基于氘盈余分析季节性降水对浅层地下水的补给——以鹰潭孙家农田小流域为例 被引量：5

1

作者 沈业杰 高磊 彭新华 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期394-399,共6页

本研究基于氢氧稳定性同位素技术，分析了2012年4月至2014年3月孙家农田小流域降水、灌溉水和地下水的氢氧同位素季节变化规律，并应用δD-δ18O关系图和氘盈余质量平衡法分别确定了研究区浅层地下水的主要补给来源和季节性降水对地下... 本研究基于氢氧稳定性同位素技术，分析了2012年4月至2014年3月孙家农田小流域降水、灌溉水和地下水的氢氧同位素季节变化规律，并应用δD-δ18O关系图和氘盈余质量平衡法分别确定了研究区浅层地下水的主要补给来源和季节性降水对地下水补给的贡献率。结果表明，研究区大气降水线方程为：δD=8．49δ18O＋16．7m=110，R2=0．98）。降水中δD（-113．3‰～7．5‰）和δ18O（-14．9‰--0．9‰）季节性差异明显；地下水δD和δ18D（-45．3‰--40．4‰和-7．29‰---6．44‰）相对稳定；灌溉水δD和δ18O分别介于-66．2‰--28．39‰和-9．17‰--5．00‰，变化范围小于降水，大于地下水。在δD-δ18O关系图中，地下水各水样点主要分布在当地大气降水线附近，说明地下水主要受大气降水补给。降水中氘盈余（dexcess）介于113‰～23．7‰，夏半年（4—9月）巩dexcess平均值（10．8‰）显著低于冬半年（10-3月）dexcess平均值（17．1‰）。地下水氘盈余相对稳定，介于8．75‰～14．9‰，平均值为11．9‰。通过氘盈余质量平衡法计算得出，夏半年降水对地下水的贡献率为83％，而冬半年的贡献仅有17％，表明季节性降水对地下水补给的贡献差异显著，夏半年降水对地下水补给具有主导性作用。 展开更多

关键词 氢氧稳定性同位素 氘盈余 小流域 地下水补给

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鹰潭地区大气降水中氢氧稳定同位素特征研究 被引量：11

2

作者 沈业杰 彭新华 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期101-105,共5页

降水中氢氧稳定同位素组成与降水地区各种气象因素变化密切相关。同时,降水中氢氧稳定同位素关系是水同位素应用的主要基础,对深入研究降水中水汽来源,地下水补给等水循环过程具有重要意义。根据江西鹰潭地区2012年4月至2013年3月大气... 降水中氢氧稳定同位素组成与降水地区各种气象因素变化密切相关。同时,降水中氢氧稳定同位素关系是水同位素应用的主要基础,对深入研究降水中水汽来源,地下水补给等水循环过程具有重要意义。根据江西鹰潭地区2012年4月至2013年3月大气降水中氢氧稳定同位素组成和气象资料,研究了该地区大气降水中氢氧稳定同位素关系及降水量,温度等气象因素对氢氧稳定同位素组成的影响。研究表明,该地区大气降水线方程为δD=8.61δ18O+18.34(n=72,R2=0.98),与全球大气降水线方程(δD=8δ18O+10)相比,鹰潭地区大气降水线的斜率和截距均偏大,这与凝结物在未饱和大气中降落时重同位素的蒸发富集作用有关,同时反映了该地区湿润多雨,降水过程中受二次蒸发影响较小的气候特点。该地区降水中δD(-113.3‰~7.5‰)、δ18O(-14.9‰^-0.9‰)和氘盈余(3.8‰~23.2‰)变化幅度很大并呈现出明显的季节性变化,夏半年(4-9月)δD、δ18O与氘盈余均显著低于冬半年(10-3月)(P<0.01),反映出不同季节降水的水汽来源及蒸发条件的差异。对该地区降水同位素与降水量和温度相关性的分析表明,降水中δ18O与降水量和温度存在显著负相关关系,方程式分别为:y=-0.056x–4.7(R2=0.39,P<0.01)和y=-0.203x–2.99(R2=0.23,P<0.01),说明该地区降水中氢氧稳定同位素存在显著的降水量效应和反温度效应。 展开更多

关键词 氢氧稳定同位素 大气降水 降水量效应 氘盈余

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玉米品种抗旱生理生化指标研究 被引量：12

3

作者 尹光华 沈业杰 +2 位作者 张颖 张法升 刘作新 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2010年第B12期88-92,共5页

