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文献检索:
  • 人工模拟降雨条件下石灰土养分流失规律
  • 通过对三峡库区香溪河流域选取具有代表性石灰土坡耕地进行原位人工模拟降雨试验,研究了在不同降雨强度下石灰土中氮磷养分随地表径流的流失规律。结果表明:雨强越大,地表径流量、径流总量、泥沙流失量越大,初始产流时间越短,但是雨强对泥沙流失浓度的影响不显著;不同雨强下TP、TN浓度都随着产流时间的延长逐渐变小,最后趋于平衡,而且雨强越大,TP、TN浓度流失越严重,其中TP主要以PP形式流失,达到80%以上,TN的流失在大雨时PN占优,中雨时以DN占优;地表径流磷素的流失主要以泥沙携带为主,泥沙养分流失浓度与雨强无关,但是泥沙养分流失量却与雨强和泥沙流失量成正比。
  • 模拟降雨条件下不同种植方式的坡地氮素流失特征
  • 以花生(PL)、玉米(CL)、玉米和花生套种(TCP)3种种植方式下的坡耕地为研究对象,通过人工模拟降雨方法,研究不同种植方式下坡面的产流产沙过程及氮素流失特征,并以裸地(BL)作为对照。结果表明:PL、CL、TCP和BL的地表径流量大小依次为BL〉CL〉PL〉TCP,雨强为1.20mm/min时,其产流量分别为195.6L,182.1L,23.4L,11.9L,以BL的产流量为基准,TCP,PL和CL分别减少地表径流的比例为94%,88%和7%。不同种植方式下产沙量的排列次序为BL〉CL〉PL〉TCP,其产沙量分别为947g,72g,19g,4g,以BL的产沙量为基准,TCP,PL和CL减少泥沙的比例分别为99.6%,98.0%,92.4%;地表径流中的总氮、硝态氮、铵态氮浓度变化特征表明:除TCP外,PL、CL、BL在产流结束前地表径流中总氮、硝态氮、铵态氮浓度基本达到稳定状态,径流中氮素流失的主要形式为硝态氮,占总氮流失的比例为54%~79%。不同种植方式下的氮素流失量表现为TCP,
  • 降雨强度和坡度对土壤氮素流失的影响
  • 采用人工模拟降雨的方法,研究了不同雨强(30,50,65,100mm/h)和坡度(0°,5°,10°)下粘质土坡面土壤氮素流失过程,以及雨强、坡度对单位面积土壤氮素流失量的影响。结果表明:(1)降雨过程中,随着雨强和坡度的增大,氮素流失的浓度和总量都会相应增加,且雨强和坡度越大,氮素流失浓度变化越快,径流浓度稳定时间越早;(2)不同雨强下坡度与单位面积土壤氮素流失量呈线性相关,且随着雨强的增大,坡度对单位面积土壤氮素流失量的影响变小;不同坡度下雨强与单位面积氮素流失量的线性关系显著,当雨强一定时,坡度的改变对氮素流失量的变化速率影响不大;(3)雨强和坡度与单位面积氮素流失量之间有显著的线性关系,相关系数达到0.978 9~0.982 0;(4)相同条件下,雨强对氮素流失量的影响比坡度大;(5)在降雨过程中,累积径流量与3种形态氮的累积流失量之间有显著的线性关系,相关系数达到0.914 5~0.961 1。
  • 控释氮肥减量施用对春玉米土壤地表径流氮素动态及其损失的影响
  • 在自然降雨条件下的南方丘陵山地典型区域田间径流小区进行定点观测,比较了不施肥处理(T1)、普通尿素处理(T2)、控释氮肥处理(T3~T6)的TN、DN、NO3^--N和NH4^+-N的流失浓度变化及其损失负荷特征,为有效控制旱地氮素径流损失从施肥管理角度提供借鉴。结果表明,在168~240kg/hm~2施氮水平变化内,施肥量的增加或减少对径流量的影响不显著(P〉0.05);与施用普通尿素处理(T2)相比,等氮量的控释氮肥处理(T3)的TN、DN、NO3^--N和NH4^+-N的平均流失浓度及损失负荷变化无显著差异(P〉0.05),当控释氮肥施氮量减少20%时,TN平均流失浓度降低达极显著水平(P〈0.01)和损失负荷减少达显著水平(P〈0.05),DN平均流失浓度降低达显著水平(P〈0.05),损失负荷却始终差异不显著(P〉0.05);控释肥处理减氮30%的TN损失较T2、T3分别下降39.86%(P〈0.01)和32.50%(P〈0.05),较减氮20%处理的效果更好。旱地春玉米种植控释氮肥的施氮量控制在168~192kg/hm^2能够有效减少氮素径流损失,降低环境污染风险。
  • 漓江水陆交错带硝态氮淋失规律的模拟研究
  • 以广西桂林市潜经村漓江水陆交错带为研究区域,按照不同淹没程度将水陆交错带分为重度淹没带(T1)、中度淹没带(T2)、轻度淹没带(T3),运用室内土柱模拟试验,研究不同淹没带、不同尿素施肥量、不同价态阳离子对硝态氮(NO3^--N)淋失的影响。结果表明:(1)在正常施肥条件下,重度淹没带NO3^--N淋失量最大(117.5kg/hm^2),显著高于中度淹没带(108.0kg/hm^2)和轻度淹没带(102.7kg/hm^2)淋失量。(2)随着施肥量增加NO3^--N淋失量显著增加,当施肥量分别是140kg/hm^2,180kg/hm^2,220kg/hm^2时,NO3^--N淋失比值为1∶1.35∶1.94。(3)土壤中阳离子Na^+、Ca^(2+)的存在可显著减少11.38%~18.31%的NO3^--N淋失量,但不同价态阳离子之间对NO3^--N淋失量的影响差异不显著。(4)随着淹没程度减小土壤容重逐渐降低,土壤粘粒含量逐渐增加,有机质则呈先减小后增加的趋势。在低、正常施肥处理下,NO3^--N淋失量与土壤容重呈显著正相关,与土壤粘粒含量呈显著负相关;在高施肥处理下,NO3^--N淋失量与土壤有机质含量呈显著负相关。
  • 土壤容重对黑土坡面养分流失的影响
  • 为深入了解土壤容重对黑土区坡面养分流失的影响,在沈阳农业大学水利试验基地,采用室内人工模拟天然降雨的方法,对不同容重条件下的黑土坡面养分流失进行研究。试验结果表明:土壤容重是影响坡地溶质迁移以及坡面降雨产流产沙的重要因素。土壤容重在0.8^1.3g/cm^3间变化时,随泥沙流失的养分与径流水样中养分的流失呈现出相似规律。随着容重增大,径流系数变大,产流时间提早,入渗率减小,溶质(N、P、K)的流失量增加。在产流初期,径流强度增加显著,径流硝态氮衰减速率快,10min内基本达到本底值,同一时段径流水样中PO4^(3-)-P和K^+浓度升高,而产流后期,溶质浓度含量由于土壤发生面蚀甚至沟蚀而随容重呈相反变化。土层湿润锋深度随容重增大而变浅,容重为0.8g/cm^3时,湿润锋可达15cm,容重为1.4g/cm^3时,仅淋失到地表11cm深处,且表层土壤容重对硝态氮在土层中流失的影响大于对速效磷和速效钾流失的影响。当容重增大至1.4g/cm^3时,土壤结构坚实,养分浓度有所降低,流失量小,土壤流失情况减弱,说明采用适当的耕作措施改变表层容重可有效控制土壤侵蚀的发生。通过数学模拟分析,也进一步证实了幂函数是较为适于模拟黑土区溶质流失变化过程的模型。
  • 黄土质地对坡面侵蚀的影响
  • 采用室内人工模拟降雨试验,研究了黄土质地对坡面侵蚀的影响,并探讨了降雨、地形(坡度和坡长)及黄土土质对坡面侵蚀的综合作用。试验设计包括3种质地黄土(黄绵土、黑垆土和塿土)、4个坡度(10°,15°,20°和25°)、2个坡长(5m和10m)和2个总降雨量相同的降雨强度(90,120mm/h)。结果表明:在相同降雨条件下,塿土降雨过程中入渗缓慢,产流时间快于黑垆土与黄绵土,塿土坡面的径流总量高于黑垆土和黄绵土坡面。坡度对单宽产流率无影响。各因子按对单宽产流率影响程度从大到小依次为坡长、雨强、粘粒含量和有机质;各因子按对单宽产沙量按影响程度从大到小依次为坡长、土壤颗粒几何平均直径、雨强、有机质含量和坡度。
  • 人工模拟降雨条件下伊犁河流域黄土区土壤侵蚀试验分析
  • 新疆伊犁河流域的土壤侵蚀现象较为严重,以该地区具有代表性的黄土土壤为研究对象,采用人工模拟降雨的试验方法,研究了不同坡度、不同降雨强度、不同降雨历时、不同植被覆盖度对土壤侵蚀产流、产沙特征的影响。通过对模拟降雨试验数据的分析,得出以下结论:同一坡度,植被覆盖能相对的延缓初始产流时间,且降雨强度越大,初始产流时间越短;坡面产沙量随降雨强度的增强而增大,降雨强度越大,坡度对产沙量影响越明显,坡度为20°时产沙量突减,因此认为试验的临界坡度为20°~25°;降雨强度和产流量、产沙量之间的相关性极显著,相关系数为0.986和0.970;短降雨历时的产流量变化较长降雨历时的小,降雨历时和产流量、产沙量之间呈正相关;植被覆盖有明显的减沙作用。
  • 不同措施下粉煤灰产流产渣研究
  • 利用径流小区观测法,对裸露、覆表土撒播草灌、撒播草灌3种处理的粉煤灰在自然降雨条件下的产流产渣进行定量分析,研究不同降雨条件下产流产渣的特征,并对不同措施进行效益评价。结果表明:(1)观测期内总降雨量为1 635.3mm,总降雨历时为791.09h,降雨集中在4—9月,降雨量为1 160mm,累积降雨侵蚀力达到7 216.22(MJ·mm)/(hm^2·h),占全年的92.41%。7月降雨量最大,达到409.60mm,平均雨强为4.61mm/h,I30最大到67.2mm/h;降雨以大雨、暴雨为主,降雨量达828.9mm,占50.69%。(2)产流产渣集中在4—9月,3种措施产流量分别为1.67,2.27,1.49m^3,产渣量分别为0.39,1.39,0.33kg,7月产流产渣最多,分别为0.72,1.06,0.67m^3和0.30,0.90,0.21kg;3种措施暴雨的产流产渣量最多,分别为0.82,1.16,0.80m^3和0.19,0.62,0.17kg;(3)降雨量与产流产渣的相关性最大,其次为I30、再次为降雨侵蚀力,与降雨历时相关性最小。产流产渣与降雨量、I30呈多项式函数关系,与降雨侵蚀力呈线性关系,与降雨历时线性关系不明显,产渣与产流呈多项式函数关系。(4)覆表土撒播草灌小区产流量、产渣量、侵蚀总量均最大,分别为2.98m^3,1.59kg,31.81t/hm^2,裸露小区次之,分别为2.24m^3,0.54kg,18.23t/hm^2,撒播草灌小区最小,分别为2.98m^3,1.59kg,31.81t/hm^2。与裸露相比,撒播草灌后产流量减少14.73%,产渣量减少5.56%,侵蚀总量减少40.65%,撒播草灌对粉煤灰减流减渣效果明显。
