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黄土丘陵区枣树修剪对其蒸腾及林地水分的影响研究

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黄土丘陵区枣树修剪对其蒸腾及林地水分的影响研究

作者：聂真义西北农林科技大学

学位级别：硕士

果树修剪作为一种园艺技术,很少有人将之与树木耗水联系起来研究。针对黄土丘陵区人工林地耗水越来越大与林地土壤水分亏缺日益加重的问题,采用连续3年持续控制枣树树体规格的方法,研究不同修剪强度对降低枣树蒸腾量、改善林地土壤水分... 详细信息

果树修剪作为一种园艺技术,很少有人将之与树木耗水联系起来研究。针对黄土丘陵区人工林地耗水越来越大与林地土壤水分亏缺日益加重的问题,采用连续3年持续控制枣树树体规格的方法,研究不同修剪强度对降低枣树蒸腾量、改善林地土壤水分及缓解林地土壤干燥化的重要作用,探索适宜陕北地区矮化密植枣林地可持续发展的修剪强度,为完善节水型修剪理论,开发新型经济林旱作节水技术提供理论依据。试验以黄土丘陵区6龄山地旱作枣林地为研究对象,以控制树高、冠幅、侧枝总长度等为手段,由轻到重设置4个修剪强度(强度I-强度IV)。在2014-2016年生育期内严格对枣树规格进行监控,定期测量枣树生长指标计算生物量,同时利用TDP液流测定系统监测枣树液流计算蒸腾量,并分别采用中子水分仪、TDT土壤水分探针和气象站监测林地土壤水分与各气象要素。研究所得结论如下:(1)枣树可以通过增加修剪强度来控制其树体规格,在不同时间(时、日、生育阶段、生育期)尺度上增大修剪强度都能有效降低枣树蒸腾耗水量。在较小时间尺度(时、日)上,枣树液流增幅随修剪强度的增大而减小,3年强度I-强度IV处理下枣树日蒸腾量峰值分别为2.67mm、2.44mm、1.92mm、1.54mm。在生育阶段尺度上,通过增大修剪显著减少枣树蒸腾耗水的主要作用时期是果实膨大期,果实膨大期枣树蒸腾耗水量占全生育期的46.4%-53.7%。在全生育期尺度上,不同的年降雨条件下增大修剪强度均能显著减少枣树的蒸腾耗水量,与强度I相比,强度II-强度IV处理下枣树3年蒸腾耗水量分别减少了72.15mm、157.00mm、259.04mm。不同降雨年份,修剪对于降低枣树蒸腾耗水效果不同,在降雨充沛的年份效果更为显著。(2)增大枣树修剪强度,减小蒸腾耗水量的同时,有利于旱作枣林地土壤水分的提升。强度I-强度IV处理下枣林地3m土层平均3年土壤含水量分别为7.61%、7.54%、8.00%、8.26%,生育期土壤储水量增量分别为-15.76mm、-5.80mm、17.89mm、38.14mm。2014-2016年强度I处理下的枣林地生育期3m土层土壤水分处于负增长状态,而强度IV处理下的枣林地3m土层土壤水分处于增长状态。增大修剪强度可以缓解林地土壤干化现象,是一条黄土高原林地防治干化的新途径,并且在土壤水分较高、降雨量较大的年份,增大修剪强度对改善旱作枣林土壤水分更为有效。(3)修剪在一定程度上促进了枣林地蒸发,同一生育期内,随着修剪强度的增大,旱作枣林地蒸发量、蒸发量占蒸散总量的比例也随之增大。与强度I处理下的枣林地相比,强度II、强度III、强度IV处理下枣林地平均3年蒸腾量分别减少24.05mm、52.33mm、86.35mm,蒸发量分别增大8.9mm、14.36mm、29.54mm,蒸发量占蒸散量的比例分别上升2.47%、4.01%、8.22%。枣树修剪降低蒸腾耗水的同时也影响林下的土壤水分,有利于土壤水分的提升,但是会一定程度的增加枣林地蒸发量,建议将适度修剪与传统的覆盖保墒结合以提高土壤水分环境的保护与修复。(4)生育期内枣树蒸腾效率呈双峰曲线变化,同一生育期内各修剪强度间蒸腾效率变化差异较小(变异系数<10%),2014年-2016年蒸腾效率平均值分别为2.99 g/kg、3.17g/kg、2.88 g/kg。生育期内各修剪强度下枣树叶片生物量鲜重增长符合自然生长规律,本研究采用的修剪标准证明,合理的修剪能够较好的控制树体枝叶生物量,有效减小枣树叶片生物量鲜重,从而减少枣树蒸腾耗水,强度I-强度IV处理下枣树蒸腾生物量干重3年平均能达到5.79kg、5.21kg、4.18kg、3.40kg。(5)本研究范围内,增大修剪强度对于枣树果实产量影响较小,同一生育期内各修剪强度间枣树产量无显著性差异,且枣树水分利用效率随着修剪强度的增大得到了显著性提高。与修剪强度I相比,修剪强度IV处理下的枣树3年平均产量仅降低了4.3%,水分利用效率却提高了12.0%,由此证明试验提供的修剪处理标准对于旱作枣林生产具有较强的参考意义。(6)综合枣林地耗水、枣树产量与水分利用效率等各方面考虑,在研究范围内,与强度I-强度III相比,2014年-2016年强度IV处理下枣树产量没有显著性的降低,枣树蒸腾耗水量显著减少,且水分利用效率得到显著提高,土壤水分得到明显改善。与强度I-强度III相比,强度IV处理下旱作枣林地达到了高效用水、提高林地土壤水分的同时还保证了经济林产量的目的,因此建议强度IV作为当地旱作枣林可持续发展的修剪管理参考标准,配合传统覆盖保墒措施以改善旱作枣林地土壤水分环境,缓解土壤干燥化现象。

