• 2016年第3期文章目次
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    • 降雨条件下云南红土理化特性对坡面侵蚀的影响研究

      2016(3).

      摘要 (3514) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2108) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一定初始状态的云南红土,在一定的坡度、坡长条件下,采用人工模拟降雨试验方法,研究降雨作用下红土理化特性对红土坡面侵蚀的影响。结果表明:(1)红土颗粒组成中粘粒含量对降雨作用下的红土坡面侵蚀影响最为显著,当红土粘粒含量增大约8.1%时,其侵蚀模数增加25.8 g/(m2.h);(2)红土初始含水率偏离最优含水率越远,红土的侵蚀模数越大。当初始含水率从接近最优含水率的24.6%增加到30.5%时,红土侵蚀模数从110.4g/(m2.h)增加到121.3g/(m2.h);(3)在初始干密度1.0g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3、1.3g/cm3、1.4g/cm3条件下,红土侵蚀模数呈先增大后减小的二次曲线变化趋势(R2 = 0.9528)。在初始干密度约为1.2g/cm3左右,红土侵蚀模数达到最大值126 g/(m2.h);(4)降雨作用使坡面红土中铁铝氧化物含量减少,接近坡脚处Fe2O3含量从初始状态的8.591%减小到8.143%,Al2O3含量从初始状态的22.242%减小到20.967%。而坡内红土铁铝氧化物含量则随深度增加,Fe2O3含量增加了0.407%、Al2O3含量增加了0.861%。铁铝氧化物含量的变化,将引起红土抗侵蚀能力的变化。

    • 集中水流冲刷条件下土石崩积混合物坡面产沙特征

      2016(3).

      摘要 (4129) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3191) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内人工放水冲刷试验,探究不同流量(2 L/min、4 L/min、8 L/min、16 L/min)和砾石含量(0%、20%、40%、60%)条件之下土石崩积混合物坡面产沙特征。结果表明:各条件下产沙过程均呈“先增大后减小再趋于稳定”的趋势。产沙量随着流量的增大而增大,而含沙量随流量的增大总体呈减小的趋势;在2 L/min和4 L/min条件下,产沙量及含沙量随着砾石含量的增大呈先减小后增大的趋势,存在临界砾石含量(20-40%之间);在8 L/min和16 L/min条件下,产沙量及含沙量随着砾石含量的增大而增大。产沙率与含沙量的关系表明含石量对产沙的影响存在临界含石量(20% - 40%)。砾石含量和流量可以用来很好地预测土石崩积混合物的产沙率,但对含沙量的预测效果较差。流量对产沙率及含沙量的影响均大于砾石含量。

    • 生物质炭对水稻土中脱氢酶活性和铁还原过程的影响

      2016(3).

      摘要 (2797) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1861) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究添加生物质炭对淹水稻田体系脱氢酶活性及土水界面铁还原过程的影响,选择2种不同地区水稻土,采用土壤泥浆厌氧培养试验方法,分析了添加不同粒径生物质炭后泥浆培养体系中脱氢酶活性、pH以及Fe(II)浓度的变化。结果表明:生物质炭能够提高水稻土厌氧培养体系的脱氢酶活性、促进微生物铁还原进程。脱氢酶活性和铁还原能力随着生物质炭粒径的减小而增大。未添加生物质炭的处理中,两种水稻土脱氢酶活性最大为3.13、2.60 μg/(mL.g.min),Fe(II)累积量最高为8.07、7.44 mg/g;通过添加生物质炭,培养体系脱氢酶活性最大达4.35、4.18 μg/(mL.g.min)、Fe(II)累积量最高为9.01、8.18 mg/g。CCA(典范对应分析)显示水稻土初始pH与最大铁还原潜势及达到最大铁还原速率对应的时间极显著相关,表明生物质炭对铁还原过程的影响因土壤性质不同而存在差异;脱氢酶活性(DHA)、Fe(II)累积量之间呈现极显著的相关关系,两者在培养过程中相互促进。

    • 基于DEM的黄土高原沟谷节点分形特征研究

      2016(3).

      摘要 (2279) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1828) 评论 (0) 收藏

      摘要:以ASTER GDEM为主要数据源,在黄河中游多沙粗沙区提取了22个小流域的沟谷节点(channel junctions, CJs),采用计盒、关联维两种方法对比研究了CJs分形特征,并讨论了其分形的内涵与影响因素;基于CJs分形特征的聚类分析,探讨了样区的侵蚀程度差异。结果表明:(1)黄土高原CJs分形特征明显,不同分形方法度量的几何维数变化相同,盒维数大的样区关联维数也大;(2)CJs分形特征与黄土地貌的发育相关,不同地貌类型呈现出不同的分形维数;但两种分形方法度量出的分维值差异均能与地貌类型保持对应,分形维数排序为:黄土梁峁状丘陵沟壑>黄土破碎塬>黄土梁状丘陵沟壑>黄土塬>黄土山地>黄土峁梁状丘陵沟壑>黄土风蚀沙丘;(3)依据CJs盒维数、关联维数对样区进行聚类分析,结果表明22个样区划分为4种类型,大致对应剧烈侵蚀区、强烈侵蚀区、中度侵蚀区、轻度侵蚀区。研究表明分形方法能较好的刻画黄土高原不同地貌沟谷节点特征,并能在一定程度上反映沟谷侵蚀状况。

    • 贵州喀斯特人工草地土壤水分空间异质性对放牧强度的响应

      2016(3).