  • 不同放牧制度草场产流产沙过程模拟试验
  • 为研究不同降雨条件下不同放牧制度对水土流失的影响,通过在呼伦贝尔沙质草原不同放牧制度草场进行人工模拟降雨试验,得到产流及产沙过程的变化特征,同时测定土壤流失的主要成分,并对产流量及产沙量进行回归分析。结果表明:休牧、轮牧、自由放牧草场的产流率随降雨历时的增加而逐渐增大,并最后达到稳定状态,产沙过程与产流过程相反,3种放牧草场的径流总量及产沙总量均为自由放牧草场〉轮牧草场〉休牧草场,放牧制度及雨强与产流率、产沙量间存在显著的正效应。3种放牧草场的产流量与泥沙含量间存在二项式相关。在相同降雨强度下,休牧草场对水土流失的调控能力明显优于轮牧及自由放牧草场,但随降雨强度增加,但其调控优势随降雨强度的增加在逐渐变弱。放牧制度对土壤流失的质地产生显著影响,自由放牧草场粉粒及粘粒流失严重,容易出现土壤沙化现象。
  • 坡地产流产沙规律数值模拟研究
  • 联立并求解降雨入渗模型、坡面产流模型及泥沙输运模型,并利用matlab编写模型计算程序,模拟计算了坡地的产流产沙过程。通过野外模拟降雨试验数据与模型计算值之间的对比验证了模型的可靠性,最后利用模型模拟了在不同雨强、坡度、坡长及土壤前期含水率条件下的坡面出口处的单宽流量、含沙率、总产沙量及坡面平均流速、平均水深的变化规律。结果表明:雨强及坡长的增大均会导致产流量及产沙量的显著增大;坡度的增大会导致产流量减小,而产沙量则出现先增大再减小的规律;土壤前期含水率的增大会导致产流量及产沙量有一定程度增大,但影响并不显著。
  • 2种土壤磁性特征及其对磁性示踪实验的影响
  • 通过磁性示踪耕作实验、土壤磁性背景值测定、土壤物理性质分析等方法研究了云南东川区蒋家沟流域2种土壤类型的磁性特征,并探讨了土壤磁性对耕作侵蚀磁性示踪实验的影响。结果表明:(1)砾石土磁性随粘粒和粉粒含量增加而明显增强(r=0.58,p〈0.05;r=0.67,p〈0.05),随砂粒增加而明显减弱(r=-0.71,p〈0.05);黄棕壤粘土因受磁性矿物影响大,随土壤中砂粒含量增加而增强,砾石土磁性随土壤含水量增加而明显减小(r=-0.68,p〈0.05)。(2)因受土壤侵蚀的影响,砾石土的磁性与坡度呈显著负相关关系(r=-0.701,p〈0.05),即随坡度增大而明显减小。(3)土壤成土背景差异导致2种土壤磁性存在明显差异,即黄棕壤粘土的磁性(1 451×10^(-5)SI)是砾石土磁性(53×10^(-5)SI)的27倍。在耕作侵蚀的磁性示踪实验中,磁性背景值低的砾石土比磁性强的黄棕壤粘土有更好的磁性敏感性,更能准确反映耕作侵蚀位移。当混入磁性示踪剂的土壤磁性是土壤磁性背景值的30倍时,耕作侵蚀磁性示踪实验较为准确和可靠,以此作参考,不同磁性的土壤可以确定一个科学的磁性示踪剂用量。
  • 基于SWAT模型的澜沧江中游小流域水土流失与NDVI时空动态相关性
  • 以澜沧江中游漫湾和大朝山库区的17个小流域为研究对象,基于RS与GIS空间分析,利用1999—2009年的SPOT VEGETAION逐旬遥感数据计算的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据,分析了梯级水电站库区近11a的植被覆盖的时空变化趋势,同时应用SWAT模型研究该区域小流域土壤侵蚀变化,进而探究1999—2009年研究区NDVI时空变化及其与径流输沙的关系。研究结果表明:1999—2009年间整个研究区NDVI整体呈上升趋势,进一步对近11a间NDVI趋势分析发现,呈增加趋势的区域占78.41%,只有12.37%的区域发生了减小;在年内,整个研究区月径流输沙集中于5—9月,年内分布极不均匀;在年际变化方面,年均泥沙产量在空间上分布不均匀,在时间上变化较不明显,水土流失严重的区域多分布在研究区的中南部;通过相关性分析得出,在空间上,植被NDVI与径流产沙量之间存在一定的负相关关系,尤其植被NDVI与产沙量之间存在显著负相关(r2=0.611,P〈0.01),在时间序列上,植被NDVI与径流产沙量的关系则不显著(r2=0.315,P〉0.01)。
  • 河岸带对地表径流截污的小试模拟以及不同基质处理表渗流能力的比较
  • 采用潮白河河岸带土壤,设置不同基质填充类型的小试模拟装置,依照北京市降雨径流水质进行模拟径流配水,研究不同基质材料处理径流污染的能力,同时比较表渗流去除污染物的差异,以期强化河岸带截污能力,减少进入水体中的外源污染物。结果表明,将对照以及火山岩、砾石、石灰石、白云石和沸石作为改造基质的系统截污能力进行比较,总体而言,对于污染物的去除效果较佳的是沸石组,其在TN、TP以及COD的去除方面均表现出了一定的优势。对NH4^+-N而言,处理效果最好的是沸石组,去除率达到了60.65%。同时,土壤组的表渗流量比为1.73,而沸石组的表渗流量比为1.02,COD和氮磷污染物的总去除率均与表渗流量比呈显著负相关。对河岸带选择合适基质进行一定的改造,不仅有利于提高截污性能,还可以降低表渗流量比值,提高下渗水量,从而利于地下水的补充。
  • 填料及降雨特征对雨水花园削减径流及实现海绵城市建设目标的影响
  • 为了应对城市化对区域水环境的不利影响,我国各地都在积极倡导城市低影响开发(LID),鼓励建设海绵城市。城市雨水花园是目前国际上广泛推崇的一项措施,通过对雨洪的拦蓄,增加入渗,削减污染物的输出。为了研究填充介质以及降雨特征对雨水花园效果的影响,以砂、土分层以及均质黄土2种不同填料雨水花园2a的监测数据,研究了花园对雨水径流总量和洪峰的削减效果,并分析了雨水花园在海绵城市建设中的积极作用。结果表明:在2a监测期内,分层填料雨水花园对14场降雨的水量的削减范围为12.0%~85.9%,平均为44.3%;对径流峰值削减范围为11.2%~93.3%,平均为55.8%;均质黄土填料的花园水量削减范围为9.8%~79.8%,平均39.2%;峰值削减范围为20.3%~89.8%,平均50.5%,分层填料雨水花园对峰值和水量削减均都高于均质黄土填料雨水花园。2个雨水花园的水量削减均与降雨量呈负相关关系,对中小型降雨的水量削减效果更为显著。西安市年内降雨多以中、小型降雨为主,两者之和占总降雨量的69.8%。如果以目前研究区海绵城市建设目标中年径流总量消减80%为控制目标,分层雨水花园和均质雨水花园对小雨的海绵城市完成率分别为98.5%和92.5%;对于中雨,分层和均质填料雨水花园的海绵城市完成率分别为69.0%和62.3%。研究还发现,雨水花园对雨水径流的削减能力与降雨前期的干旱天数呈正相关关系;鉴于研究区——西安雨热同期,雨水花园内土壤水分疏干较快,且降雨间隔天数平均4.25d,此类气候特点有利于雨水花园在该地区高效运行。
  • 红壤坡地不同植物措施消减径流峰值研究
  • 采用野外径流小区实验,以自然裸露坡地为对照,利用2013年赣北第四纪红壤坡地的降雨和产流过程数据,在分析日降雨特征的基础上,研究了不同植物措施对次降雨条件下的坡面产流峰值及年产流量的消减效果。结果表明:(1)全年侵蚀性降雨季节分布不均,主要集中在3—6月份,降雨量占全年的80.3%,且暴雨及大暴雨多发;(2)降雨量及最大时段侵蚀性雨强I60对坡面产流量有显著的影响,坡面产流量与PI60呈极显著的线性相关关系;(3)不同植物措施对坡面最大时段径流峰值及年总径流深的消减效果,以柑橘+百喜草全园覆盖措施为最好,其次为柑橘+百喜草带措施,柑橘纯林则最差。
  • 环境变化下长江荆南三口径流变化特征检测与归因分析
  • 依据长江中游荆南三口河系1951—2014年实测原型水文气候资料,在分析环境变化的基础上,定量分解不同时间尺度气候因素和人类活动对径流量变化影响的贡献率。结果表明:(1)以荆南三口及周边地区降水量减小,长江干流来水量逐期减少,水位降低,荆南三口河系断流天数呈波动性增加为标志的环境变化导致了荆南三口河系径流逐期减少;(2)荆南三口河系径流量在长时间序列上呈波动性增减变化,而在不同时间尺度上却呈逐期减少趋势。径流量与降水量变化的突变年份均为1958年,1972年和1998年;(3)以1951—1958年为基准年,1959—1972年,1973—1998年,1999—2014年3个时段降水量波动对径流量变化影响的贡献率依次为26.71%,2.9%,7.05%,人类活动(主要是重大水利工程)对各时期径流量变化影响的贡献率分别为73.29%,97.10%,92.95%。
  • 砚瓦川流域水沙演变特征及其驱动因素分析
  • 为了探究降水变化和水土保持措施对黄土高原地区产流产沙的影响,选择我国水土流失最为严重的区域——甘肃省庆阳市的砚瓦川流域为研究区,对该流域1981—2012年的年降水量、年径流量和年输沙量进行趋势分析及突变检验,分析黄土高原沟壑区水土流失治理背景下流域水沙的演变规律,定量评价降水和水土保持措施对流域水沙变化的贡献程度。结果表明:在1981—2012年期间年降水量和年径流量均没有发生显著变化,而年输沙量呈现显著减少趋势,年径流量和年输沙量的突变时间分别在1996和1997年,具有很好的同步性。与基准期(1981—1996年)相比,变化期(1997—2012年)的年径流量和年输沙量分别减少了17.0%和76.0%,分析径流和输沙历时曲线发现流域丰水期和平水期的径流量逐时段减少,而枯水期径流量却持续增加,输沙量在整个时段则大幅度减少。该流域降水和水土保持措施对年径流减少的贡献率分别为-37.9%和137.9%,而对年输沙量减少的贡献率为-35.0%和135.0%,因此,水土保持措施的实施是该流域年径流量和年输沙量减少的主要原因。其中,植被措施(林地和草地)对径流影响显著,占径流减少总量的61.04%;工程措施(梯田和坝地)对产沙影响显著,占产沙减少总量的102.84%。研究结果表明,黄土高原地区水土流失治理已在区域尺度上表现出一定程度上削洪补枯和减少侵蚀产沙的水文效应特征。同时在水土保持措施建设过程中,合理配置植被措施和工程措施比例,充分发挥各项水土保持措施的优势,是开展适应性流域管理的关键。