关键词：修剪强度枣蒸腾蒸发土壤干燥化

修剪与覆盖对黄土丘陵区枣林土壤干层的修复效应

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林业科学 2018年第7期54卷 24-30页

作者：汪星高志永汪有科聂真义靳姗姗董建国中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心杨凌712100 杨凌职业技术学院水利工程分院杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所杨凌712100

【目的】探究修剪与覆盖对黄土丘陵区旱作枣林土壤水分的影响,为该区林地土壤干层修复提供科学依据。【方法】2012—2015年,以典型黄土丘陵区枣林及农田为研究对象,设计10种试验处理:常规(PI-1)、轻度(PI-2)、中度(PI-3)、重度(PI-4)修... 详细信息

【目的】探究修剪与覆盖对黄土丘陵区旱作枣林土壤水分的影响,为该区林地土壤干层修复提供科学依据。【方法】2012—2015年,以典型黄土丘陵区枣林及农田为研究对象,设计10种试验处理:常规(PI-1)、轻度(PI-2)、中度(PI-3)、重度(PI-4)修剪;林下秸秆、石子覆盖、地膜覆盖、林下裸地;PI-4+塑料膜覆盖;农地。并采用中子水分仪定位监测土壤剖面水分含量,探讨不同处理下的土壤水分状况。【结果】与相似条件下的旱作农地相比,15龄旱作山地枣林土壤干层深度达560 cm,年均耗水量高出农地19.7 mm;不同修剪处理间,枣林土壤含水量存在显著差异(P0.05),但在休眠期枣林土壤含水量高于农地。【结论】增加枣树修剪强度可明显减少林地耗水;全年林地覆盖更有利于生育期土壤水分储存并可有效降低林地休眠期土壤水分损失;适度修剪+全年地膜覆盖可有效防治林地土壤干层加重或发生。

关键词：枣林土壤干化黄土丘陵区土壤水分半干旱地区

基于组合模型的辽宁省玉米水分盈亏量时空分布特征研究

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农业机械学报 2017年第6期48卷 193-202页

作者：魏新光王铁良刘春成聂真义李波姚名泽沈阳农业大学水利学院沈阳110866 中国农业科学院农田灌溉研究所新乡453002 西北农林科技大学资源与环境学院陕西杨凌712100

根据辽宁省27个气象站1955—2014年逐日气象数据与相关玉米生长资料,对辽宁省不同区域玉米生育期需水量、水分盈亏量的确定方法及其时空分布特征进行深入分析。结果表明,辽宁省玉米生育期需水量以辽西最高(大于380 mm),辽南最低(小于345... 详细信息

根据辽宁省27个气象站1955—2014年逐日气象数据与相关玉米生长资料,对辽宁省不同区域玉米生育期需水量、水分盈亏量的确定方法及其时空分布特征进行深入分析。结果表明,辽宁省玉米生育期需水量以辽西最高(大于380 mm),辽南最低(小于345 mm)。玉米的水分盈亏量从西北至东南依次增加,其中辽西地区亏水现象普遍存在。不同地区年际水分盈亏量均呈逐渐下降趋势,其中辽西、辽北地区下降趋势显著(U_F

关键词：玉米水分盈亏量投影寻踪时空分布虚拟年法辽宁省

种植年限对黄土丘陵半干旱区山地枣树蒸腾的影响

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农业机械学报 2015年第7期46卷 171-180页

作者：魏新光王铁良刘守阳李波聂真义汪有科沈阳农业大学水利学院沈阳110866 法国国家农业科学研究院地中海气候与农业水利系统模拟实验室阿维尼翁84914 国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