筛选与抗旱性有关的五项生理生化指标,测定15个玉米杂交种缺水胁迫下与正常水分情况下各项指标的比率(相对值),采用聚类分析法对品种耐旱性进行分类。根据聚类系统树图,15个品种可分为四类,即抗旱性表现为强、较强、一般、弱。采用多元... 筛选与抗旱性有关的五项生理生化指标,测定15个玉米杂交种缺水胁迫下与正常水分情况下各项指标的比率(相对值),采用聚类分析法对品种耐旱性进行分类。根据聚类系统树图,15个品种可分为四类,即抗旱性表现为强、较强、一般、弱。采用多元分析方法分析,结果表明:抗旱性不同的品种,五项指标平均值向量间存在显著差异(P<0.001),且差异主要由RWC、MDA含量、叶绿素含量决定。可溶性糖含量和POD变化不明显,对品种的抗旱性影响不大。说明在玉米杂交种抗旱性评价中,RWC、MDA含量及叶绿素含量是可靠性较高的生理生化指标,应首先予以考虑选用。 展开更多

关键词 抗旱性 生理生化指标 聚类分析 多元方差分析

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长期耕作条件下小尺度农田土壤有机质空间变异性 被引量：7

4

作者 张法升 刘作新 +2 位作者 曲威 亢振军 沈业杰 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2010年第2期167-171,共5页

采用10 m×10 m高密度网格采样的地统计学方法,进行了小尺度（10.24 hm2）土壤耕层（0-30 cm）有机质的空间分布特征量化研究。研究发现,取样区内土壤有机质空间分布表现出弱变异性,CV≤1.84%,但整体含量偏低,SOM≤1.04%;东西、南... 采用10 m×10 m高密度网格采样的地统计学方法,进行了小尺度（10.24 hm2）土壤耕层（0-30 cm）有机质的空间分布特征量化研究。研究发现,取样区内土壤有机质空间分布表现出弱变异性,CV≤1.84%,但整体含量偏低,SOM≤1.04%;东西、南北、东南和西南四个方向上半方差函数的差异性表明,有机质空间分布具有异向性,基于各向同性假设和各向异性的半方差函数结构分析以及Kriging估计都能很好地反映取样区土壤有机质的空间变异性,但后者在估计结果精度和真实性方面要优于前者。 展开更多

关键词 土壤有机质 空间变异 异向性 半方差函数 Kriging估计

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辽西玉米需水规律及灌溉预报研究 被引量：13

5

作者 亢振军 尹光华 +4 位作者 刘作新 张法升 沈业杰 佟娜 谷健 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期614-620,共7页

以辽西半干旱区2004～2008年的玉米生长参数及农业气象资料为依据,应用CROPWAT模型模拟分析了该区玉米的需水及灌水量.结果表明,玉米生育期需水趋势总体为正态分布,年需水量在572～645mm之间,苗期、拔节期、抽雄期、灌浆期需水量分别占... 以辽西半干旱区2004～2008年的玉米生长参数及农业气象资料为依据,应用CROPWAT模型模拟分析了该区玉米的需水及灌水量.结果表明,玉米生育期需水趋势总体为正态分布,年需水量在572～645mm之间,苗期、拔节期、抽雄期、灌浆期需水量分别占总需水量的11.1%、30.2%、19.8%和38.9%;玉米灌溉需水量曲线因降雨差异在不同的年份呈现不同的变化型,基本分为抛物线型、中期平台型和双峰型3种;玉米的补充灌溉主要集中于7、8、9这3个月. 展开更多

关键词 玉米 需水规律 灌溉预报 CROPWAT

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辽西半干旱区抗旱高产玉米品种筛选 被引量：9

6

作者 尹光华 沈业杰 +2 位作者 亢振军 张法升 刘作新 《中国农学通报》 CSCD 北大核心 2011年第1期195-198,共4页

水分是制约半干旱区玉米生长的主要环境因子之一,严重影响玉米产量。为了有效筛选出适合辽西半干旱区应用的春玉米品种,在2007—2008年开展了田间品种试验。结果表明:产量和水分利用效率(WUE)显著地受品种影响,在统计学上均达显著水平(P... 水分是制约半干旱区玉米生长的主要环境因子之一,严重影响玉米产量。为了有效筛选出适合辽西半干旱区应用的春玉米品种,在2007—2008年开展了田间品种试验。结果表明:产量和水分利用效率(WUE)显著地受品种影响,在统计学上均达显著水平(P<0.05)。与对照‘丹玉39’相比,‘郑单958’、‘东单90’、‘辽单565’的产量差异达到5%显著水平。‘辽单565’、‘郑单958’与对照的WUE差异达到5%显著水平。结果表明,‘郑单958’和‘辽单565’两个品种的应用能够实现获得高产的同时,提高水分利用效率的目的,适宜于东北半干旱区推广和大面积种植。 展开更多