      摘要 (3429) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2312) 评论 (0) 收藏

      摘要:放牧利用是影响草地土壤水分空间异质性形成的主要因素,而基于小尺度土壤水分空间异质性的研究对分析人工草地群落稳定性维持机制具有重要意义。采用地统计学方法研究了贵州南部人工草地不同放牧强度(零牧、中牧和重牧)下浅层土壤剖面(0-10、10-20和20-30 cm)水分的空间异质性及其影响因素。结果表明:喀斯特人工草地土壤水分的平均值与变异系数均呈现出明显的放牧强度变化与剖面变化规律;在不同放牧强度下,0-10和10-20 cm土壤剖面含水量均表现为NG>HG>MG,20-30 cm土层土壤含水量为NG> MG > HG,变异系数均呈中等变异(10%0+C) 值在0.500-0.817之间,表明土壤水分表现出中等或很强的空间自相关性;不同放牧强度土壤水分变程在2.77-15.61m 范围内变化(零牧,2.53-12.82m;中牧,2.77-15.61m;重牧,14.03-18.79m),说明影响土壤水分的生态过程随放牧强度变化在不同尺度上起作用; Kriging maps直观地反映和验证了草地土壤水分的空间变化规律,与Moran’s I和半方差函数分析的结果相吻合。综合分析发现,在小尺度内,重牧是地势平坦的喀斯特人工草地表层土壤水分空间变异的主要影响因素。

    • 残膜对土壤水分水平运动的阻滞作用

      2016(3).

      摘要 (2232) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1872) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明不同残膜量对土壤水分水平运动过程的影响规律,设置了6个残膜量水平,分别为0,80,160,320,640和1280kg/hm2,采用室内水平土柱吸渗法,分析了残膜对水平湿润锋运移、累积入渗量、Boltzmann系数和土壤水分扩散率的影响。结果表明:水平湿润锋运移速率、土壤含水率和累积入渗量均随残膜量增加而减小,残膜量≥160 kg/hm2时,水平湿润锋运移速率和累积入渗量大幅降低;残膜对土壤水分水平运动的阻滞系数与残膜量呈正相关关系,残膜阻滞系数的最大增长率出现在80—160 kg/hm2残膜量区间,增长率达251.15%;随残膜量的增加,阻滞作用较强区域距离入渗点的距离增大,Boltzmann系数和水分扩散率则逐渐减小,土壤基质势对水分水平运动的驱动作用和土壤持水能力逐渐减弱;但混有残膜的土壤水分水平运动过程仍符合土壤水分扩散率单一参数模型和Kostiakov入渗模型。残膜是一种难降解持续性污染物,会降低水平湿润锋运移速率、累积入渗量和土壤水分扩散率,残膜对土壤水分水平运动的阻滞作用随残膜增多而增强。

    • 古尔班通古特沙漠东缘风沙流结构特征

      2016(3).

      摘要 (3124) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4009) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨古尔班通古特沙漠东缘半固定沙丘风沙流结构特征,采用方口梯度集沙仪和便携式气象站,收集2015年5—9月期间气象数据及风沙流沙样,对近地表风沙流的输沙率、粒径组成分布、粒度参数及平均跃移高度进行分析。结果表明:输沙率(Q)随高度(H)变化规律明显,均表现为负幂(Q=aH-b)形式递减,相关系数均较高,风沙运移主要集中在近地表0-40cm,其输沙量占总量的73.7%~97.9%;风沙流组成以细砂(0.1-0.25mm)为主,中砂(0.25-0.5mm)次之,平均粒径(M)集中在120~250μm之间,随着高度的增加,风沙流中极细砂含量增加,中砂含量减少,平均粒径大小呈递减趋势;风速、局地植被分布差异都会造成风沙流结构差异,沙粒的平均跃移高度与风速大小呈正相关性,同时风向的变化也造成局地风沙流平均跃移高度在纵深上分布规律的差异。

    • 不同农业废弃物还田对土壤碳排放及碳固定的影响

      2016(3).