为了研究山地成年枣树的蒸腾特征以及不同种植年限枣树蒸腾耗水的差异性,运用TDP液流监测系统对山地枣树的蒸腾进行了连续3年的动态监测。通过分析发现：枣树蒸腾日内变化呈单峰变化趋势,而且随着生育期变化呈窄峰-宽峰-窄峰变化。水汽... 详细信息

为了研究山地成年枣树的蒸腾特征以及不同种植年限枣树蒸腾耗水的差异性,运用TDP液流监测系统对山地枣树的蒸腾进行了连续3年的动态监测。通过分析发现：枣树蒸腾日内变化呈单峰变化趋势,而且随着生育期变化呈窄峰-宽峰-窄峰变化。水汽压亏缺（VPD）和光合有效辐射量（PAR）对枣树的蒸腾存在明显的时滞现象和阈值特征,蒸腾对VPD和PAR响应的上限阈值分别为3.5 k Pa和1 000-1 200μmol/（m^2·s）。枣树全生育期逐日蒸腾呈现明显的单峰现象,夜间蒸腾约占全日蒸腾的5%-33%。2012—2014年不同树龄枣树蒸腾量由小到大依次为3 a、5 a、12 a,不同树龄枣树蒸腾耗水之间存在极显著的差异性（p0.01）,而且年际之间的蒸腾波动变化规律不同。由于采取了树体修剪调控措施,12 a生成年枣树年际之间蒸腾差异并不显著（p〉0.05）,各年耗水量基本稳定在293-334 mm之间。由此可见,通过控制树体规模可以调控树体的水分消耗。

关键词：枣树蒸腾量树龄差异性

黄土丘陵区枣林土壤水分动态及其对蒸腾的影响

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农业机械学报 2015年第6期46卷 130-140页

作者：魏新光聂真义刘守阳佘檀马建鹏汪有科西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 法国国家农业科学研究院地中海气候与农业水利系统模拟实验室阿维尼翁84914 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

为了探明黄土高原半干旱区山地枣林蒸腾和土壤水分间的关系，对山地枣林的土壤水分和枣树茎液流动态进行了连续 3 年的定位监测，结果表明：土壤水分时空变异性显著，土壤水分垂直方向上随着土层深度的增加，变异系数（Cv）逐渐降低。... 详细信息

为了探明黄土高原半干旱区山地枣林蒸腾和土壤水分间的关系，对山地枣林的土壤水分和枣树茎液流动态进行了连续 3 年的定位监测，结果表明：土壤水分时空变异性显著，土壤水分垂直方向上随着土层深度的增加，变异系数（Cv）逐渐降低。其自上而下可划分为土壤水分变化层（0-2.6m）、土壤水分干层（2.6-6.0m）和土壤水分恢复层（6.0-10.0m）。枣树液流监测的参数在生育期和休眠期间具有显著性差异，根据这一特征可以对枣树生育期进行较为准确的界定。基于液流参数特征确定的生育期与观察树体萌芽落叶确定的生育期时长基本一致，均约为 160d，但基于液流参数确定的生育期较后者约提前 5d。土壤水分的增加会使枣树液流（瞬时蒸腾）的谷值出现时间提前，峰值出现时间推后，“午休”时间缩短，旺盛蒸腾时间延长，反之亦然。枣树生育前期蒸腾均呈逐日增加趋势，而生育中后期蒸腾和土壤水分呈极显著的正相关关系。

关键词：土壤水分蒸腾土壤干层液流特征黄土丘陵区

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刈割对牧草根系生长特征的影响

草地学报 2016年第2期24卷 416-424页

作者：张雪董建国汪有科白永红聂真义西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 中国科学院水土保持研究所陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

为探索半干旱区刈割对牧草根系特征的影响,本研究选用早熟禾(Poa pratensis L.)、白三叶(Trifolium repens L.)、毛苕子(Vicia villosa)为试验材料,采用室内和野外相结合的方法,研究了牧草根系特征对刈割的响应。结果表明:刈割可降低牧... 详细信息

为探索半干旱区刈割对牧草根系特征的影响,本研究选用早熟禾(Poa pratensis L.)、白三叶(Trifolium repens L.)、毛苕子(Vicia villosa)为试验材料,采用室内和野外相结合的方法,研究了牧草根系特征对刈割的响应。结果表明:刈割可降低牧草根深、根长及根表面积。在刈割留茬3cm高度时,早熟禾根深、根长及根表面积较对照分别降低43.91%,51.85%,25.52%;白三叶根深、根长及根表面积较对照分别降低27.27%,47.04%,27.35%;毛苕子根深、根长及根表面积较对照分别降低20.34%,39.80%,40.39%。野外早熟禾刈割留茬9cm时根长密度最小,白三叶在刈割留茬3cm时根长密度最小,毛苕子刈割留茬6cm时根长密度最小。该研究对半干旱区牧草刈割留茬高度选择具有参考价值。

