分析了该技术的高产高效和生态风险以及两者的互作关系。文章最后还对该技术的高效性、可持续性和发展潜力进行了讨论,旨在对雨养农业生态系统的可持续管理提供理论指导。 展开更多
关键词 土壤 含水率 降雨 田间微集雨系统 雨养农业 高产高效 可持续性
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季节性冻融对盐荒地水盐运移的影响及调控 被引量:20
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作者 富广强 李志华 +4 位作者 王建永 王绍明 王慧莉 Asfa Batool 熊友才 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2013年第4期645-654,共10页
季节性冻融是干旱区土壤盐碱化形成的主要驱动因子,但冻融过程中土壤水盐耦合关系及热量调控机理仍不清楚。通过分析2009年11月~2010年5月新疆玛纳斯河流域典型盐荒地季节性冻融过程中土壤剖面160cm以内的水分、盐分和温度动态变化,... 季节性冻融是干旱区土壤盐碱化形成的主要驱动因子,但冻融过程中土壤水盐耦合关系及热量调控机理仍不清楚。通过分析2009年11月~2010年5月新疆玛纳斯河流域典型盐荒地季节性冻融过程中土壤剖面160cm以内的水分、盐分和温度动态变化,探讨了不同土层冻融过程中水热盐的耦合关系。结果表明:土壤最大冻结深度为150cm左右,表土层(0~40cm)温度与气温关系密切;土壤剖面水分呈现“C”型垂直分布,表土层和底土层(100~160cm)含水量较大,而心土层(40~100em)含水量不足10%,土层平均含水率在冻融前期增加了12.91%,而在初蒸期减少了10.01%;土壤剖面盐分在冻结期和初蒸期表聚作用明显,心土层和底土层含盐量稳定,土壤剖面含盐量表现为“积盐-脱盐-再积盐”的变化过程。水热盐之间具有高度协同性,心土层和底土层表现为水盐相随、而表土层为水去盐留的耦合特征,热量传输是调控水盐运移的关键因素。 展开更多
关键词 季节性冻融 水盐运移 积盐 调控机理 玛纳斯河流域
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旱地组合型微垄全膜不同覆盖时期对土壤水分及胡麻生长的影响 被引量:8
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作者 李小燕 张雷 +4 位作者 牛芬菊 张成荣 李胜克 李玉娥 莫非 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期16-21,共6页
春夏干旱是榆中县旱作区胡麻产量的主要限制因素。进一步减少旱地冬春季土壤水分的无效蒸发、提高土壤含水量,为胡麻前期生长创造良好的土壤条件是实现该区胡麻高产稳产的必须步骤。2011—2012年连续两年在地处甘肃省中部半干旱雨养农... 春夏干旱是榆中县旱作区胡麻产量的主要限制因素。进一步减少旱地冬春季土壤水分的无效蒸发、提高土壤含水量,为胡麻前期生长创造良好的土壤条件是实现该区胡麻高产稳产的必须步骤。2011—2012年连续两年在地处甘肃省中部半干旱雨养农业区的榆中县石头沟旱作农业示范点进行了组合型微垄全膜覆盖不同覆膜时期对旱地胡麻生长影响的试验。本试验设组合型微垄全膜秋覆盖垄侧栽培、组合型微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和露地穴播三个处理,分别对其土壤水分、经济性状、生育期、产量结果进行分析。结果表明,旱地胡麻组合型微垄全膜秋覆盖垄侧栽培可明显减少冬春季土壤水分的无效蒸发,增加土壤水分含量,0~60 cm 的土壤平均含水量,分别比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和旱地胡麻露地穴播栽培高31.9 g·kg -1和45.3 g·kg -1 ;胡麻的经济性状明显改善,株高分别比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和旱地胡麻露地穴播栽培高3 .8 cm 和14.7 cm 、单株蒴果数分别增加8.5个和11.5个 、蒴果粒数分别增加0.6个和1.65个 、千粒重分别提高0.05 g 和0.31 g 。旱地胡麻组合型微垄全膜秋季覆盖垄侧栽培比胡麻露地栽培增产1471.2 kg·hm -2,增幅129.54%,比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培增产378.22 kg·hm -2,增幅17.41%,增产效果十分明显。 展开更多
关键词 组合型微垄 全膜覆盖时期 土壤水分 旱地胡麻 产量
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