      摘要 (1626) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1759) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业废弃物还田是发展循环农业和低碳经济的重要途径。本研究在玉米生长季,采用静态箱法,在氮磷钾等养分量(N 240kg/hm2,P2O5 100 kg/hm2, K2O 120 kg/hm2)的条件下,研究了秸秆、牛粪、鸡粪与化肥配施还田,对土壤CO2排放及碳固定的影响。研究结果表明:施肥促进了土壤CO2排放,其中100%秸秆粉碎还田配施化肥(S1)对土壤CO2排放的促进作用最为明显,平均排放通量达389.0 mg/ m2?h;其次为化肥单施(S4)。S1、S2、S3和S4处理在6、7、8三个月份CO2平均排放通量表现为S4>S1>S3>S2,分别占整个生长季排放总量的80.1%、78.9% 、78.8%和83.7%,表明单施化肥处理(S4)在玉米生长旺季CO2排放通量最高达624.9 mg/ m2?h。各施肥处理在玉米生长季出现两个CO2排放高峰阶段,与两次氮肥(尿素)追施密切相关,两次追施氮肥后CO2排放通量平均值均表现为S4>S1>S3>S2,表明用农业废弃物中的氮部分代替化肥氮,可减少了CO2排放量。50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S2)能明显提高土壤有机碳含量。50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3)可明显提高玉米各器官及植株含碳量,其中,S3处理植株含碳量最高为9.59 t/hm2,促进了玉米碳固定;而100%秸秆粉碎还田配施化肥氮(S1)并不能提高玉米各器官及植株含碳量,甚至低于化肥单施(S4)。

    • 基于风洞模拟的荒漠草原不同放牧强度抗蚀特征比较

      2016(3).

      摘要 (2346) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1502) 评论 (0) 收藏

      摘要:以内蒙古高原荒漠草原亚带短花针茅草原为研究对象,在长期随机区组放牧试验地(放牧强度分别为LG 0.93、MG 1.82、HG 2.71、CK 0 sheep/hm2)取原状土样并进行室内风洞吹蚀试验,研究荒漠草原放牧强度与风蚀速率的定量关系及估测不同放牧强度荒漠草原风蚀总量。结果表明:不同放牧强度处理区的群落结构特征差异显著(p<0.05),但土壤结皮和0-5cm深度土壤粒径组成仅粘粒含量差异显著,其他粒径组成无显著差异(p>0.05);不同放牧强度处理区风速风蚀速率方程有较好的指数拟合, HG和MG区的方程拟合系数R2大于LG和CK,且表征风速敏感性的参数B随着放牧强度的增加,从CK的0.15增加到HG区的0.21,表明在放牧条件下,风蚀速率对风速增加更加敏感;风蚀率与风速和放牧强度具有极显著的正相关关系(r=0.601和r=0.563,p<0.01),与盖度和高度具有极显著的负相关关系(r=-0.544和r=-0.535,p<0.05);基于试验区两年的小气象站数据和土壤风蚀方程,短花针茅草原年均风蚀量在110-680 t/km2.year之间,随着放牧强度的增大,单位面积年均风蚀量逐渐增加,CK处理区年均风蚀量为115.24 t/km2.year,大约为HG区风蚀量648.95 t/km2.year的17%,MG区和LG区分别是重度放牧区的60%和23%。

    • 栓皮栎林下枯落物减流减沙效应研究

      2016(3).

      摘要 (1305) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2090) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用室内人工模拟降雨的方法,对有枯落物覆盖的栓皮栎林与无枯落物覆盖的栓皮栎林在不同的雨强、坡度条件下的减流减沙效应进行了比较分析,研究结果表明:(1)相对于只栽植栓皮栎的坡面,林下枯落物的存在能有效地减弱坡面径流,且在坡度为10°、雨强为60mm/h时的减流效果最优,达到25%;(2)枯落物的存在显著提高了栓皮栎林的减沙效益,其中在坡度10°、雨强为90mm/h的条件下减沙效果最优,达到125%;(3)枯落物层的存在还能延长坡面径流产生的时间,降低坡面流流速,同时还能有效地减少坡面的总产流量(6.60-28.17%)和总产沙量(11.08-65.08%);(4)对比枯落物层对总产流量和总产沙量的减少率可以发现,枯落物层在不同条件下对总产沙量的减少率普遍大于相同条件下其对总产流量的减少率。

    • 不同人为干预强度下红壤侵蚀退化荒地生态系统碳库恢复的差异

      2016(3).

