摘要：在半干旱区,有限的水资源影响着灌溉农业的可持续发展,探索作物产量-水分关系是确定作物合理灌溉制度的研究重点。该试验设计11个处理:垄沟全覆膜雨养处理,QF;全生育期分别供水650、500、400 mm(灌溉+降水)的膜下滴灌(垄覆膜)处理,SMD、MMD、LMD;浅埋滴灌(埋于垄面)处理,SDD、MDD、LDD;传统平作漫灌处理,SGG、MGG、LGG;对照为当地平作充分漫灌处理,NM。通过2018年田间试验研究不同覆膜方式结合不同灌溉水平的垄沟种植模式对玉米产量-水分关系的影响,探索有利于提高科尔沁沙地玉米产量和水分利用效率的高效节水模式。结果表明:灌水量(Ai)与玉米耗水量(ETc)、产量及水分利用效率(WUE)分别呈正线性关系(R2=0.95-1)、二次曲线和负线性关系。相比NM处理,垄沟种植模式提高了玉米产量和WUE,减少了ETc和作物系数(kc)。其中,QF的ETc(292 mm)极显著低于其他节水模式(P<0.01),和NM处理相比,Ai节省了649 mm,产量增加了2.24%,WUE达到最大值6.30 kg·m^−3,极显著高于其他种植模式(P<0.001)。同时,QF处理的玉米净经济效益(NP)高达20874.69 yuan·hm^−2,投入产出比达到2.01。DD处理的玉米产量和投入产出比均最大,但是WUE极显著低于QF处理(P<0.001)。综上所述,垄沟全覆膜雨养(垄沟比为50꞉30,灌溉量为38 mm)为获得高产、高水分利用效率以及高经济效益的最佳节水种植模式,可在科尔沁沙地可以适当推广该种植模式。研究结果可为缓解区域地下水过度利用状况、确定生态农业灌溉制度和科学规划作物种植结构提供理论依据,以期实现区域生态农业可持续发展。

摘要：森林植被的降雨再分配过程是影响区域水资源利用效率以及生态系统生产力的重要因素。于2018年5-8月观测27 a生樟子松人工林降雨再分配特征,探究降雨再分配的比例变化对林地水分平衡的影响机制,分析、量化林内穿透雨、林冠截留、树干径流、枯落物层入渗部分产生的阈值。结果表明:樟子松林内穿透雨量占同期降雨量的86.45%,穿透雨量随着降雨量的增加呈线性增加趋势,降雨量>0.63 mm时产生穿透雨;林冠截留量和树干径流量分别占降雨量的10.44%和2.54%,树干径流量与降雨量之间呈正线性关系,降雨量>1.19 mm时,产生树干径流;枯落物层截留量占降雨量的12.37%,枯落物层截留量随着降雨量的增加而增加;枯落物在0~24 h内平均吸水速率为1.83 mm·h^(-1),其最大持水量为3.23 mm,并且枯落物层截留量占其最大持水量的42.37%。从林冠到枯落物各层截留总量为25.35%,其中有74.65%的雨水最后从枯落物层入渗进入地表,用于补充土壤水分、下渗或补充地下水。半干旱沙地樟子松林可以有效地发挥截留降雨、贮存雨水的功能,继而改善沙地土壤含水量和地下水的有效补给量,提高森林生态系统生产力。

摘要：细根分解过程中的营养元素释放是低覆盖度植被区土壤物质循环的关键环节,菌根在该过程中的作用目前尚不明确。本研究以退化沙质草地植被恢复过程中的先锋灌木差不嘎蒿为对象,采用内生芯法,分别研究了活细根+菌根、菌根以及无根(对照)处理下其细根分解过程中的营养元素(氮、磷、钾)释放动态。结果表明:菌根对差不嘎蒿细根分解过程中营养元素含量的影响主要发生在分解后期(1 a以后)。当分解超过1 a,菌根的存在显著降低了细根氮含量,这种效应不受活的细根的影响,菌根+活细根以及菌根处理下的氮含量分别较对照低15.3%和9.5%;而对于磷和钾,菌根处理下的含量均显著低于对照(P0.05);从营养元素的物质残留动态分析发现,菌根显著促进了分解细根中氮素的释放(P<0.05),这种促进效应主要发生在分解的中期;而对于磷和钾主要发生在分解的后期,且受活细根干扰。研究结果表明,菌根是影响根系分解过程中营养元素释放的关键要素,在植物根系分解及其与土壤物质周转关系的研究中应当重点关注。

摘要：华北驼绒藜是一种品质优良的饲用半灌木,通过青贮可以提高其营养价值,但其最佳青贮工艺尚不明确。本研究采用3×4双因素试验设计,探究原料不同含水量(45%、55%、65%)和益生菌剂添加量(0、0.02、0.04、0.06 g·kg^(-1)对华北驼绒藜青贮品质的影响。结果表明,含水量和益生菌剂显著影响华北驼绒藜青贮的营养成分(P<0.05);含水量显著影响粗蛋白、粗纤维和灰分含量(P<0.01);益生菌剂添加量显著影响灰分含量(P<0.05);在含水量65%以下,随着含水量的增加,营养价值增大;随着益生菌剂添加量的增加,营养价值呈先增大后减小的趋势;华北驼绒藜的最优青贮条件为:原料含水量65%、添加益生菌剂0.02 g·kg^(-1)。本研究可为华北驼绒藜青贮饲料的高效生产提供科学支持及理论依据,对促进草牧业的发展、解决饲料资源短缺问题具有重要意义。

摘要：差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)是呼伦贝尔沙地和科尔沁沙地半固定沙丘的优势灌木之一,可通过强烈的化感作用限制其他物种的种子萌发和幼苗生长。种子添加是植被群落结构优化的有效措施,而物种选择是种子添加的关键。因此,选取两种不同种源4个牧草物种[冰草(Agropyron cristatum)、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、无芒雀麦(Bromus inermis)和紫花苜蓿(Medicago sativa)],用差巴嘎蒿根、茎和叶凋落物的水浸提液进行处理,研究了不同类型和浓度(0、10、20、40、60、80和100 g/L)浸提液对4种牧草种子萌发的影响。结果表明,差巴嘎蒿凋落物水浸提液对乡土物种冰草和达乌里胡枝子具有强烈的化感抑制效应,不同类型凋落物的抑制效应存在差异。而对于引进物种无芒雀麦和紫花苜蓿,差巴嘎蒿各类凋落物水浸提液均对其没有显著影响(p<0.05),表明这两个物种对差巴嘎蒿的化感效应有较高的耐受性。因此,从种子萌发角度来看,无芒雀麦和紫花苜蓿在半固定沙丘植被群落结构优化方面具有一定的应用潜力。