关键词 春玉米 产量 水分利用效率 差异显著性

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小尺度农田土壤有机质的空间变异性 被引量：4

7

作者 张法升 刘作新 +1 位作者 沈业杰 佟娜 《生态科学》 CSCD 2009年第6期532-536,共5页

采用10m×10m高密度网格设计,在面积为10.24hm2农田内取耕层土壤样本1 024个,测定土壤有机质(SOM)含量。分析该取样尺度下土壤耕层(O～20 cm)有机质空间变异性,运用地统计学方法量化土壤有机质的空间变异特征。研究结果表明10.24hm... 采用10m×10m高密度网格设计,在面积为10.24hm2农田内取耕层土壤样本1 024个,测定土壤有机质(SOM)含量。分析该取样尺度下土壤耕层(O～20 cm)有机质空间变异性,运用地统计学方法量化土壤有机质的空间变异特征。研究结果表明10.24hm2取样区内,土壤有机质空间分布呈弱变异性,CV为1.84%,但整体含量偏低,SOM≤1.04%。剔除趋势的土壤有机质变异函数具有较小的块金值0.000 05、块金基台比0.135和较大的变程145.5 m,Kriging插值的估计标准差仅为0.009 43%,表明该取样尺度下取样区土壤有机质空间分布的结构性变异比例高,土壤有机质具有高度空间相关性和较大空间相关范围。 展开更多

关键词 土壤有机质 空间变异性 变异函数 KRIGING插值

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辽西半干旱区春玉米节水高产技术集成模式研究 被引量：1

8

作者 尹光华 沈业杰 +2 位作者 张法升 佟娜 刘作新 《中国农学通报》 CSCD 北大核心 2010年第23期177-180,共4页

此文针对辽西半干旱区农业生产因年降水量少且分布不均,使得春玉米种植低产低效的问题,集成了覆膜保苗节水模式和露地坐水种补灌节水模式,并对两种模式在田间进行了应用效果验证。应用结果表明,两种模式应用较对照均能显著提高籽粒产量... 此文针对辽西半干旱区农业生产因年降水量少且分布不均,使得春玉米种植低产低效的问题,集成了覆膜保苗节水模式和露地坐水种补灌节水模式,并对两种模式在田间进行了应用效果验证。应用结果表明,两种模式应用较对照均能显著提高籽粒产量、水分利用效率及经济效益:产量分别较对照增加48.5%和49.9%,水分利用效率提高30.9%和21.4%,经济效益增加34.7%和33.7%。集成模式适宜于试验区玉米生产中推广应用。 展开更多

关键词 辽西半干旱区 技术集成模式 产量 水分利用效率 经济效益

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玉米抗旱相关生理生化指标研究及品种筛选 被引量：27

9

作者 沈业杰 尹光华 +3 位作者 佟娜 张法升 谷建 刘作新 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2012年第4期176-180,共5页

对水分胁迫下12个玉米品种产量、水分利用效率和抗旱相关生理生化指标的分析表明,各品种产量与水分利用效率差异均达到显著水平(p<0.05),其中宁玉309、辽单565、郑单958、大民338四个品种的产量与水分利用效率达到较高水平;叶片相对... 对水分胁迫下12个玉米品种产量、水分利用效率和抗旱相关生理生化指标的分析表明,各品种产量与水分利用效率差异均达到显著水平(p<0.05),其中宁玉309、辽单565、郑单958、大民338四个品种的产量与水分利用效率达到较高水平;叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、叶绿素含量等抗旱相关生理生化指标值的差异在水分胁迫下达到显著水平(p<0.05)。通过12个玉米品种生理生化指标值进行的聚类分析表明,辽单565、郑单518、北育288及大民338聚为一类,它们可溶性糖含量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对含水量较高,丙二醛含量较低,抗旱性强;郑单958、益丰29、铁研124及秀青74-5聚为一类,它们可溶性糖含量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对含水量较低,丙二醛含量较高,抗旱性弱;宁玉309、大丰26、冀玉10及抚玉8号的各抗旱相关生理生化指标含量居中,抗旱性中等。结果表明:辽单565和大民338两个品种在具有较高抗旱性基础上,产量与水分利用效率也达到较高水平,达到了节水、抗旱、增产的目标,适合推广应用。 展开更多

关键词 玉米 抗旱性 生理生化指标

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激光同位素分析仪测定液态水的氢氧同位素及其光谱污染修正 被引量：22

10

作者 刘文茹 彭新华 +1 位作者 沈业杰 陈效民 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1181-1186,共6页