  • 北方土石山区植株密度对坡面流粒径分选的影响
  • 为研究和阐明植株密度对坡面流粒径分选的影响,通过野外10°草地坡面恒流放水冲刷试验,定量研究3种植株密度(0株/m^2,20株/m^2,60株/m^2)在不同流量下(1m^3/h,2m^3/h,3m^3/h)的坡面流粒径分选性规律,从水动力学和侵蚀方式演变角度分析了植株密度对坡面流粒径分选性的影响。试验结果表明:(1)苜蓿草地侵蚀泥沙中细粉粒组分含量最多,其次是粗粉和细砂组分含量,而粗砂和粘粒组分含量最少。固定流量下,随着植株密度的增加,各粒径组分百分比及平均重量粒径(MWD)随时间的波动性增加,在侵蚀泥沙中细颗粒组分(粘粒、细粉粒、粗粉粒,粒径〈50μm)富集比ER相应增加,而粗颗粒组分(细砂、粗砂,粒径〉50μm)富集比ER有所减少。固定植株密度条件下,随着流量增加,各粒径组分百分比及MWD随时间的波动性减小,侵蚀泥沙中细颗粒组分富集比ER相应增加,而粗颗粒组分富集比ER增加,细颗粒组分富集比基本大于1,而粗颗粒组分富集比基本小于1。MWD与细颗粒含量呈负相关关系,与粗颗粒含量呈正相关。(2)细沟阶段侵蚀泥沙MWD明显大于片蚀阶段,而粒径分选过程的波动性较小。(3)水流剪切力τ及水流功率ω的增加导致片蚀阶段的缩短和细沟阶段的延长(除植株密度为60株/m^2),水流剪切力τ及水流功率ω的增加导致水流侵蚀力的增加,进而水流分离、输移粗颗粒增加。
  • 北京鹫峰山区常见树种的枝叶及枯落物截留特征
  • 为探究华北土石山区不同树种各枝叶层结构与枯落物结构与水分运移的量化关系,以北京鹫峰山区为例选取了侧柏、油松、栓皮栎、五角枫、白皮松和黄栌6种当地典型树种,于2015年7—9月在首都圈森林生态系统定位研究站人工降雨大厅进行降雨截留实验,试验采用自制降雨截留装置直接测定枝叶分层每一层及枯落物的截留雨量特征,快速方便,精度较高。结果表明:(1)对于同一种树体来说,雨强越大,树体本身达到稳定截留时间越短,在同种雨强作用下,整株树的截留能力顺序为栓皮栎〉五角枫〉侧柏〉油松〉黄栌〉白皮松;对于整场降雨饱和的树种而言,一般雨强越大,累积截留量越大,随着降雨时间的延长,截留率逐渐减小,在雨强较大时,截留量与叶面积指数关系不显著。(2)对于砍伐树叶分层后的截留过程来说,对于无下层叶、无中下层叶的树体而言,短历时降雨阔叶树总体的截留能力比针叶树强,无叶状态下针叶树的截留持水能力强于阔叶树,因此上层叶对于树木截留有一定的重要性;对于同种树而言,各层树叶的截留能力顺序大致为中层〉上层〉下层。(3)对于砍伐枝条分层后的截留过程来说,在树体无叶的状态下,对不同树种而言,各层枝条的截留量均为针叶树大于阔叶树,尤其是中下层枝条能截持更大的水量。(4)对于砍伐枝叶分层与枯落物共存时的截留过程来说,对雨水截持的能力顺序为五角枫〉白皮松〉黄栌〉油松〉侧柏〉栓皮栎,最终稳定时五角枫有效截留量最多,栓皮栎变化最大。(5)对于剪叶分层的树种来说,其与枯落物组合下的垂直面上阔叶树种截留能力强于针叶,随着树叶每一层的递减,其树种的稳定截留量也随之递减,同时栓皮栎和五角枫与枯落物组合的截留过程而也说明了冠层枝叶的截留量与其本身各层的生物量和密度及叶面?
  • 喀斯特洼地退耕和耕作土壤优先流特征
  • 应用亮蓝染色示踪技术,研究了喀斯特洼地退耕封育区土壤和耕作土壤的优先流类型及其特征,分析2种土地利用方式下的土壤优先流路径分布特征以及影响因素,并结合去除耕作层的对比试验,阐述了耕作层对优先流发生及其优先流路径发育的重要影响。结果表明,喀斯特洼地优先流类型为大孔隙流、裂隙流;耕地与自然封育区的优先流程度差异显著(P〈0.01),虽然其剖面染色总面积并无明显差异,但耕地染色区域主要集中在表层土壤,0—20cm范围内染色面积占染色总面积的91%,而自然封育区染色面积比仅为60%;耕地的水分入渗深度小于自然封育区,耕作层阻碍了水分入渗及优先流的产生并加强了孔隙中水分与基质的交换;耕作层以下土壤优先流程度与自然封育区差异不明显,但其优先流路径分布特征具有明显差异,自然封育区的孔隙、裂隙发育程度高于耕地,但是最大入渗深度大于退耕封育区,表明封育区更能有效的蓄持水分;植被覆盖及其根系生长通过影响土壤理化性质及其优先流路径分布导致优先流特征差异,而同时耕作层的存在对于耕作层以下部分优先流路径的发育起到关键作用。
  • 黑河上游天老池流域不同植被下土壤理化性质和入渗特征
  • 选择天老池流域的5种典型植被类型下的土壤,用环刀进行多点采样,用于土壤理化性质和入渗的观测,比较分析不同植被土壤的理化性质。结果显示:不同的植被类型下土壤理化性质有差异。土壤容重表现为草地(干草原1.12g/cm^3,亚高山草地1.00g/cm^3)〉灌木林地(亚高山灌丛0.76g/cm^3)〉乔木林地(祁连圆柏0.75g/cm^3,青海云杉0.50g/cm^3);总孔隙度表现为乔木林地(青海云杉81.29%,祁连圆柏76.61%)〉灌木林地(72.63%)〉草地(亚高山草地62.28%,干草原57.65%);有机质含量表现为青海云杉(136.87g/kg)〉亚高山灌丛(119.96g/kg)〉亚高山草地(94.67g/kg)〉祁连圆柏(70.69g/kg)〉干草原(43.94g/kg),总体表现为阴坡大于阳坡。土壤容重、有机质含量、总孔隙度均与土壤入渗特征呈显著性相关,土壤理化性质对土壤入渗的综合影响作用决定了土壤入渗速率的大小。用环刀法观测表层土壤的入渗过程,通过比较发现,初始和稳定入渗速率均表现为青海云杉(7.17mm/min,5.12mm/min)〉祁连圆柏(2.33mm/min,1.30mm/min)〉亚高山灌丛(1.91mm/min,1.01mm/min)〉亚高山草地(1.89mm/min,0.77mm/min)〉干草原(1.41mm/min,0.44mm/min),整体表现为乔木林地〉灌木林地〉草地。用变异系数衡量土壤理化性质和入渗率的空间变异性,结果表明,5种植被土壤的理化性质表现出不同程度的变异,土壤的入渗率均表现出较大的空间变异性。青海云杉林地的土壤入渗率明显大于其他4种植被类型,在本研究区的水源涵养上起到至关重要的作用。
  • 初始含水率及容重影响下红壤水分入渗规律
  • 运用室内模拟土柱试验,研究了初始含水率为7%,11%和15%这3个梯度及容重为1.2,1.3,1.4,1.5g/cm^3这4个梯度对均质红壤水分入渗规律的影响;根据Kostiakov模型和Philip模型对入渗过程进行拟合分析,得出入渗模型参数。试验结果表明:均质红壤水分入渗,入渗率、湿润锋运移速率与时间呈幂函数递减关系,Philip入渗模型较适用;随着时间的推进,土壤逐渐达到饱和,入渗率、湿润锋运移速率的变化也越来越小;入渗率与初始含水率成反比关系,初始含水率越高,入渗率越低;湿润锋运移速率随初始含水率增加而增大;土壤容重越大,入渗率越低,湿润锋运移越慢。
  • 模拟酸雨多次淋溶对红壤入渗特性的影响
  • 采用蒸馏水稀释硫酸溶液获得不同浓度硫酸溶液来模拟不同pH值酸雨,并利用硫酸溶液进行多次积水淋溶红壤试验,揭示多次酸雨淋溶过程中红壤物理特征及入渗特性演变规律。试验结果表明:与对照处理组(蒸馏水)相比较,pH=2的硫酸溶液各次入渗速度平均降低了106%,且随着淋溶次数(x)的增加,平均入渗耗时增加百分比(y)也增加,其关系可用对数函数y=70.94ln(x)+28.53(R2=0.994)描述;pH=3硫酸溶液入渗速度平均降低了20%,随着淋溶次数增加入渗速度衰减;pH=5硫酸溶液各次入渗速度基本保持稳定,且平均入渗速度比对照组快。与初始土壤容重相比较,对照组多次淋溶处理后土壤上层容重减小,下层增大,其他处理各组土壤容重却平均增大了6%,但各处理组的上层土壤容重比下层的小。红壤经不同溶液多次淋溶处理后,其水分入渗速度、扩散度大小关系为:硫酸溶液(pH=5)〉蒸馏水〉硫酸溶液(pH=3)〉硫酸溶液(pH=2)。
  • 安徽省淮河流域湿地土壤养分流失及水质动态研究
  • 以淮河流域(安徽段)湿地为研究区域,连续3a(2012—2014年)在野外调查和室内分析的基础上,采用定点实地调查、土壤和水质采样相结合的方法,研究了不同水期(平水期、丰水期和枯水期)淮河流域湿地土壤养分流失、水质动态及湿地植被多样性特征,并运用冗余分析(RDA)和偏相关分析手段揭示不同水期淮河流域湿地植被多样性与环境因子之间的关系。结果表明:(1)淮河流域湿地植被Shannon-Wiener多样性指数(H)、Pielou均匀度指数(JP)、Margalef种类丰富度指数(d(Ma))在丰水期达到最高,平水期和枯水期较低,基本表现为丰水期〉枯水期〉平水期,Simpson优势度指数(D)基本表现为平水期〉枯水期〉丰水期。(2)不同水期土壤pH、电导率、全盐和总孔隙度在0—40cm剖面上变化趋势基本一致,不同水期土壤pH随土层深度的增加而增加,电导率和全盐含量呈先降低后增加趋势,土壤总孔隙度呈降低趋势。(3)随着水期的变化,土壤DP、K^+、SEP和SEK呈增加趋势,在枯水期达到峰值,平水期最低,基本表现为枯水期〉丰水期〉平水期,土壤DP、K^+和SEK增加幅度逐渐增加,而土壤SEP增加幅度逐渐减小,以SEK含量波动较大。(4)水温、TN、TP、BOD5和CODCr呈一致的变化规律,随水期的变化呈先增加后降低趋势,透明度呈"V"字形变化规律,基本表现为平水期〉枯水期〉丰水期。(5)偏相关分析显示,不同水期淮河流域湿地植被多样性均与透明度呈极显著的负相关(P〈0.01),透明度能够反映出淮河湿地植被多样性及水质状况,影响平水期和枯水期植被多样性主要因子为BOD5浓度和CODCr浓度,影响丰水期植被多样性主要因子为TN浓度和TP浓度。
  • 垄沟秸秆覆盖对黑土顺坡耕地氮、磷养分阻控效果