      摘要 (2862) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2371) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究退化荒地森林恢复后生态系统有机碳的变化,可为原先低碳密度生态系统碳库的恢复提供理论和实践参考。本文研究红壤侵蚀退化形成的荒地(HD),以及在此基础上通过人为干预形成的木荷马尾松混交林(MM)、阔叶林(KY)、柑桔林(GJ)、封育林(FY),调查了其地上、地下碳库和年均细根生物量。结果表明:木荷马尾松混交林(267.22 t/hm2)、阔叶林(233.48 t/hm2)、封育林(112.01 t/hm2)生态系统碳储量显著大于荒地(27.04 t/hm2),而柑桔林(84.16 t/hm2)与荒地之间无显著差异(P<0.05)。植物部分碳储量木荷马尾松混交林(187.88 t/hm2) 、阔叶林(164.17 t/hm2)、柑桔林(15.24 t/hm2) 、封育林(61.75 t/hm2)分别为荒地(4.31 t/hm2)的43.56、38.06、3.53、14.32倍。地下土壤部分(0-80cm)碳储量木荷马尾松混交林(79.34 t/hm2) 、阔叶林(69.31 t/hm2) 、柑桔林(68.93 t/hm2)、封育林(50.26 t/hm2)均显著高于对照(22.73 t/hm2) (P<0.05)。混交林(112.15 g/m2)、阔叶林(88.71 g/m2)、柑桔林(257.70 g/m2)、封育林(211.21 g/m2)年均细根生物量分别为荒地(92.33 g/m2)的1.21、0.96、2.79、2.29倍,细根生物量与土壤有机碳显著相关((P<0.05)。不同森林恢复类型生态系统、地上和地下碳积累的速率分别变化在2.04-8.58、0.39-6.56、0.98-2.02 Mg C/(hm2?yr1)范围。表明强力的人为干预有助于红壤侵蚀退化荒地生态系统碳库的快速增加。

    • 华北土石山区坡面溅蚀和片蚀泥沙颗粒特征研究

      2016(3).

      摘要 (1520) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1488) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于野外人工模拟降雨试验,研究3种降雨强度(35、65和100 mm/h)、2种坡度(5°、15°)和3种植被盖度(0%, 30%, 80%)条件下,溅蚀和片蚀泥沙颗粒的粒径动态分布特征,及其与降雨强度、坡度和植被覆盖度的关系,揭示表层土壤团聚体在侵蚀过程中的破碎机制。结果表明,两种侵蚀方式下的泥沙粒径主要集中在0.1~0.05 mm粒级和0.05~0.02 mm粒级范围内。其中,溅蚀泥沙颗粒中粗砂(2-0.25 mm)和细砂(0.25-0.05 mm)百分比含量较高,而片蚀泥沙颗粒中粉粒(0.05-0.02 mm)和粘粒(<0.002 mm)百分比含量较高,溅蚀泥沙颗粒的平均重量直径均大于片蚀泥沙颗粒。对比泥沙颗粒粒径的变化特征,溅蚀泥沙颗粒中粗砂(2-0.25 mm)和细砂(0.25-0.05 mm)含量逐渐减少,粉粒(0.05-0.02 mm)和粘粒(<0.002 mm)含量逐渐增加,而片蚀泥沙颗粒主要以粉粒(0.05-0.02 mm)和粘粒(<0.002 mm)为主,其百分比含量高达80%。两种侵蚀方式下不同粒径泥沙颗粒与坡面径流流量和深度的相关分析表明,泥沙粒径分布与地表产流过程密切相关。同时,溅蚀和片蚀泥沙颗粒粒径的分形特征与侵蚀土壤的相对机械破碎指数有较好的拟合性,可以有效预测侵蚀过程中坡面土壤团聚体随降雨历时变化的剥蚀程度。

    • 工程堆积体标准小区界定与可蚀性因子改进

      2016(3).

      摘要 (1257) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1480) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对将USLE模型应用于工程堆积体侵蚀预报时结果偏差较大是因为其标准小区与土壤可蚀性因子不适合直接应用于工程堆积体侵蚀预报的问题,结合对我国六大水蚀类型区工程堆积体参数的调查、统计、分析,界定了工程堆积体标准小区的坡度、坡长;结合国内外已有研究成果,分析论证了堆积体可蚀性因子的改进办法,并引用相关数据验证了可行性。结果表明六大区域工程堆积体坡度、坡长及坡面物质组成均与USLE中规定的标准小区相差较大;为了尽量消除误差,建议工程堆积体标准小区坡度采取众数35°,坡长采取平均值5m;堆积体可蚀性因子更名为土石质因子Tr,并将单位体积土石混合体中石砾总表面积Cs作为石砾因素指标纳入堆积体土石质因子Tr中与堆积体物质中土壤可蚀性因子K共同构建工程堆积体土石质因子函数;验证结果表明堆积体可蚀性因子改进办法是可行的。工程堆积体坡度、坡长的界定及可蚀性因子的改进对提高基于USLE模型的堆积体侵蚀预报精度有重要意义。

    • 黄土区采煤塌陷对土壤水力特性的影响*

      2016(3).

      摘要 (3044) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3054) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过对山西省平朔矿区塌陷区、原地貌和复垦区进行调查采样和实验室分析,研究了采煤塌陷对土壤容重、含水量、田间持水量、饱和导水率和土壤崩解速率等指标的影响。结果表明:塌陷区土壤容重、含水量和田间持水量处于弱变异到中等变异区间,饱和导水率和崩解速率均为强变异;塌陷虽使土壤容重增加,但影响幅度不大;土壤含水量受塌陷影响规律不明显;田间持水量受塌陷影响明显(P<0.05),较未受损地区降低了6.2%~15.5%;在采煤塌陷的影响下,土壤饱和导水率和崩解速率显著增加(P<0.05);复垦区土壤水力特性与原地貌没有显著差异(P>0.05),且各层次之间差异性也不显著(P>0.1)。

    • 草被覆盖对养分迁移机制的影响

      2016(3).