关键词：牧草刈割根系特性黄土丘陵区

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修剪强度对枣林地耗水及水分利用效率的影响

水土保持研究 2018年第4期25卷 206-214页

作者：白永红高志永汪有科马建鹏聂真义陆静西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 杨凌职业技术学院水利工程分院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

为了探索修剪强度对枣林地耗水及水分利用效率的影响,以控制树高、冠幅、二次枝总长度等为手段,由轻到重设置了4个修剪强度,2014—2016年连续3年对枣树规格进行了控制,定期测量了枣树生长指标并计算生物量,同时利用TDP液流测定系统监测... 详细信息

为了探索修剪强度对枣林地耗水及水分利用效率的影响,以控制树高、冠幅、二次枝总长度等为手段,由轻到重设置了4个修剪强度,2014—2016年连续3年对枣树规格进行了控制,定期测量了枣树生长指标并计算生物量,同时利用TDP液流测定系统监测了枣树液流,中子水分仪监测了土壤水分,气象站测量了各气象要素。结果表明:(1)枣树通过修剪强度的增加可以实现降低枣树蒸腾耗水的效果,蒸腾耗水量的减小有利于林地土壤水分的提升,可以缓解林地土壤干化现象;不同降雨年份,修剪对于降低枣树蒸腾耗水效果不同,在降雨充沛的年份效果更为显著。(2)不同修剪强度间枣树蒸腾效率差异较小(变异系数<10%),适度的修剪能够较好地控制树体枝叶生物量,而对果实产量影响较小,各修剪强度间枣树产量无显著性差异,且枣树水分利用效率随着修剪强度的增大得到了显著性提高,试验修剪强度4处理下的枣树较强度1相比3年平均水分利用效率提高了11.99%。该研究对中国黄土高原旱作枣林及其他旱作经济林防治林下土壤干化具有较强的参考意义。

关键词：修剪强度枣树蒸散土壤水分土壤干层

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循吏之典范刘彬

客家文博 2024年第2期 4-6页

作者：郭真义不详

明清以降,梅州文教发达,逐渐在赣闽粤交界之地脱颖而出,成为地区文化的中心、培养人才的翘楚。梅州是岭南客家人的重要聚居地,具有深厚的历史底蕴和丰富的文化资源,曾发生许多可歌可泣的历史事件和感动后人的先贤故事,他们的廉正、忠节... 详细信息

明清以降,梅州文教发达,逐渐在赣闽粤交界之地脱颖而出,成为地区文化的中心、培养人才的翘楚。梅州是岭南客家人的重要聚居地,具有深厚的历史底蕴和丰富的文化资源,曾发生许多可歌可泣的历史事件和感动后人的先贤故事,他们的廉正、忠节、清流的正气言行影响了梅州客家民系性格,促进其精神世界的形成,为民族进步写下不朽的诗篇。为了弘扬先贤们心怀家园、勤廉施政、舍生取义、清操自持的宝贵精神,本刊取材《忠廉大义——梅州节士史话》一书,刊登历史上对梅州治理教化有重大影响或贡献的入梅名贤廉吏、忠义之士,以及梅州本地出生、学优入仕而报国爱民的忠廉贤能人物。敬请垂注。

关键词：客家民系忠廉舍生取义循吏培养人才入仕自持的梅州

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基于不确定区域的水下纯方位目标跟踪方案

电子与信息学报 2024年第1期46卷 109-117页

作者：李海鹏聂朝阳哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛266000 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心青岛266000

围绕水下被动目标跟踪问题,目前的研究通常以最优估计点迹表征被测目标跟踪状态,而点估计无法表达示向性的位置误差信息,导致无法较好地为实际战场提供决策支持。针对上述问题,该文提出一种基于不确定区域(AOU)的水下纯方位目标跟踪方... 详细信息

围绕水下被动目标跟踪问题,目前的研究通常以最优估计点迹表征被测目标跟踪状态,而点估计无法表达示向性的位置误差信息,导致无法较好地为实际战场提供决策支持。针对上述问题,该文提出一种基于不确定区域(AOU)的水下纯方位目标跟踪方案。首先,提出一种基于变权解析的定位算法以获得精确的目标位置信息,将目标位置作为AOU构建算法的先验知识。然后,分别通过有无滤波不确定区域构造算法,输出目标位置不确定区域。通过对不同仿真态势下AOU的评估指标进行统计分析,结果表明利用该目标跟踪方案均能对目标实现可靠精确的位置估计,说明该文提出的基于不确定区域的目标跟踪方案能够有效完成目标跟踪任务。该方案优势在于,目标估计结果包含示向性位置误差和区间估计的置信度,为后续决策提供清晰的容错与判断区域,具有更好的参考价值及实用价值。

关键词：不确定区域水下目标跟踪纯方位定位误差评估