  • 在吉林农业大学教研基地内的标准坡面径流小区中,布设顺坡垄作与垄沟秸秆覆盖2种耕作试验,通过对侵蚀泥沙及N、P养分的测试分析,揭示了垄沟秸秆覆盖对黑土顺坡垄作耕地水沙及N、P养分阻控效果及机理。结果表明,秸秆覆盖处理可显著降低坡面的年径流系数及土壤侵蚀模数,坡度越大,其减流减沙的效应越显著;秸秆吸水量与吸水时间呈显著对数相关关系;速效N的拦蓄率为9°坡面〉6°坡面〉3°坡面,全N的拦蓄率为9°坡面〉3°坡面〉6°坡面;速效P的拦蓄率为3°坡面〉9°坡面〉6°坡面,全P的拦蓄率为3°坡面〉6°坡面〉9°坡面;各坡面流失土壤中N、P养分富集率随坡度的增大而增加,但均明显低于未覆盖处理。
  • 民勤绿洲边缘固沙植物土壤养分及土壤生物学性质演变规律
  • 在民勤绿洲边缘,以林龄为30a左右的不同固沙植物和不同林龄的梭梭林为研究对象,测定和分析了表层土壤的养分、微生物数量和酶活性。结果表明:随着裸沙地植被的恢复,不同固沙植物土壤的养分含量、土壤微生物数量和土壤酶活性都表现出不同程度的增加。30a生梭梭林土壤有机质、全氮含量分别是裸沙地的2.93倍和10.0倍,细菌、放线菌和真菌数量分别是裸沙地的3.36,2.84,23.98倍,土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性分别是裸沙地的3.26,5.65,1.51倍。各固沙植物土壤养分具有低氮、低磷、高钾的特点,且全钾含量差异不显著;土壤微生物数量和除全钾外的各养分含量都以梭梭林地最大;不同林龄梭梭林土壤微生物数量、土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶活性都以30a生梭梭林最大,40a生梭梭林地土壤氮素、钾素和有机质含量、微生物数量及土壤酶活性均有所下降。相关性研究表明,不同固沙植物土壤养分与微生物数量和酶活性之间有较好的相关性,它们相互制约、互相促进,对植物生长发育和土壤质量改善具有显著作用。
  • 干热河谷水电建设干扰对表土层土壤养分及微生物的影响
  • 云南干热河谷水土流失严重,土壤养分含量少,活性低,水电建设过程中,施工干扰加剧了该地区土壤的退化,后期植被恢复极为困难。通过对比分析施工干扰后的弃渣场、料场及场内道路与未受施工干扰的林地、灌丛地和草地表土层的理化性质及微生物数量,结果表明,施工干扰后,表土层(0—60cm)的土壤养分含量显著下降,弃渣场、料场及场内道路区域的有机质、全氮、全磷、全钾含量及有效养分含量均低于未受干扰的地类同一土层深度的含量,施工干扰后,料场的土壤养分受影响最大,施工干扰很大程度上减少了表土层中细菌、真菌和放线菌的数量,施工干扰后的弃渣场、场内道路和料场,同一土层中细菌、真菌、放线菌数量均低于未受施工干扰的林地、灌丛地和耕地,0—60cm土层范围,细菌、真菌、放线菌数量最多的均是未干扰的林地,其次为灌丛地,且在0—20cm土层数量最多,林地的细菌、真菌、放线菌数量分别为15.392×10^4个/g,23.433×10^2个/g和2.387×10^2个/g,灌丛地的细菌、真菌、放线菌数量分别为13.240×10^4个/g,20.917×10^2个/g和1.387×10^2个/g,施工干扰使土壤提供分解有机质、为植物提供养分的功能下降,生态系统更加脆弱。
  • 石灰岩山地淡竹林演替序列土壤养分及其与群落特征的关系
  • 为探寻石灰岩山地淡竹林演替序列土壤养分变化及其与群落特征的关系,采用空间代替时间方法,对竹纯林、混交林和阔叶林3个演替阶段的土壤养分、群落物种组成和多样性进行了研究,结果表明:(1)竹纯林向混交林、阔叶林演替的过程中,有机质、速效氮、速效磷含量、pH和电导率均呈"V"形变化,阔叶林土壤养分含量最高;(2)混交林阔叶树比例介于26%~73%之间,不同阔叶树比例的混交林土壤养分含量有差异,但养分含量与阔叶树比例没有显著相关关系;(3)由竹纯林演替到混交林,有机质含量和电导率的降低量分别与群落物种替代速率、草本层均匀度的变化呈显著负相关和正相关;从混交林演替到阔叶林,有机质、速效氮和速效磷含量的增量随着木本植物多样性的增加、草本植物多样性的降低而增加。分析认为,淡竹林演替序列土壤养分的"V"形变化是喀斯特地区自然演替序列较为特殊的规律,它与演替过程的群落特征变化具有密切联系。今后以混交林为关键阶段,整合土壤微生物和土壤酶的研究将有助于深入揭示淡竹林演替序列土壤养分变化规律的形成机制。
  • 金尾矿废弃地不同植被恢复阶段物种多样性与土壤特性的演变
  • 为探寻矿山废弃地植被恢复过程中植被和土壤的演替规律及物种多样性与土壤因子间的关系,以福建紫金山金尾矿废弃地为研究对象,采用空间代替时间序列的方法,对不同植被恢复阶段植物群落的物种多样性和土壤理化性质进行调查研究,并与未被破坏的自然植物群落和植被恢复前的裸尾矿进行比较分析。结果表明:(1)植被恢复能有效提高群落物种多样性,且随群落演替的进行呈上升趋势,不同植被恢复阶段的群落乔木层物种多样性明显低于灌木层和草本层,物种α多样性指数呈现相似的变化趋势;(2)植被恢复能有效改善土壤理化性质,不同植被恢复阶段的土壤容重和pH值随着恢复年限的增加而降低,土壤持水量和孔隙度逐渐提升,最大持水量和总孔隙度在恢复到11a时达到最大,相对于裸尾矿分别提高了112.91%和95.31%,有机质含量显著提高,是裸尾矿的1.99~23.30倍,养分含量逐渐增大,其中全磷和速效磷含量呈现先增加后降低的变化趋势;(3)相关性分析结果表明:植被恢复过程中物种多样性与土壤理化因子间具有明显的相关性,物种多样性与土壤养分含量呈现相似的变化趋势,植被的恢复不断改善着土壤理化性质,土壤肥力不断提高,而土壤理化性质的改善又促进了植物群落的发育和恢复发展。
  • 玉米栽培模式对暗棕壤微生物学特性及养分状况的影响
  • 玉米栽培模式的改变通过对暗棕壤形成不同程度的扰动,能够引发微生物学特性及养分状况的变化;反之,亦可通过两者的数量变化来定量评估玉米栽培模式对地力培肥的效果。以实施3a的定位栽培试验为供试对象,分别研究玉米高光效休耕轮作栽培(HPE)、地膜覆盖下的高光效休耕轮作栽培(PM-HPE)、宽窄行交替休闲栽培(WNR)以及农民等垄宽常规栽培(CC)4种模式对暗棕壤养分状况、酶活性及微生物量碳氮(SMBC、SMBN)的影响,并在此基础上进行种植带与休耕带的分类讨论,相关结果表明:(1)高光效栽培对暗棕壤全氮含量利用程度较高,栽培措施改变对全磷含量影响较小,休闲栽培能够显著提升暗棕壤全钾含量水平,但对有效磷及有机质含量有着明显的消耗作用;(2)常规栽培具有改善暗棕壤脲酶及碱性磷酸酶活性的双重作用,但对过氧化氢酶活性则表现为抑制作用。无论覆膜与否,高光效栽培对蛋白酶活性皆有所抑制。基于休闲栽培,密植玉米的种植带更有利于蛋白酶及碱性磷酸酶活性的增高,而过氧化氢酶活性在此过程中遭受抑制。高光效栽培下的休耕带,其脲酶活性略高于种植带,而宽窄行交替休闲栽培所表现的规律相反;(3)常规栽培更有利于暗棕壤SMBC成分的累积以及SMBN含量的消耗,休闲栽培下的种植带,其SMBC含量明显高于休耕带的结果;休闲栽培有利于土壤细菌的繁衍,而覆膜能够在同等栽培条件下增加真菌在微生物区系中的存在比例。
  • 改良剂对旱地红壤水分特征和作物产量的影响
  • 基于野外旱地红壤定位试验,通过在各处理中采取土样测定土壤水分含量,用环刀分层取土测定水分物理性质,并测定作物产量,分析改良剂(生物质炭与过氧化钙)对旱地红壤水分特征和作物产量的影响。结果表明,土壤含水量月动态呈现"双峰型"曲线,11月、12月土壤含水量比较低,且随着时间推移含水量呈上升趋势,2月达到最高;然后缓慢下降,4月后开始缓慢升高,到6月份为第二峰值,6月后又开始缓慢下降。随着土层深度的增加,土壤含水量和土壤容重呈上升趋势,即:0—10cm〈10—20cm〈20—40cm〈40—60cm,而土壤饱和持水量、毛管持水量、田间持水量的变化趋势与其相反。单施处理中,随着过氧化钙施入量的增加,土壤含水量呈下降趋势,而随着生物质炭输入量的增加,土壤含水量呈上升趋势;配施处理土壤含水量都高于单施,且以C2Ca1的土壤含水量最高,为16.14%~34.57%。随着改良剂的加入,土壤容重有减小的趋势,各处理从小到大的顺序为C2Ca1C1Ca1〉C2Ca2〉C1Ca2〉C2Ca0〉C0Ca1〉C1Ca0〉C0Ca2〉CK。各处理红薯产量从高到低的顺序为C2Ca2〉C2Ca1〉C1Ca2〉C1Ca1〉C2Ca0〉C1Ca0〉C0Ca2〉C0Ca1〉CK,施入生物质炭或过氧化钙都有利于红薯产量的提高,且混施的效果更好。因此,生物质炭与过氧化钙可作为土壤改良剂是培肥土壤的重要措施,能有效减小土壤容重和提高土壤水分含量,并提高作物产量。
  • 晋西黄土区人工林地土壤水分特征及其对降雨的响应
  • 为了研究黄土区人工林地土壤水分特征及其对降雨的响应,以晋西黄土区人工刺槐林地、人工侧柏林地、人工刺槐侧柏混交林地为研究对象,利用EnviroSMART土壤水分定位监测系统和翻斗式雨量计对其2014年3月1日—2015年3月31日0—200cm土层的土壤含水量和降雨量进行了连续观测。观测结果表明:(1)人工侧柏林地0—200cm土层蓄水量为496.67mm,刺槐侧柏混交林地为349.88mm,人工刺槐林地为307.48mm。人工刺槐林地较人工侧柏林地和混交林地多消耗189.19mm和42.40mm土壤水分,且多消耗的水分主要来源于深层土壤,这可能导致人工刺槐林地深层土壤"干化"。(2)3种林地0—200cm土层土壤水分的年内变化可以划分为土壤水分消耗期(3—5月)、土壤水分积累期(6—8月)、土壤水分消退期(9—11月)、土壤水分稳定期(12月至翌年2月)。在土壤水分消耗期、积累期和消退期,3种林地土壤水分变化量存在显著差异。(3)在小雨、中雨、暴雨3种降雨条件下,人工侧柏林地对降雨的响应深度最深,人工刺槐林地最浅;对于同一林地而言,降雨的响应深度随降雨量的增加而增加;土壤含水量对单场降雨的响应程度随土层深度的增加而减弱。
  • 不同膜孔直径的浑水膜孔灌单向交汇入渗特性