      摘要 (1309) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2068) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨草被覆盖对养分流失机制的影响,采用室内模拟降雨试验,在30mm/h雨强下,对不同水土保持先锋植物种(紫花苜蓿、狗尾草)、四种植株密度(0、80、120、160株/m2)、两种处理方式(保留整株植物、仅保留地下部分)下养分随泥沙和径流流失浓度与流失总量进行研究。结果表明:草被覆盖能有效控制坡面侵蚀,其中紫花苜蓿和狗尾草植株控制土壤侵蚀作用与地下部分关系密切,地上部分作用不明显。裸坡养分随泥沙的流失量是有植被坡面的1.49~5.90倍(全氮)、1.24~8.61倍(全磷)、1.17~1.82倍(速效钾),但两者的流失浓度差异不显著,表明草被控制养分随泥沙流失作用主要来源于控制侵蚀量,其中狗尾草地下部分减少养分随泥沙流失的作用强于紫花苜蓿,紫花苜蓿地上部分减少养分流失的作用强于狗尾草;同时随植株密度增加,草被地下部分减少养分随泥沙流失的作用逐步增强。草被覆盖能有效减少坡面养分随径流流失,地下部分坡面与全株坡面的全氮流失量比值为1.02~1.05(狗尾草)、1.10~1.14(紫花苜蓿),表明草被控制养分随径流流失作用主要来源于地下部分,其中狗尾草地下部分作用较紫花苜蓿明显;同时随植株密度增加,地下生物量控制全氮和全磷养分随径流流失的作用逐步强化;,但地下部分控制速效钾流失作用的权重没有明显的定向变化。径流养分浓度动态变化前期不断下降,后期趋于稳定,其中幂函数对养分浓度动态变化的拟合效果最佳;同时全氮和全磷动态变化与植株状况关系密切,而全磷对植株状况变化响应不明显。

    • 一膜两年覆盖条件下耕作方法对旱作玉米产量及土壤物理性状的影响

      2016(3).

      摘要 (1826) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1691) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了优化全膜双垄沟播玉米土壤耕作技术,实现土壤质量保育和增产增效,布设田间定位试验,比较研究了一膜两年全膜双垄覆盖条件下,少免耕对玉米产量、水分利用效率(WUE)、经济效益,土壤物理性状。结果发现:一膜两年用条件下,深松耕-免耕较对照能显著提高玉米的籽粒产量、水分利用效率、收获指数、总产值及产投比,其籽粒产量、水分利用效率、收获指数、总产值及产投比分别较对照提高22.8%、22.0%、15.0%、17.4%、17.4%;深松耕-免耕具有降低表层土壤容重、紧实度,增加土壤总孔度、大团聚体含量及饱和导水率的作用,全膜双垄沟播玉米采用深松耕-免耕具有明显的稳增产增效及土壤结构改善的作用,建议在全膜双垄沟播玉米种植体系中推广应用。

    • 缙云山典型树种树干液流径向变化及单株日蒸腾量估算

      2016(3).

      摘要 (1269) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1604) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析树干液流速率径向变化,准确估算单木蒸腾量,运用Granier热扩散探针方法于2015年7月至9月对重庆缙云山自然保护区内2个典型树种(杉木、四川山矾)树干木质部3个深度(10mm,30mm,50mm)的液流速率(V)进行测定。结果表明:杉木树干液流速率径向分布规律表现为:V30~50mm>V10~30mm>V0~10mm,V30~50mm是V0~10mm的1.65倍,V10~30mm是V0~10mm的1.12倍。四川山矾树干液流速率径向分布规律表现为:V10~30mm>V0~10mm≈V30~50mm,V10~30mm约为V0~10mm和V30~50mm的2.6倍;各深度处的液流速率之间呈显著线性相关关系;树干木质部不同深度处液流速率日变化规律呈单峰或双峰走势;7月份液流速率值最大,树木蒸腾出现“午休”现象;液流启动及到达峰值的时间在时间和空间上都存在差异。7月份液流启动时间和到达峰值时间早于8、9月份。径向上液流速率最大的位置,液流启动时间最早,到达峰值时间最晚;运用3个深度的液流速率分区域计算得到的杉木日蒸腾量为7274.815g,四川山矾日蒸腾量为12481.494g;忽略树干液流径向差异,以单一深度处液流速率估算日蒸腾量,对杉木日蒸腾量产生的误差约为10.29%~22.60%,变异系数CV为37%~60%,对四川山矾日蒸腾量产生的误差约为42.41%~66.88%,变异系数CV为19%~26%。

    • 华北土石山区森林土壤中石砾分布特征对土壤大孔隙及导水性质的影响

      2016(3).

