论文题目：黄土高原气候变化与作物生产系统响应模拟研究
研究生姓名：王学春
导师姓名：李军教授
预答辩时间：2011年4月7日
地点：西北农林科技大学农学院会议室
预答辩委员会组成：
主席：贾志宽 教授博导 西北农林科技大学农学院 作物栽培学
委员：王德祥 教授博导 西北农林科技大学林学院生态学
廖允成 教授博导 西北农林科技大学农学院 作物栽培学
邱 陵 教授博导 西北农林科技大学农学院 植物资源
杨改河 教授博导 西北农林科技大学农学院 作物栽培学
田宵鸿 教授博导 西北农林科技大学资源环境学院 植物营养学
冯佰利 教授博导 西北农林科技大学农学院 作物栽培学
秘书：韩清芳博士 西北农林科技大学农学院
摘要：在对EPIC模型和RegCM3模型校验的基础上，结合两个模型的模拟结果和实际观测结果，分析和讨论了黄土高原的气候变化及粮油作物对气候变化的可能影响，提出了适应气候变化的农作措施，为该地区粮食生产的可持续发展提供了理论依据。研究结果表明，1)模型能够较好的模拟冬小麦连作、春玉米连作和草粮轮作系统中作物产量在不同年份的变异，模拟值和观测值间的决定系数（R2）和模型效率（ME）值较为接近。2) RegCM3能够较好的模拟黄土高原地区降水和气温的年际间变化规律，其模拟值和观测值间的RRMSE值分别为3%和2%。3)黄土高原干旱、半干旱区的粮食生产可以考虑适当扩大马铃薯和糜子的种植面积，逐渐压缩冬小麦种植面积；黄土高原半湿润区的粮食生产，可以考虑适当压缩春小麦和油菜的播种面积，逐步扩大玉米和冬小麦的播种面积。在农业措施上应加大有机肥的投入力度，积极提高土壤肥力，以缓解气候变化带来的不利影响。4）在暖干化背景下，半干旱区苜蓿草地适宜翻耕年限为6～8 a，粮食作物的种植年限应在16～20 a；半干旱偏旱区苜蓿的适宜种植年限为4～6 a，粮食作物的种植年限应在32～33 a。
论文题目：渭北旱塬不同秸秆覆盖量对农田环境及春玉米生理生态的影响
研究生姓名：蔡太义
导师姓名：贾志宽 教授
预答辩时间：2011年4月7日
地点：西北农林科技大学农学院会议室
预答辩委员会组成：
主席：廖允成 教授博导 西北农林科技大学农学院作物栽培学
委员：杨改河 教授博导 西北农林科技大学农学院 作物栽培学
李 军 教授博导 西北农林科技大学农学院 作物栽培学
王德祥 教授博导 西北农林科技大学林学院生态学
田宵鸿 教授博导 西北农林科技大学资源环境学院 植物营养学
秘书：韩清芳博士 西北农林科技大学农学院
摘要：本研究在陕西省合阳县旱农试验站，连续4年(2007~2010年)进行了春玉米秸秆覆盖定量定位试验，通过生育期覆盖和全程覆盖两种方式，系统研究了不同秸秆覆盖量在不同降水年型条件下，对土壤环境及春玉米的生长发育的影响，主要研究结果如下：
1 对农田环境的影响
1)全程覆盖4500 (S1)、9000 (S2)、和13500 kg/hm2 (S3) 处理，2年（2009~2010）平均地温较CK分别显著降低3.4、4.4和4.8℃(P<0.05)。休闲末，2m土层平均土壤贮水量，在2007~2010年较CK分别增加12.6、26.8和31.2mm；全生育期0~60cm土层4年平均土壤贮水量较CK分别增加4.15、7.80 (P< 0.05) 和10.45 mm(P<0.05).
2) 0~20cm土层，与CK相比，S1、S2和S3处理总有机碳(TOC) 质量分数分别提高5.08%、14.12%和28.03 % (P<0.05)；活性有机碳(LOC) 分别提高19.20%、44.02%和23.50%，差异均达显著水平(P<0.05)；碳库管理指数(CMI)分别高出20.94%、46.86%和50.21%, 差异亦均达显著水平(P<0.05)。LOC和CMI与玉米产量分别呈显著(P<0.05)和极显著相关(P<0.01)，相关系数分别为0.95和0.97。但TOC和玉米产量间无显著相关性。
3) 不同量全程覆盖处理，较CK均能显著降低冠气温差(CATD)、提高叶片水势（LW），尤以中午13:00~15:00效果最为明显。
2 对春玉米生长发育的影响
1) S1、S2和S3分别较CK晚出苗1、3和5d；抽雄延迟4、6和7d，整个生育期滞后3、5 和7d。抽雄期株高较CK分别增长了6.09%、11.07%和16.96%。
2) S1和CK群体平均净光合速率2008和2009年均呈“单峰型” 曲线变化，峰值在拔节期；S2和S3处理2年则均呈“双峰型”曲线变化，峰值分别出现在拔节期和孕穗期，且前者高于后者。不同覆盖量处理的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、叶片瞬时水分利用效率(WUE瞬时) 较CK均明显增加，光系统II (PS II) 的最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PS II潜在活性(Fv/F0)和光化学碎灭系数(qP) 较CK亦明显增强。
3 对春玉米产量及水、肥利用效率的影响
1) 4年平均籽粒产量，S1、S2和S3较CK分别增产4.82%、11.24% (P<0.05) 和11.67% (P<0.05)；生育期覆盖处理4500 (S4)、9000 (S5) 和13500 (S6) 较CK分别增产3.84%、10.99% (P<0.05)和13.63% (P<0.05)。4年平均生物产量，S1、S2、S3 、S4、S5和S6较CK分别增产5.84%、13.46% (P<0.05) 、13.87% (P<0.05)、4.00%、12.71% (P<0.05) 和13.10% (P<0.05)。
2) 4年平均降水利用效率(PUE)，S1、S2、S3、S4、S5和S6较CK分别提高5.14%、12.00% (P<0.05)、12.00% (P<0.05)、-7.10%、-0.49% 和0.55%。
3) 不同覆盖方式，均以9000kg/hm2覆盖量处理的N素利用效率、N肥利用率和N肥农学效率表现最优，且全程覆盖方式普遍高于生育期覆盖方式。
4) S1、S2和S3处理4年平均节水效益较CK分别增加了33.28、78.79和72.24元/ hm2。其4年平均产投比，较CK分别提高了0.63%、5.00% 和3.12%。
本研究表明，全程覆盖和生育期覆盖各处理水、温、肥效应、春玉米产量和水分利用效率均明显高于CK，但全程覆盖方式整体上优于生育期覆盖，且以S2综合表现最优。鉴此，渭北旱原或同类生态条件下（玉米生育期降水量低于390mm）采用秸秆覆盖时应选择全程覆盖方式，且以9 000 kg/hm2覆盖量为宜。