  • 根据室内浑水膜孔灌单向交汇入渗试验资料,研究了不同膜孔直径的浑水膜孔灌单向交汇入渗特性;建立了浑水膜孔灌单向交汇入渗参数、单向交汇时间、湿润锋运移参数与不同膜孔直径的关系;提出了不同膜孔直径的浑水膜孔灌单向交汇入渗单位膜孔面积累积入渗量模型、稳定入渗率模型、自由面和交汇面湿润锋运移模型。结果表明:随着膜孔直径增大,单点膜孔累积入渗量逐渐增大,单位膜孔面积累积入渗量逐渐减小;单位膜孔面积累积入渗量的K值随着膜孔直径的增大而减小,α随着膜孔直径的增大而逐渐增大;在膜孔间距一定的情况下,入渗发生交汇的时间随着膜孔直径的增大而减小;在相同入渗时间内,随着膜孔直径的增大,自由面和交汇面垂直和水平湿润锋运移距离都逐渐增加。
  • 湘西南不同石漠化程度土壤理化性质及相关性分析
  • 以湖南省邵阳县郦家坪镇轻度、中度和重度石漠化程度的土壤为研究对象,分别在3种不同石漠化程度的样地采集土壤(0—15cm,15—30cm,30—45cm 3个土层)样品,并对土壤物理性质、养分含量特征及其之间的相关性进行了分析。结果表明:随着石漠化程度的加深,土壤呈现明显的沙化现象;土壤容重逐渐增大,孔隙度、毛管持水量减小。土壤偏弱酸性;有机质、全N与全P含量变化均表现为中度(弃耕地)〉轻度〉重度,Ca、Mg含量随着石漠化程度加深逐渐增加。土壤有机质、全N含量、土壤机械组成、土壤容重、孔隙度等理化因子之间相关性显著(p〈0.05),其中有机质含量、全N含量与土壤容重之间的相关性极显著(p〈0.01),Ca含量与pH之间相关性极显著(p〈0.01)等。随着石漠化程度加深,土壤理化性质逐渐恶化,但整体差异并不显著,表明该地区近年来退化并不强烈。通过施肥和合理的植被恢复模式能够有效的改善石漠化土壤养分含量,间接改善土壤的理化性质,从而提高生产力。
  • 回填土下再生水灌溉对玉米生长及土壤理化性质的影响
  • 为了对劣质土及再生水灌溉下农田水分高效利用进行研究,通过野外试验的方法,以内蒙古干旱区城郊建筑回填土农田再生水灌溉玉米为研究对象,系统研究了再生水灌溉劣质土对玉米生长及土壤理化性质的影响。试验期间共灌溉4次水,共设不同再生水(Z)—清水(Q)5个处理,分别是T1(4Q)、T2(2Q2Z)、T3(1Q3Z)、T4(1Q2Z1Q)、T5(1Q1Z1Q1Z)5种模式。结果表明:建筑回填土下再生水灌溉玉米能显著增加玉米干物质、株高、叶面积及产量,且增产最大为15.91%;短期再生水灌溉不会对玉米重金属含量产生影响;再生水灌溉后土壤容重呈增加趋势,长期再生水灌溉会对深层土壤盐分累积产生潜在风险。
  • 冀西北坝上地区退化防护林的土壤性质
  • 为了解冀西北坝上防护林退化与土壤性质的关系,以河北省张北坝上地区杨树防护林为研究对象,比较了不同退化程度杨树防护林的土壤养分和土壤硬度。研究结果表明:1随林分退化程度的增加,土壤硬度和出现钙积层的概率均有增加的趋势。2除速效钾表现出明显差异外,不同退化程度防护林土壤有机质、全磷、速效磷、全氮、碱解氮、全钾含量无明显差异。3张北坝上地区土壤养分含量总体处于较低水平。根据全国第2次土壤普查养分分级标准,其有机质为4级,磷素和氮素为6级,钾素为5级。4土壤有机质含量与全氮、碱解氮、全钾、速效钾、全磷和速效磷含量呈显著或极显著正相关关系,全氮与碱解氮、全钾与速效钾含量呈显著正相关关系,全磷与速效磷含量没有明显的相关关系。尽管张北坝上的地区土壤养分含量普遍较低,但防护林退化程度与多数土壤养分含量没有明显的相关关系,而与土壤硬度的高低及钙积层的有无具有一定的相关性。
  • 鲁中南石灰岩山地针阔混交林土壤理化性状及水文效应
  • 为选择出适宜鲁中南石灰岩山地的针阔混交林模式,以山东省新泰市扒石山小流域栽植的5种10a生针阔混交林为研究对象,采用野外调查与室内测定相结合的方法,系统分析针阔混交林模式下的枯落物蓄积量、土壤理化性质、土壤渗透速率、土壤水文效应等指标,研究不同针阔混交林对林地土壤理化性状和土壤水文效应的改良效果。结果表明:5种混交林模式下的各项指标均差异显著,且针阔混交林的各项指标均优于侧柏纯林,其中针阔混交林的各项指标均以侧柏刺槐混交林最优,侧柏黄连木混交林较差;林地土壤理化性状和水文效应的改良效果依次为:侧柏刺槐混交林〉侧柏苦楝混交林〉侧柏五角枫混交林〉侧柏臭椿混交林〉侧柏黄连木混交林。在鲁中南石灰岩山地营造针阔混交林时,应优先选择侧柏刺槐混交林和侧柏苦楝混交林,其次可选择侧柏五角枫混交林和侧柏臭椿混交林,应尽量避免大面积营造侧柏黄连木混交林及侧柏纯林。
  • 盐胁迫对银水牛果幼苗生长和生理特性的影响
  • 通过盆栽试验,采用人为加入NaCl的方法以控制土壤含盐量(0.40%,0.60%,0.80%),研究盐胁迫对2年生银水牛果(Shepherdia argentea)幼苗叶片生长和生理特性的影响,结果表明:(1)随着土壤含盐量的增加,银水牛果幼苗的生长明显受到抑制,株高、生物积累量降低,单株总叶面积、叶片相对含水量减少,净光合速率下降;(2)随胁迫时间的延长,银水牛果幼苗叶片净光合速率在含盐量低于0.60%的土壤中先降低后升高,表明植物幼苗已适应了该盐分的土壤,银水牛果具有较强的耐盐性,本试验条件下以净光合速率下降50%为标准求得银水牛果的耐盐阈值为0.63%;(3)在相同含盐量的土壤中,与对照相比,Ca^(2+)的降幅小于K^+,表明银水牛果幼苗叶片以维持较高的Ca^(2+)含量,保证自身代谢的正常进行,通过提高Mg^(2+)含量以维持自身正常的光合作用,从而适应盐胁迫。
  • 当年肥料深施对生土棉花根-冠-土系统建成的影响
  • 为探求当年生土最佳施肥方式,试验连续2年采用根管土柱法,研究不同肥料(N、P、N+P+K、有机肥、不施肥对照)、不同施肥深度(0—20cm,40—60cm,80—100cm土层)对生土棉花(Gossypium hirsutum Linnaeus)根(根重)—冠(地上部生产力)—土(根际土壤脲酶、碱性磷酸酶活性,根际土壤速效氮、速效磷和有机质)系统垂直构成的影响。结果表明:(1)有机肥明显提高生土棉花地上部生产力,但对根重发育没有明显优势;单施P肥明显改善生土棉花根重垂直分布,但明显抑制地上部生产力形成;NPK配施有利于协同生土棉花根—冠建成;(2)有机肥或含P肥,有利于提高生土棉花根际土壤脲酶和碱性磷酸酶活性,提高生土棉花根际土壤速效氮、速效磷及有机质含量;(3)相关分析表明,生土棉花根土系统建成中,在酶促反应下,根系及土壤营养之间彼此互为促进,从而达到生土熟化;(4)因子分析表明,生土棉花根—冠—土系统建成的首要因素是根-冠系统,其次是根-土养分系统,根—土酶系统通过活化土壤养分而促进根—冠—土系统的良好构建;(5)聚类结果得出,当年生土棉花根—冠—土系统协调发展的最佳施肥方式是40—60cm土层单施有机肥或配施NPK肥。由此可知,当年生产见效并改良生土的最佳施肥方式是有机肥或NPK肥深施40—60cm。
  • 川南马尾松低效林不同改造措施对土壤碳、氮特征及其碳稳定性的影响
  • 为探明马尾松低效林改造初期土壤碳、氮及碳稳定性变化特征,选取皆伐团状混交和林窗2种改造措施,以马尾松纯林为对照,分析3种模式土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)、全氮(TN)、碳氮比(C/N)以及Kos变化。结果表明:(1)SOC、TN、ROC含量均表现出随土层深度的增加而降低的趋势。(2)0—40cm土层,SOC、TN、ROC含量均表现为对照林高于皆伐团状混交和林窗改造,0—20cm土层均表现出对照林〉小林窗〉大林窗〉皆伐团状混交,表明表层SOC、TN、ROC含量随人工干扰面积的增大而减少。(3)人工改造对土壤TN的影响主要表现在0—20cm土层,林窗改造与皆伐团状混交改造改变了土壤C/N的格局,0—20cm土层对照林高于林窗和皆伐团状混交,季节变化不同,林窗与皆伐块状混交含量变化不同。(4)0—20cm土层Kos表现为皆伐团状混交〉林窗〉对照,整个生长季节对照林Kos最低,稳定性最差。20—40cm土层有机碳氧化稳定性较0—20cm土层高,呈现由上到下稳定性增加的趋势,表明下层有机碳稳定性高于上层。
  • 生物质炭与氮肥配施对旱地红壤微生物量碳、氮和碳氮比的影响
  • 以江西典型旱地红壤为研究对象,设置生物质炭和氮肥2个因素(生物质炭4个水平分别为0t/hm^2,5t/hm^2,20t/hm~2,40t/hm^2;氮肥4个水平分别为0kg/hm^2,60kg/hm^2,90kg/hm^2,120kg/hm^2),研究了生物质炭施入大田3a后对旱地红壤微生物量碳、氮及碳氮比的影响。结果表明:与对照相比,生物质炭与氮肥配施有效地提高了土壤微生物量碳,提高幅度为18.22%~122.74%,对土壤微生物量氮的提高效果更为明显,提高幅度为20.86%~312.91%。生物质炭与氮肥配施后土壤微生物碳氮比有不同程度的降低,降低幅度为18.11%~51.56%,其中以20t/hm^2生物质炭与60kg/hm^2氮肥以及40t/hm^2生物质炭与120kg/hm^2氮肥的比例施用后对微生物碳氮比的降低效果最为明显。因此,通过生物质炭与氮肥配施可以提高旱地红壤中微生物量碳、氮及土壤氮素生物活性。
  • 北京山区典型人工林土壤团聚体组成及其有机碳分布特征
  • 以北京密云县红门川流域典型造林树种油松和侧柏为研究对象,在各林龄段的油松和侧柏(35a,40a和57a生油松林;20a,40a,57a侧柏人工林以及天然次生侧柏林)林内分别设置15m×15m样地,在每个样地中分层采集土壤样品,进行土壤理化性质的测定,并分析不同林龄油松和侧柏人工林土壤水稳性团聚体含量及其有机碳储量的分布特征。结果表明:(1)油松和侧柏人工林土壤均以水稳性小团聚体(粒径〈0.25mm)含量为主,分别为(40.64±7.64)%和(41.14±7.47)%,而大团聚体主要分布在0.5~1mm径级,分别为(21.13±5.48)%和(22.78±4.36)%;(2)随着林龄的增大,侧柏和油松林地的各粒径团聚体有机碳含量及土壤有机碳储量均呈增加的趋势。在不同植被恢复措施下,侧柏林地平均土壤有机碳含量和土壤有机碳储量均高于油松林,在不同径级团聚体均有很好的表现,表明侧柏人工林碳汇效益较油松林显著;(3)油松和侧柏2种典型人工林均以0.5~1.0mm径级的大团聚体土壤有机碳含量最高,分别为(12.63±8.65)g/kg和(18.40±7.79)g/kg。而土壤有机碳存储均以小团聚体(粒径〈0.25mm)为主要存储径级,分别占总量的(52.29±8.82)%和(51.16±4.63)%,其次为0.5~1.0mm大团聚体。