      摘要 (2816) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2352) 评论 (0) 收藏

      摘要:华北土石山区土壤石砾含量丰富,对大孔隙形成及水分运移具有重要影响。为了探究土壤中石砾对大孔隙形成的作用及对土壤饱和导水率的影响,本文研究了京郊密云水库水源涵养林内土壤石砾分布特征、大孔隙分布特征以及与饱和导水率之间的关系。结果表明:(1)林区0-30 cm土壤层内石砾体积含量范围为7.10%~22.05%,质量含量范围为10.76%~38.20%,且石砾多集中分布于5~10 mm粒径范围内;石砾含量随坡向呈现阳坡>阴坡>半阴半阳坡的规律;(2)石砾含量与当量孔径>1.5 mm的孔隙密度呈现极显著相关关系(P<0.01),粒径>5 mm的石砾体积含量与大孔隙密度有显著相关性(P<0.05),说明砾石主要影响较大孔隙,特别是>5 mm的石砾对大孔隙的形成影响较大;(3)当量孔径>1.5 mm的孔隙数量仅占总空隙数量的1.41%,但对导水速率的贡献率为54.44%;饱和导水率与其呈线性关系。探究石砾对大孔隙及饱和导水率的影响,有助于更加全面地认识森林土壤水源涵养机理以及水文调节过程,为石质山区水源利用与保护,水文过程的模型建立提供理论基础。

    • 黄泛平原区不同土地利用方式下的土壤养分状况分析

      2016(3).

      摘要 (3468) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2595) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤是人类赖以生存的自然资源,而土地利用则是人类干预土壤最重要、最直接的活动。研究不同土地利用方式对土壤养分含量的影响可以为土地资源的合理利用以及农作物的高效产出提供依据。文中选取位于黄河下游冲积平原的菏泽市为研究区,分别选取菜地、水浇地、果园、林地四种利用类型,获取N、P、K、有机质等13种养分数据。利用SPSS软件ANOVA单因素方差分析法,研究黄泛平原区不同土地利用方式对土壤养分的影响。结果表明:土壤pH值有林地与果园相对较高,水浇地和菜地较低,均呈弱碱性;土壤有机质、速效钾、有效磷和全氮含量均受土地利用方式影响较大,并且均为菜地含量最高,水浇地次之,林地含量最小,土壤缓效钾受土地利用方式影响不显著;土壤有效硫含量由大到小为菜地>水浇地>果园>有林地,与有机质相同;有效锌、有效铜和有效铁在水浇地中含量较高,有效猛、有效钼和有效硼在有林地中含量较高,菜地的微量元素含量普遍较低。研究结果为黄泛区土壤施肥与利用管理提供了科学依据,对该区土地资源的合理利用与保护具有积极指导意义。

    • 北京山区不同质地类型自然边坡土壤种子库特征

      2016(3).

      摘要 (1834) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2212) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解北京山区土质边坡和土石边坡土壤种子库特征,在北京市鹫峰、百花山和云蒙山采用野外调查和室内萌发相结合的办法,研究了这三个区域中土质边坡和土石边坡土壤种子库大小、物种组成及其与地上植被之间的关系。各个研究区的土壤种子库共包含54种植物,隶属于26科53属,其中有23种草本,21种灌木,未观察到乔木种;土壤种子库密度介于16166.67±2165.16~20612.50±2717.32粒/m2;各个实验地0-5cm土壤层与5-10cm土壤层种子库的种子数量垂直分布有一致的规律性,0~5cm土壤层种子库密度略高于5-10cm;土壤种子库与相应样地地上植被之间相似性指数介于0.390~0.492。通过研究发现,所选地区土壤种子库中包含大量植物种子,且物种丰富度很高,合适的环境条件下,可以顺利萌发,能够满足一般情况下的生态修复要求。可以考虑作为客土在北京山区的环境修复中发挥作用。

    • 新修坡改梯对土壤水库库容的影响

      2016(3).

      摘要 (2578) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2625) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究对小流域治理惯用的坡改梯工程的理水功能进行评价,以重庆缙云山山地黄壤为研究对象,在山地同侧不同高程的地带分别选取了撂荒地和坡耕地两种土地利用类型地块共6块,对比分析了其坡改梯工程前后土壤水库库容变化以及坡改梯区域土壤水库对削洪减灾的作用。结果表明:(1)坡改梯前后,梯地内土壤水库各项库容变化主要受土层厚度变化影响,但在绝对土层不变的情况下,库容大小在一定程度上受到坡改梯前的土地利用方式影响;(2)土壤水库特性与坡改梯引起的土壤性质变化有关,特别是与土壤孔隙、质地相关指标有关;(3)在百年一遇的设计暴雨条件下,用简化的概念型产流模型进行模拟,发现坡改梯能在理论上削减30%以上的径流,对农业区域旱涝灾害防治有重要作用。

    • 马尾松-麻栎混交林土壤溶解性有机碳、氮空间分布特征

      2016(3).