氢氧稳定同位素示踪技术是研究土壤-作物-大气连续体(SPAC)水分循环的重要手段。激光同位素分析仪以其独特的优点逐渐得到广泛应用,但其在测量植物水时,与同位素质谱仪的测量结果存在差异。本文采用Los Gatos Research公司生产的激光同... 氢氧稳定同位素示踪技术是研究土壤-作物-大气连续体(SPAC)水分循环的重要手段。激光同位素分析仪以其独特的优点逐渐得到广泛应用,但其在测量植物水时,与同位素质谱仪的测量结果存在差异。本文采用Los Gatos Research公司生产的激光同位素分析仪DLT-100分别测定植物水、土壤水、雨水和地下水等共19个样品,并用其开发的光谱污染矫正软件标记和量化水样品的污染,修正污染水样品的同位素值,然后与同位素质谱仪进行比对。结果表明:土壤水、雨水和地下水等样品均未受到污染,而植物样品均受到一定程度的光谱干扰;植物水的δD和δ18O修正范围分别是1.21‰～26.65‰和0.50‰～18.27‰。该修正方法消除了δD测定的差异,并大大降低了δ18O的偏差。可见,激光同位素分析仪法在测量土壤水、雨水和地下水同位素时可以有效地代替传统的同位素质谱仪法,但对植物水的测量时,则首先需要判断样品是否受到光谱干扰,如果受到污染,仍需同位素质谱法进行确认。 展开更多

关键词 氢氧同位素 激光同位素分析仪 光谱污染与修正 同位素质谱仪

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提取方式对土壤和植物水分提取率的影响及其氢氧同位素分析 被引量：12

11

作者 刘文茹 沈业杰 +1 位作者 彭新华 陈效民 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1870-1875,共6页

氢氧同位素示踪技术是研究土壤-作物-大气连续体(SPAC)水分循环的重要手段,而土壤水和作物水的提取方法是氢氧同位素研究最关键的一步。本文采用真空蒸馏和共沸蒸馏2种提取方法对不同含水量(35%、25%和15%)下的土壤(红粘土、红砂土和水... 氢氧同位素示踪技术是研究土壤-作物-大气连续体(SPAC)水分循环的重要手段,而土壤水和作物水的提取方法是氢氧同位素研究最关键的一步。本文采用真空蒸馏和共沸蒸馏2种提取方法对不同含水量(35%、25%和15%)下的土壤(红粘土、红砂土和水稻土)和植物(橘树和水稻)茎叶的水分分别进行了提取,并对提取出的水分进行了氢氧稳定同位素的对比分析,旨在提出合适的提取方法。结果表明:真空蒸馏对土壤和植物水分提取率显著高于共沸蒸馏(P<0.001);土壤含水量和土壤类型对水分提取率影响不显著;而水稻水分提取率显著高于橘树(P<0.001),且叶的水分提取率显著高于茎(P<0.001)。真空蒸馏提取出土壤水分的δD和δ18O值与标准样的差异不显著,而共沸蒸馏下提取出土壤水分的δD与标准样差异显著(P<0.001),水稻叶和橘树叶的δD和δ18O值高于茎。研究表明,真空蒸馏比共沸蒸馏更适合土壤和植物水分的提取且其提取出的水分更能真实反映样品中氢氧同位素组成。 展开更多

关键词 真空蒸馏 共沸蒸馏 水分提取率 氢氧同位素

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水肥耦合对玉米籽粒全氮含量的影响 被引量：10

12

作者 曲威 刘作新 +2 位作者 张法升 亢振军 沈业杰 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1749-1753,共5页

采用四因素五水平(1/2实施)二次通用旋转组合设计,选取灌水、施氮肥、施磷肥和秸秆覆盖四因素作为试验因素,在辽西半干旱区褐土农田进行了水肥耦合效应长期定位试验。按照二次通用旋转组合设计统计分析方法建立回归模型,分析了水肥耦合... 采用四因素五水平(1/2实施)二次通用旋转组合设计,选取灌水、施氮肥、施磷肥和秸秆覆盖四因素作为试验因素,在辽西半干旱区褐土农田进行了水肥耦合效应长期定位试验。按照二次通用旋转组合设计统计分析方法建立回归模型,分析了水肥耦合对玉米籽粒全氮含量的影响。结果表明:水肥单因子对籽粒全氮的含量有较明显的影响,影响顺序为施氮>秸秆覆盖>施磷>灌水;当灌水量为700m3.hm-2、施氮量为180kg.hm-2、施磷量为120kg.hm-2和秸秆覆盖量为7500kg.hm-2时,它们每个因素对玉米籽粒全氮含量的影响都集中11.7g·kg-1,此时籽粒蛋白质含量为73g·kg-1,产量为12000kg.hm-2,表明该处理组合下,玉米的经济效益和生态效益达到最佳,推荐生产上以此进行施肥。 展开更多

关键词 二次通用旋转组合设计 水肥管理 回归模型

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