  • 侵蚀红壤区植被恢复对表层与深层土壤有机碳矿化的影响
  • 试验研究了典型红壤侵蚀区不同植被恢复年限(0,11,31a)的表层(0—10cm)和深层(60—80cm)土壤有机碳矿化特征。结果表明:深层土壤有机碳84d累积矿化量或潜在矿化量显著低于表层土壤,植被恢复则显著增加了表层和深层土壤累积矿化量或潜在矿化量(P〈0.05),相关分析显示土壤有机碳累积矿化量或潜在矿化量与WSOC、MBC和SOC显著(P〈0.05)或极显著(P〈0.01)相关,表明碳矿化底物数量是决定土壤碳累积矿化量或潜在矿化量的主导因子;对照表层土壤的矿化速率常数(k)高于深层土壤的,植被恢复降低了表层土壤的k值(P〈0.05),对深层土壤的k值却没有显著影响;而深层土壤矿化率显著高于表层土壤,且植被恢复后均显著降低(P〈0.05),相关分析显示土壤有机碳矿化率与微生物代谢熵呈极显著的正相关(P〈0.01),表明微生物碳利用效率是影响土壤碳矿化率的重要因素,而深层土壤微生物碳利用效率显著低于表层土壤,但植被恢复可以改善侵蚀红壤的环境条件,提高土壤微生物的碳利用效率,从而增强土壤固碳能力。
  • 基于不同土地利用的吉林省碳排放时空格局分析
  • 利用吉林省2000—2013年的土地利用和能源消耗数据,运用基于碳排放系数的碳排放计算模型、K-均值聚类分析法和碳排放—GDP指标组合法,分析吉林省碳排放时空格局特征。研究结果表明:(1)2000—2013年吉林省净碳排放量迅速增加,由2000年的2 323.66×10^4t增加到2013年的6 258.79×10^4t。吉林省碳排放状况可划分为2个阶段,分别是经济低速增长碳排放快速增长阶段(2000—2006年)和经济快速增长碳排放缓慢增长阶段(2007—2013年)。(2)建设用地是主要碳排放源,对碳排放的贡献率超过84%,林地为主要碳吸收,但碳吸收量总体却在减少,平均每年减少1.44×10^4t。(3)吉林省净碳排放量区域差异显著,呈现出从东向西、从南向北(除白城)逐渐增加的趋势,以不同土地利用和净碳排放量为依据,各市州碳排放类型可以划分为4类。(4)分析吉林省各市州碳排放、GDP的变化,白城、辽源、白山和延边属于"低碳排放—低GDP型",松原、四平、长春和吉林属于"高碳排放—高GDP型",通化属于"中碳排放—中GDP型"。
  • 土壤水分和氮添加对3种质地紫色土氮矿化及土壤pH的影响
  • 为正确认识土壤水分、质地和外源氮添加对紫色土氮矿化作用和土壤pH的影响,以西南地区典型的紫色土为研究对象,通过90d的室内恒温(25℃)好气培养,研究了3种质地(粘土、粉粘壤土和砂土)紫色土在不同含水量(55%,65%和75%田间持水量)和尿素氮添加水平(0mg/kg土和250mg/kg土.)条件下,土壤氮矿化作用和pH的变化。结果表明:前30d的累积矿化氮量可占培养期间(90d)的78.48%~91.55%,且各处理的土壤累积矿化氮量和净矿化速率均随着培养时间的延长而快速增加;第30~90d,土壤累积矿化氮量增长缓慢,净矿化速率迅速下降并趋于稳定。土壤累积矿化氮量和净矿化速率在各培养阶段均随土壤水分含量的增加而逐渐增大,其中75%WHC(75%田间持水量)和75%WHC+U(75%田间持水量+尿素)处理的矿化作用最强。土壤质地从一定程度上对土壤的矿化产生影响,但其影响并不显著。外源氮添加能促进土壤氮矿化,其净氮矿化量和净矿化速率在各培养阶段均极显著(p〈0.01)高于未加氮处理,分别为未施氮处理的1.68~4.56倍,0.60~6.47倍。外源氮添加使土壤pH显著下降,55%WHC+U、65%WHC+U和75%WHC+U处理分别下降了0.57,0.66,0.72个pH单位,土壤有酸化趋势。土壤pH值与土壤氮素净矿化速率呈极显著线性相关,净矿化速率对pH变化贡献巨大。总之,土壤含水量增加和外源氮添加均促进了土壤氮矿化,增加了土壤矿质氮含量,同时外源氮添加也加速了土壤pH下降,土壤有酸化趋势。
  • 不同培肥处理对采煤塌陷区复垦土壤氮素形态的影响
  • 采煤塌陷造成了严重的耕地破坏,复垦是恢复塌陷土壤肥力的重要措施。目前人们对复垦土壤氮素形态变化的机理认识较为有限。该试验以采煤塌陷区复垦1a土壤为研究对象,研究其在有机肥(M)、无机肥(NP)、有机+无机肥(NP+M)、有机+无机肥+菌肥(NP+M+B)等培肥方式下土壤铵态氮、硝态氮、微生物氮等不同氮素形态含量的变化,探究复垦土壤上氮素转化机理,加快土壤熟化速度。结果表明:不同培肥处理与对照相比,M处理土壤有机质、微生物量氮最为明显,增幅分别为53.85%,54.9%;NP+M+B、NP+M、M处理均明显提高了土壤全氮、全磷含量,但各处理间差异不显著;NP+M+B处理的土壤速效磷增幅最大(48.13%);不同培肥处理间土壤pH值差异不明显。NP+M+B处理提高土壤铵态氮含量效果最为明显(68.06%),NP+M+B与NP+M处理均可明显提高土壤硝态氮含量,增幅分别是24.13%和36.94%。NP+M+B处理明显提高了土壤氨化细菌数量且与NP+M处理差异显著,2个处理的硝化细菌数量则差异不显著。NP+M+B与NP+M处理脲酶活性高于其余处理,但二者差异不显著。氨化细菌数量与铵态氮含量相关性极显著。
  • 水钾互作对高产夏玉米产量和钾素利用的影响
  • 为探讨水钾互作对高产夏玉米产量和钾素利用的影响。以郑单958(ZD958)为试验材料,采用干旱棚池栽试验,设置2个施钾量,4个灌水量,共8个处理,分析夏玉米产量、钾素吸收和转运的变化。结果表明,随灌水量增加,不同施钾水平夏玉米产量和钾素吸收转运均得到不同程度提高。在同一水分条件下,施钾可提高夏玉米产量和钾素的吸收转运,在最大灌水量时,施钾显著地提高了夏玉米产量、钾素总积累量、营养器官的钾素转运量、籽粒吸钾量和钾素农学利用率,且显著高于其他水分处理。在最大灌水量时施钾较不施钾的产量和钾素积累量分别提高22.1%~33.0%和22.2%~25.1%,施钾且供水充足较供水不足产量和钾素积累量分别提高54.5%~121.5%和103.3%~103.8%。钾素的吸收和积累主要是在吐丝前,前期干旱显著降低钾素积累速率,花期和花后灌水提高了籽粒对钾素的吸收。水钾互作能够显著提高夏玉米产量和钾素的吸收利用。本试验条件下,施K2O 180kg/hm^2,增加灌水量可获得较高产量和钾素利用率。
  • 苜蓿接种根瘤菌和施肥对铁尾矿砂基质改良效果的影响
  • 采用裂区试验设计方法,以铁尾矿砂为生长基质进行紫花苜蓿(Medicago sativa L.)盆栽试验,探讨了紫花苜蓿接种不同根瘤菌菌株和施肥水平对紫花苜蓿生长的影响,以筛选出明显促进紫花苜蓿生长的根瘤菌菌株与施肥水平的最佳组合。在最佳组合条件下,研究了紫花苜蓿连续种植2a后铁尾矿基质理化性质和生物学特性的变化。结果表明:(1)接种根瘤菌明显促进了紫花苜蓿根瘤重、根鲜重、地上部鲜重、株高的提高,其中以接种菌株17676的效果明显。(2)施肥对紫花苜蓿的生长有显著的促进作用。随着施肥水平的提高,紫花苜蓿的各项生长指标均逐渐增大,在5%施肥水平时最高,并且在5%施肥水平时紫花苜蓿地上部鲜重和株高与2.5%和1%2个施肥水平间差异显著。2.5%施肥水平下,紫花苜蓿根瘤重最大,但与5%施肥水平差异不显著。表明5%施肥水平对促进紫花苜蓿生长的效果最佳。(3)与对照(裸尾矿砂)相比,在5%施肥水平条件下,种植接种17676菌株的紫花苜蓿后,铁尾矿砂基质的理化性质和生物学特性均有了极为明显的改善(P〈0.01)。其中,容重显著下降,田间持水量和总孔隙度明显提高,pH值显著下降并接近中性,有机质和速效养分(碱解氮、速效磷、速效钾)含量显著提高,基质中的细菌、真菌和放线菌的数量以及土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和纤维素酶)活性明显提高。(4)与播种当年相比,种植紫花苜蓿2a的铁尾矿砂基质的理化性质和生物学特性均有不同程度的改善。其中,除了细菌和真菌数量以及有机质和碱解氮含量的提高效果不明显外,其他各项指标均达到了显著水平。表明5%有机肥水平条件下种植接种17676菌株的紫花苜蓿对铁尾矿砂基质的改良效果显著,紫花苜蓿种植年限对铁尾矿砂基质的改良效果也有重要作用。
  • 几种水生植物对湿地底泥中营养物质含量变化的影响
  • 采集石佛寺人工湿地5种不同植物区域(空白区域、荷花区域、芦苇区域、蒲草区域、沉水和浮叶植物混合区域)中指定点域的湿地底泥,测出底泥中OM、TN、TP这3种营养物质的含量,并进行其含量变化对比分析。结果表明:影响湿地底泥中营养物质含量的因素有微生物因素、外源污染因素和水生植物因素。3种因素对于底泥中营养物质含量的影响在不同的植物生长期内各不相同。在植物快速生长发育时期,底泥中营养物质受到植物生长吸收的影响最大;在植物平稳生长期,底泥中营养物质受到外界因素影响最大;在植物死亡腐解期,底泥中营养物质受到植物腐解因素的影响最大。不同的温度,对于微生物的影响不同,进而影响底泥中营养物质含量的变化。综合以上结论可知底泥中营养物质含量的变化受植物的影响最大。
  • 类芦植被对AMD污染土壤的生态修复效应及潜力