      摘要 (1609) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1912) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:研究选取河南省驻马店西部低山丘陵区马尾松—麻栎混交林为研究对象,分析土壤有机碳 ( SOC )、溶解性有机碳 ( DOC ) 和溶解性有机氮 ( DON ) 储量及其对坡向、土层深度 ( 0—10 cm和10—20 cm ) 及胸高断面积的响应规律。结果表明:坡向和胸高断面积显著影响SOC和DOC储量 ( P<0.05 ),且不同坡向土壤中SOC、DOC和DON的影响因素不同。阳坡SOC储量主要限制性因素是速效钾,阴坡是全氮;阳坡与阴坡土壤DOC和DON储量均主要受全氮的影响。另外,土层深度亦对SOC、DOC和DON储量有显著影响 ( P<0.05 ),且随土层加深而降低,呈表层富集的现象。相关性分析进一步表明:SOC、DOC和DON储量与土壤物理性质即土壤湿度、紧实度及土壤中颗粒组成存在显著的相关性。SOC、DOC和DON两两之间呈显著正相关关系,并均与土壤全氮、有效氮 (铵态氮、硝态氮和碱解氮)、速效磷和速效钾等含量也存在显著的相关性 ( P<0.01 ),暗示土壤养分含量是影响马尾松—麻栎混交林土壤有机碳储量及溶解性有机质空间分布的重要因素。

    • 三万年来卤阳湖湖泊沉积物地球化学元素变化特征及其环境意义

      2016(3).

      摘要 (4140) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2672) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用荧光光谱仪,等离子发射光谱测定了关中盆地卤阳湖区沉积物(0~280 cm)元素含量变化,在光释光定年与R型聚类分析基础上,探讨了三万年来该区26种元素的地球化学行为特征及环境意义。结果表明:卤阳湖沉积物元素大致可分四类:第一类Si、Zr、Hf、Na,指示4.6 ka B.P.后湖泊萎缩,外源沉积减少;第二类Ga、U、Sr指示4.6 ka B.P.和2.0 ka B.P.前后的湖区干旱气候;第三类Cu、Hg、Mn、Mg 指示4.6 ka B.P.后湖水咸度的增加;第四类 Ti 、Sb、Pb 、V、Th、Co、Fe、Bi、Cs、Zn、Ni、Rb、Ga、K、Al这15种元素指示湖水咸度与周边人为活动的增加。元素变化特征说明卤阳湖在33 ka B.P.至10.4 ka B.P.间,沉积环境稳定,全新世前期(10.4~4.6 ka B.P.) 湖水变淡,4.6 ka B.P.后,外源沉积减少,湖水咸度升高,2.0 ka B.P.前后,湖泊干旱造成大量盐分生成,之后,虽气候转湿,但人为活动增加使湖泊快速走向衰亡。

    • 辽河源不同林龄油松林水源涵养能力研究

      2016(3).

      摘要 (1373) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2175) 评论 (0) 收藏

      摘要:为定量评价不同林龄油松林的水源涵养能力,采用水量平衡法和综合蓄水量法,对辽河源地区3种不同林龄油松林的降雨再分配、凋落物持水能力、土壤蓄水能力以及林分水源涵养能力进行了研究。结果表明:(1)观测期间,共观测到112次降雨,累计降雨量902.2 mm,平均降雨量8.1 mm;小雨、中雨、大雨和暴雨分别占总降雨量的25.2%、35.5%、26.4%和12.9%;(2)不同林龄油松林的林冠截留、林内降雨和树干茎流占总降雨量的比例分别为24.1%、72.9%和3%;林内降雨与林外降雨呈显著正线性关系;随着林龄的增加,林冠截留能力增加,而树干茎流先增加后减少;(3)凋落物的最大持水量、最大吸湿比和有效拦蓄量均随着林龄的增加而增加;(4)随着林龄的增加,土壤容重减小,总孔隙度增加,土壤入渗速率提高,蓄水能力增加;(5)不同林龄油松林水源涵养能力表现为成熟林>近熟林>中龄林。在不同林龄的油松林中,随着演替的进行,林分对降雨的分配与截流能力、水源涵养能力逐步增强。

    • 平坦下垫面植被蒸散特征及对气象因素的响应研究

      2016(3).