  • 以贵阳市花溪区麦坪废弃煤矿区为研究区域,选择在受酸性矿山废水(AMD)污染的土壤上经类芦植被恢复的土壤为研究对象,研究自然恢复类芦植被后对AMD污染土壤的养分、酶活性及微生物数量的改善作用,探讨类芦植被对AMD污染土壤的生态修复效应及潜力。结果表明:AMD污染土壤呈养分极贫瘠、土壤酶活性和微生物活性极低的特征,污染土壤经自然恢复类芦植被后,污染土壤的理化性质及生物化学特性有显著改善,具体表现为:经类芦植被恢复的土壤的有机质、全氮、有效氮、有效磷、速效钾含量较对照(无类芦植被恢复)的污染土壤分别平均增加了48.95%,133.71%,46.23%,23.10%,29.83%,土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶、纤维素酶和脲酶活性得到极显著(p〈0.01)提高,土壤主要微生物类群(细菌、真菌、放线菌)数量和生物量极显著(p〈0.01)增加。相关性分析表明,土壤养分、酶活性和微生物数量之间呈正相关关系,表明土壤酶活性和微生物数量可作为评价AMD污染土壤修复前后质量改善状况的重要生物学指标。另外,主成分分析表明,在类芦植被对AMD污染土壤修复过程中土壤酶(脲酶)、土壤养分(全磷、全氮、有效磷、有效氮、有机质、速效钾)、土壤微生物(细菌)是主要控制因素。基于类芦植被能显著地提高AMD污染土壤有效养分含量、土壤酶活性和微生物数量,使AMD污染土壤朝着良性方向发展,并表现出对AMD污染土壤修复具有较大的潜力,因此类芦植被可作为AMD污染土壤植物修复和生态恢复的先锋物种或优势植物。
  • 浙江省海岸带景观生态风险格局演变研究
  • 海岸带景观生态风险格局演变分析,对建立生态风险预警机制、降低生态风险概率,促进海岸带地区景观格局优化具有重要意义。以1990年、2000年、2010年3个时期的TM遥感影像为景观格局分析主要数据源,构建景观生态风险格局演变模型,分析浙江省海岸带景观生态风险格局时空变化特征。结果表明:(1)1990—2010年,研究区内景观结构发生了较大的变化,耕地、海域、林地以及水域面积均呈现出下降趋势,建设用地、未利用地以及养殖用地呈现出不断增加的趋势;(2)1990年,浙江省海岸带景观以低和较低等级生态风险区为主,分别占全区总面积的50.30%和35.94%,2000年低、较低等级生态风险区面积均有不同程度减少,而中等生态风险区面积则有显著增加。至2010年,低生态风险区面积进一步减少,而高与较高生态风险区面积增加明显;(3)从风险格局演变来看,1990—2010年海岸带景观低和较低等级生态风险区的分布范围不断向陆侧后退,面积呈现下降趋势,中等、较高和高生态风险区在沿海地区不断扩展,侵占生态风险等级相对较低区域,以沿海平原的淤泥质海岸尤为典型;(4)2000—2010年生态风险等级上升的速率明显低于前10a,表明人类在加速海岸带景观开发利用的同时,已开始关注生态环境的保护,正在逐步追求经济与生态环境的协调发展。
  • 煤矸石酸性水释放对土壤重金属化学行为的影响
  • 利用微波消解法和Tessier的5步连续提取法分析测定了韩城燎原矿区高硫煤矸石堆放场不同深度土壤的9种重金属含量和不同赋存形态,并结合重金属分配系数分析了它们的释放迁移能力。结果表明,堆放场土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sn、V、Zn的均值皆超过远离堆放场土壤背景值和中国土壤背景值,其中以As、Cd、Zn为最显著。在不断接受煤矸石堆放场雨水淋溶释放的酸性水入渗条件下,污染土壤中重金属的生物有效性和迁移性为:Cd〉Zn〉Ni〉Sn〉Pb〉Cu〉As〉Cr〉V。由于受到土壤含水率和有机质的影响,在土壤40—60cm范围内,重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn释放迁移能力为最弱。酸性水入渗对As、Cd释放迁移能力影响较小,而对Cd释放迁移能力影响较大。
  • 龙须草生长对重金属污染土壤的影响
  • 为了探明龙须草种植对重金属污染土壤的影响,利用盆栽培养试验研究某矿业废弃地污染土壤对龙须草生长的影响,分析了龙须草生长90d,180d,270d和360d时土壤营养成分、重金属镉铅含量、微生物生物量和酶活性等的变化,以不种植龙须草为对照。结果表明,随着龙须草的生长,土壤镉铅总量和有效态含量均呈下降趋势,生长1a后土壤镉铅的有效态含量分别下降了28%和15%,但与对照相比无显著差异。土壤营养成分、微生物生物量和酶活性呈上升趋势,且与对照差异显著。与试验前相比,龙须草生长组有机质含量提高了1.5倍,全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量分别上升了7.6%,3.1%,10.2%,11.4%和11.2%。土壤微生物生物量碳、氮、磷、土壤转化酶、脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别增加了0.9倍,1.1倍,3.0倍,1.1倍,0.4倍,0.3倍和0.5倍。各指标相关性分析表明,土壤营养成分、微生物生物量和酶活性之间呈正相关,而与重金属含量呈负相关。说明龙须草对重金属污染土壤有一定的修复作用,具有较大的应用潜力。
  • 脱硫石膏对重度苏打盐化土中主要离子淋洗的影响
  • 通过土柱室内淋洗的方法,研究土壤施加不同量(0g/kg,5.5g/kg,11g/kg,22g/kg,33g/kg)的脱硫石膏后,土壤淋洗液中4种盐基离子(Na^+、Ca^(2+)、CO3^(2-)、SO4^(2-))动态变化规律,旨在为大同苏打盐化土改良提供理论依据。结果表明,土壤淋洗液中Na^+淋洗量与时间呈显著负相关(P〈0.05),CO3^(2-)淋洗量与时间呈显著正相关(P〈0.05),Ca^(2+)、SO4^(2-)淋洗量在30d出现峰值,淋洗液pH与时间呈显著正相关(P〈0.05),四大离子和pH随时间变化显示了苏打盐化土脱盐的过程。在5.5~22g/kg范围内,30d以前,随着土壤脱硫石膏用量逐渐增加,4种盐基离子的淋洗量均逐渐升高;30d以后,随着土壤脱硫石膏用量逐渐增加,4种盐基离子的淋洗量均逐渐降低。此外,和对照相比,施入脱硫石膏能提高苏打盐化土的导水能力。在试验范围内,22g/kg脱硫石膏用量的改良淋洗效果较好。
  • 黄河口不同类型湿地土壤中钒和钴含量的空间分布特征
  • 为研究不同植物群落下湿地土壤钒和钴含量的空间分布特征,利用ICP-MS对2009年5月在今黄河入海口北部的新生湿地区域依据不同植物群落设置9个采样区的土壤进行土壤钒和钴含量的分析。结果表明,尽管钒和钴含量在不同湿地土壤中差异较大,但二者在由陆向海方向潮滩湿地中的分布特征相似,且在水平方向上的变异均为中等变异。在垂直方向上,尽管钒和钴含量在不同类型湿地土壤中大多呈相似波动变化特征,但在同一类型湿地土壤中二者含量的变化趋势基本一致。相关分析表明,湿地土壤的钒钴含量在与铁锰、有机质、粘粒和粉粒含量均呈极显著正相关(P〈0.01),与砂粒含量呈极显著负相关(P〈0.01)。研究区表层湿地土壤的钒含量范围为72.77~118.40mg/kg,均值为93.06mg/kg;表层钴含量范围为8.94~16.91mg/kg,均值为12.54mg/kg。尽管研究区土壤的钒钴含量低于其全国背景值(112mg/kg和19mg/kg),但明显高于华北克拉通钒钴含量背景值(78mg/kg和12mg/kg)。黄河口新生湿地区土壤钒钴的富集系数分别为1.19和1.01,为弱程度的富集。研究表明,成土母质决定了湿地土壤中钒和钴含量的空间分布,土壤有机质含量、粒度组成和铁锰含量是影响二者空间分布的主导因素,而植被类型和潮汐对其分布亦具有重要影响。
  • 不同种植年限温室土壤中铜、铅垂直分布特征
  • 以河北省某市黄瓜生产基地不同种植年限的温室大棚土壤作为研究对象,采用经改进的BCR法对不同层次(0—20cm,20—40cm,40—60cm)土壤中Cu、Pb的总体含量及赋存形态进行了分析,探讨不同种植年限和不同层次温室土壤重金属(Cu、Pb)的垂直分布和形态分布特征。结果表明,Cu、Pb在温室土壤中的分布自上而下呈递减趋势,在不同层次间表现出明显的分异特征;Cu在土壤中的迁移能力大于Pb;Cu、Pb在温室土壤中形态分布存在很大差异,Cu以残渣态为主,其次为可还原态,有一定的潜在威胁性;Pb以可还原态为主,其他形态所占比例较少,具有很高的潜在威胁性;2种重金属的弱酸态所占比例都不大;Cu、Pb在温室土壤中的潜在危害性较之常规土壤有所增加,因此温室土壤在生产过程中,重金属污染问题不容忽视。Cu、Pb含量在本试验中并未表现出随种植年限的增加而递变的规律。
  • 含方解石物质对土壤镉赋存形态的影响
  • 通过室内培养试验,探究赤泥粉、海泡石粉、方解石粉在不同添加剂量情况下随时间变化对外源污染草甸土土壤镉赋存形态的影响。结果表明,土壤pH值随着钝化剂用量的增加而增加,且均明显高于对照。添加赤泥与其他2种钝化剂处理对pH值影响有所不同,随时间的延长分别呈现先降低后升高最后趋于平稳和缓慢降低的趋势。培养50d后,添加5%赤泥对土壤pH值影响最大,相较对照提高了4.09个单位。土壤可交换态镉的含量随钝化剂用量的增加而降低,培养50d后,当钝化剂添加量为1%,3%时,可交换态镉降低率分别为方解石〉海泡石〉赤泥、方解石〉赤泥〉海泡石;钝化剂添加量为5%时,降低率为赤泥〉方解石〉海泡石。pH值与交换态镉相关性分析表明:添加赤泥处理极显著负相关;添加海泡石处理相关性不显著;添加方解石处理无相关关系。各处理均能显著降低可交换态镉的含量,同时不同程度提高了碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机质结合态、残渣态镉含量,其中碳酸盐结合态最为明显。
  • 夏季油松及侧柏单萜烯变化规律及二次有机气溶胶生成潜势的估算
  • 利用动态顶空采集法、热脱附—气相色谱质谱联用仪以及外标法,以油松、侧柏挥发的单萜烯为基础,分析其日变化规律及与环境因素的相关性,同时利用气溶胶生成系数估算单萜烯二次有机气溶胶。结果表明:α-蒎烯、柠檬烯是油松挥发最多的2种萜烯物质,其平均含量为15.61%,11.77%;侧柏挥发最多的也是这2种,其平均含量为17.49%,15.34%。油松、侧柏均挥发的α-蒎烯、β-月桂烯、柠檬烯呈先升高后降低的单峰变化,且均在13:00—14:00出现最高峰。β-蒎烯呈先降低后升高的变化,松油烯变化较为平稳,维持在1.20%左右。单萜烯的挥发受环境因素的影响,高温、低相对湿度在一定程度上促进了单萜烯的释放,而温度是主要影响因素,单萜烯的释放与光合有效辐射无关。单萜烯对二次有机气溶胶有一定的生成潜势,生成的SOA浓度与释放的VOCs浓度呈正相关,且各时间段内油松、侧柏单萜烯SOA浓度均显著高于林外大气单萜烯SOA浓度。
  • 北京郊区地表水质状况及有机氯农药残留特征
  • 连续2a采用现场采样与室内分析方法相结合的方法,利用气相色谱仪-ASE萃取技术,测定了北京郊区(延庆、顺义、北河运、昌平、温榆河和房山)地表水有机氯农药(OCPs)残留物组成以及水质指标,并探讨了OCPs与水质(pH,透明度,全N,全P和全C)之间的关系。结果表明:(1)北京郊区地表水中残留有机氯农药种类较多,主要是六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)和六氯苯(HCB),三者占有机氯农药残留总量的99.40%,其中HCHs占总有机氯农药类OCPs物质的56.01%,是北京郊区地表水残留有机氯农药类的主要成分,其他有机氯农药所占比例较小,总体污染程度较轻。(2)氯丹(TC+CC)、九氯(TN+CN)、硫丹(α-End+β-End)残留量较低,是北京郊区地表水中普遍存在的一类持久性有机污染物,并没有对地表水质量造成危害。(3)温榆河和房山地表水中(DDD+DDE)/DDT〉1,属于残留污染,北运河、昌平、顺义地区地表水中(DDD+DDE)/DDT〈1,可能有新的污染输入;北京郊区大部分地表水DDTs的转化产物主要是以DDE为主,o,p'-DDT是DDT类污染物的主体物质。(4)北京郊区各地区地表水HCH平均值基本为β-HCH〉γ-HCH〉α-HCH〉δ-HCH,其中α-HCH和β-HCH所占比例相对较高,具有较高的潜在危害性,除了温榆河和房山,其他地区地表水α-HCH/γ-HCH比值均小于1,说明地表水中HCH同系物之间发生相互转化,地表水均有较多的γ-HCH残留。(5)Pearson相关分析表明,TOC与HCHs、HCB、OCPs呈极显著正相关(P〈0.01),由此,可以推断北京郊区地表水HCHs、HCB含量在很大程度上受TOC影响,并且地表水中TOC含量在决定OCPs含量上起着重要的作;冗余分析结果显示对北京郊区地表水有机氯农药影响最大的水质因子为水质透明度(其相关系数绝对值为0.798)。
  • 人工模拟降雨条件下石灰土养分流失规律(秦华;李晔;李波;赵建博)
    模拟降雨条件下不同种植方式的坡地氮素流失特征(张铁钢;李占斌[1,2];李鹏;徐国策;刘晓君)
    降雨强度和坡度对土壤氮素流失的影响(潘忠成;袁溪;李敏)
    控释氮肥减量施用对春玉米土壤地表径流氮素动态及其损失的影响(谢勇;荣湘民;刘强;张玉平)
    漓江水陆交错带硝态氮淋失规律的模拟研究(吴林川;王冬梅;卢洋;任远;黄端)
    土壤容重对黑土坡面养分流失的影响(沈奕彤;郭成久;金珊;董爽)
    黄土质地对坡面侵蚀的影响(盛贺伟;蔡强国;孙莉英)
    人工模拟降雨条件下伊犁河流域黄土区土壤侵蚀试验分析(李小华[1,2];曹月娥[1,2];杨建军[1,2])
    不同措施下粉煤灰产流产渣研究(昝玉亭[1,2];张华明[1,2];张晓亮[1,2];李英[1,2];龚长春[1,2];熊峰[1,2];范世俊[1,2])
    不同放牧制度草场产流产沙过程模拟试验(樊才睿;李畅游;孙标;史小红;赵胜男;付尧;王静洁)
    坡地产流产沙规律数值模拟研究(陶汪海;吴军虎[1,2])
    2种土壤磁性特征及其对磁性示踪实验的影响(张泽洪[1,2,3];张建辉;贾立志[1,3];王勇[1,3])
    基于SWAT模型的澜沧江中游小流域水土流失与NDVI时空动态相关性(刘世梁;安南南;尹艺洁;成方妍;董世魁)
    河岸带对地表径流截污的小试模拟以及不同基质处理表渗流能力的比较(张云;陈航;华玉妹;赵建伟;朱端卫)
    填料及降雨特征对雨水花园削减径流及实现海绵城市建设目标的影响(唐双成;罗纨[1,2];贾忠华[1,2];李山;仵艳;周萌)
    红壤坡地不同植物措施消减径流峰值研究(黄鹏飞[1,2];陈晓安[1,2];郑太辉[1,2];杨洁[1,2])
    环境变化下长江荆南三口径流变化特征检测与归因分析(帅红;李景保;何霞;刘雯;陈永林;龙岳红)
    砚瓦川流域水沙演变特征及其驱动因素分析(夏露;宋孝玉;李怀有;李垚林)
    北方土石山区植株密度对坡面流粒径分选的影响(周柱栋;程金花;杨帆;相莹敏;戴矜君)
    北京鹫峰山区常见树种的枝叶及枯落物截留特征(徐军;牛健植)
    喀斯特洼地退耕和耕作土壤优先流特征(王发[1,2,3];付智勇[1,2];陈洪松[1,2];王克林[1,2])
    黑河上游天老池流域不同植被下土壤理化性质和入渗特征(高婵婵;赵传燕;王超;王清涛;王方圆)
    初始含水率及容重影响下红壤水分入渗规律(康金林;杨洁[2,3];刘窑军[2,3];涂安国[2,3])
    模拟酸雨多次淋溶对红壤入渗特性的影响(王辉;龚恩磊;刘常;袁红)
    安徽省淮河流域湿地土壤养分流失及水质动态研究(奚立平;张乐勤;李荣富)
    垄沟秸秆覆盖对黑土顺坡耕地氮、磷养分阻控效果(王宇;韩兴;赵占军;李明欢;房含;赵兰坡)
    民勤绿洲边缘固沙植物土壤养分及土壤生物学性质演变规律(王彦武[1,2];柴强[1,3];欧阳雪芝;罗玲)
    干热河谷水电建设干扰对表土层土壤养分及微生物的影响(李艳梅[1,2];陈奇伯[1,2];梁茂;朱正华;陆梅)
    石灰岩山地淡竹林演替序列土壤养分及其与群落特征的关系(施建敏[1,2];王龙凤[1,2];郭春兰;樊燕[1,2];方楷[1,2];黎祖尧[1,2];杨光耀[1,2])
    金尾矿废弃地不同植被恢复阶段物种多样性与土壤特性的演变(彭东海;侯晓龙;何宗明;刘露奇;蔡丽平;林静雯;江瑞荣;黄福才;钟均华)
    玉米栽培模式对暗棕壤微生物学特性及养分状况的影响(王帅;王楠;张溪;杨锡财;权振贵;冷冰原)
    改良剂对旱地红壤水分特征和作物产量的影响(袁颖红[1,2];黄静;周际海[2,3];李丛蕾;张文锋;黄欠如;成艳红)
    晋西黄土区人工林地土壤水分特征及其对降雨的响应(赵荣玮;张建军[1,2];李玉婷;张艳婷;田宁宁)
    不同膜孔直径的浑水膜孔灌单向交汇入渗特性(王锦辉;费良军)
    湘西南不同石漠化程度土壤理化性质及相关性分析(景宜然;邓湘雯[1,2];邓东华;黄志宏[1,2];项文化[1,2];方晰[1,2];李艳琼;张胜利)
    回填土下再生水灌溉对玉米生长及土壤理化性质的影响(王志超;史海滨;李仙岳;李河;程光远;李祯)
    冀西北坝上地区退化防护林的土壤性质(郑春雅;许中旗;马长明;底凯;程月明;孙守家;闫腾飞)
    鲁中南石灰岩山地针阔混交林土壤理化性状及水文效应(李小倩;杨吉华;魏晓明)
    盐胁迫对银水牛果幼苗生长和生理特性的影响(张雪;贺康宁;史常青;徐特;王辉;孙丽文)
    当年肥料深施对生土棉花根-冠-土系统建成的影响(苏志峰;宗毓铮;杨珍平;杜天庆;郝兴宇;孙敏;高志强)
    川南马尾松低效林不同改造措施对土壤碳、氮特征及其碳稳定性的影响(徐云岩;宫渊波;付万权;崔亚潇;陈耀嘉;张海涛)
    生物质炭与氮肥配施对旱地红壤微生物量碳、氮和碳氮比的影响(陶朋闯[1,2];陈效民;靳泽文;李秋霞;黄欠如;张佳宝)
    北京山区典型人工林土壤团聚体组成及其有机碳分布特征(黄晓强;信忠保;赵云杰;马凤原)
    侵蚀红壤区植被恢复对表层与深层土壤有机碳矿化的影响(张浩[1,2];吕茂奎[1,2];江军[1,2];蒲晓婷[1,2];王恩熙[1,2];邱曦[1,2];谢锦升[1,2])
    基于不同土地利用的吉林省碳排放时空格局分析(李春丽;唐宏;张志丹;车晓翠)
    土壤水分和氮添加对3种质地紫色土氮矿化及土壤pH的影响(田冬;高明;徐畅)
    不同培肥处理对采煤塌陷区复垦土壤氮素形态的影响(梁利宝;闫峰;许剑敏)
    水钾互作对高产夏玉米产量和钾素利用的影响(郭艳青;张吉旺;刘凯;朱玉玲;裴书君;董树亭;刘鹏;赵斌)
    苜蓿接种根瘤菌和施肥对铁尾矿砂基质改良效果的影响(王俊娟;杨何宝;王薇;李继泉[1,3];李玉灵[1,3])
    几种水生植物对湿地底泥中营养物质含量变化的影响(周林飞;关秀婷;王铁良)
    类芦植被对AMD污染土壤的生态修复效应及潜力(罗有发;吴永贵[1,2];付天岭[1,2];周佳佳;蒙庆君;姚璁)
    浙江省海岸带景观生态风险格局演变研究(李加林[1,2];徐谅慧[1,3];杨磊;刘永超;郭意新;姜忆湄;叶梦姚;史作琦)
    煤矸石酸性水释放对土壤重金属化学行为的影响(孙亚乔[1,2];段磊;王晓娟;李万鹏;姚萌)
    龙须草生长对重金属污染土壤的影响(于辉[1,2];向言词;邹冬生)
    脱硫石膏对重度苏打盐化土中主要离子淋洗的影响(崔媛;张强;王斌;黄高鉴;李丽君)
    黄河口不同类型湿地土壤中钒和钴含量的空间分布特征(祝贺[1,2,3];孙志高;衣华鹏;任鹏[3,4])
    不同种植年限温室土壤中铜、铅垂直分布特征(陈召亚;刘会玲;张新星;李超;于水潇)
    含方解石物质对土壤镉赋存形态的影响(朱德强;梁成华;杜立宇;吴岩;孙月)
    夏季油松及侧柏单萜烯变化规律及二次有机气溶胶生成潜势的估算(陈静;陈丽华;余新晓;陈俊刚;娄源海)
    北京郊区地表水质状况及有机氯农药残留特征(周密;李晓明)
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