      摘要 (1603) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1650) 评论 (0) 收藏

      摘要:下垫面蒸散活动是生态系统水热平衡的重要组成,为了研究平坦下垫面植被蒸散特征,本文以北京市八达岭林场场部示范林为研究对象,基于涡度相关仪观测数据,研究平坦下垫面蒸散特征,通过PT-Fi模型分析下垫面蒸散组分,以常规统计方法分析蒸散对气象因素的响应。平原区植被非均一下垫面蒸散典型日变化分析表明,全天可分为四个阶段,平稳期:0:00~5:00和20:00~0:00(夜间),逐渐上升期:5:00~12:00,剧烈波动期:12:00~14:00,下降期:14:00~20:00。采用对应时间段取平均的方法分析月蒸散24h变化规律,其变化趋势与日变化相似,但曲线更平滑。季节变化分析表明,4月期间蒸散缓慢增长,5月开始逐渐上升;6月~9月期间为蒸散高峰期且波动较大;10月开始蒸散迅速降低。蒸散组分分析表明,研究时段内总蒸散532.92mm,植被蒸腾量394.48mm,所占比例74.02%;土壤蒸发量138.44mm,所占比例25.98%。蒸散与常规气象因子相关分析表明,太阳辐射(相关系数):夏季晴天(0.9484)>春季晴天(0.7909)>秋季晴天(0.6917),夏季晴天(0.9484)>夏季阴天(0.8828);温度(相关系数):夏季晴天(0.6735)>秋季晴天(0.4222)>春季晴天(0.1826),夏季晴天(0.6735)>夏季阴天(0.647)。量化常规气象因子对蒸散的影响效应表明,太阳辐射:夏季晴天(0.3585 W﹒m-2/ W﹒m-2)>春季晴天(0.0474W﹒m-2/ W﹒m-2)>秋季晴天(0.0525W﹒m-2/ W﹒m-2),夏季晴天(0.3585W﹒m-2/ W﹒m-2)>夏季阴天(0.2510W﹒m-2/ W﹒m-2);温度:夏季晴天(18.042 W﹒m-2℃-1)>春季晴天(2.3224W﹒m-2℃-1)>秋季晴天(1.3516W﹒m-2℃-1),夏季阴天(21.0650W﹒m-2℃-1)>夏季晴天(18.0420W﹒m-2℃-1)。降水事件在短期内对蒸散的影响为负效应。气象因子对蒸散的综合影响效应分析表明,温度的影响效应最大,不同季节其贡献率为40%~60%,太阳辐射和空气相对湿度贡献率在不同时期变化较大。

    • 黄土丘陵枣林非生育期土壤水分 损失及其剖面气态水分析

      2016(3).

      摘要 (3413) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2961) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对黄土丘陵半干旱区枣林地土壤干化缺水严重的现象,利用2012-2015年土壤水分、温度等实测数据,分析枣林土壤水分损失的运动规律及其机理。结果表明:非生育期是枣林地土壤水分损失的十分严重的阶段,0-200cm土层土壤水分损失量可达到85.64-92.34mm,大约是同期降雨量的2倍。蒸发是非生育期土壤水分损失的主体。在垂直剖面上,非生育期土壤水分损失自上而下呈现减少趋势,土壤水分由地下向上运移最终在近地表以气态水形式散失到大气。土壤气态水运动的活跃层在0-11cm土层间,最大深度为540cm。受温度、相对湿度等因素的影响,土壤气态水通量随土壤深度增加而减少。

    • 沙质草地生境中植物群落对土壤质地演进的响应

      2016(3).

      摘要 (1352) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1596) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用空间代替时间,选取6个沙地生境类型(硬质灰钙土H1,沙质灰钙土H2,固定沙地H3,半固定沙地H4,半流动沙地H5和流动沙地H6),通过对其土壤颗粒组成及草地植物群落结构及数量特征的分析,研究了沙质草地植物群落演替对土壤沙化过程的响应。结果表明:1)从硬质灰钙土到流动沙地,物种丰富度分别为9,12,9,9,9和5种;演替初期(H1-H2)多年生草本植物种占绝对优势,演替中期(H3-H4)一年生植物优势度明显,演替后期(H5-H6)则以半灌木占主导地位;各演替阶段禾本科植物均有很高的优势度,在半流动沙地阶段成为最大优势物种,在沙质灰钙土后藜科植物优势度保持相对稳定,菊科和豆科植物分别在固定沙地和半固定沙地阶段逐渐消失。2)物种多样性在沙质灰钙土最高,到固定沙地持续递减,而到流动沙地时又增大,生态优势度与物种多样性变化趋势正好相反,均匀度表现出先减小后增大的趋势,相邻的两个群落间具有较高的相似度。3)从硬质灰钙土到流动沙地,0-10cm土层土壤黏粉粒含量极显著减少(P<0.01),而粗砂粒极显著增加(P<0.01),土壤颗粒分形维数由2.52下降到1.73; 3)一年生草本植物优势度与土壤黏粉粒含量、土壤颗粒分形维数显著负相关(P<0.05);豆科植物优势度同土壤粉粒组分、土壤颗粒分形维数间呈显著正相关(P<0.05);物种多样性与粉粒组分含量极显著正相关(P<0.01),与细砂粒组分含量、土壤颗粒分形维数间呈显著正相关(P<0.05)。