张家口市土地利用和土壤保持功能的变化特征

为评估张家口市近年来土地利用变化对土壤保持功能的影响,基于USLE模型和GIS空间分析方法,对张家口市2005和2015年两个时期的土地利用类型变化和土壤保持功能进行分析。结果表明:1)张家口市的土地利用类型主要由耕地、林地和草地构成,2005–2015年,该区林地、建设用地面积增长,其他地类面积减少,其中林地面积增长最多,主要来源是草地,且与草地之间有双向流动,而耕地面积减少最多,主要转为建设用地;2)不同土地利用类型的土壤保持能力不同,林地的土壤保持能力优于草地。10年间,林地的土壤保持量增加最多,草地的土壤保持强度提高最多,林地和草地的土壤保持量始终占所有地类的50%以上;3) 10年间张家口市的土壤保持能力得到了较大的提高,且与植被覆盖度的增长关系密切,土壤保持总量增加了1.752×10~7 t。所有区(县)的土壤保持量在10年间均有所增长,蔚县增长最多,桥西区增长量最少;4)土壤保持量空间分布大致呈西北低、东南高的趋势,赤城县保持量最多,桥西区保持量最少。坝下河谷区的土壤保持能力远高于坝上高原区,保持总量始终占全市的80%以上,且10年间增加了1.163×107 t。本研究结果对了解张家口市生态工程实施后的土地利用及土壤保持功能变化有重要意义,同时也为今后进一步加强生态保护和制定土壤侵蚀治理方案等提供科学依据。     

近１０年新疆草地生态系统净初级生产力及其时空格局变化研究

 基于２００１－２０１０年遥感监测和气象数据,采用ＣＡＳＡ（Ｃａｒｎｅｇｉｅ Ａｍｅｓ ＳｔａｎｆｏｒｄＡｐｐｒｏａｃｈ）模型模拟分析新疆地区草地植被净初级生产力（ＮＰＰ）及其时空变化特征。结果表明,新疆草地植被ＮＰＰ 空间分布特征受区域水热条件的制约,草地植被大体上由北向南依次出现高山与亚高山草甸、平原草地、草甸、荒漠草地和高山与亚高山草地,其ＮＰＰ也逐渐由３９５ｇＣ／（ｍ^２·ａ）减少到接近０ｇＣ／（ｍ^２·ａ）。１０年间,新疆草地ＮＰＰ总量平均值为５６．４７ＴｇＣ。新疆不同草地类型的ＮＰＰ存在较大差异。其中,草甸的平均ＮＰＰ最高,为１５５．２９ｇＣ／（ｍ^２·ａ）;荒漠草地的平均ＮＰＰ最低,为５７．６８ｇＣ／（ｍ^２·ａ）;总体表现为草甸＞ 高山与亚高山草甸＞ 平原草地＞ 高山与亚高山草地＞荒漠草地;新疆地区草地植被ＮＰＰ整体水平较低,其中,高山与亚高山草甸、平原草地和草甸属于较低生产力的生态系统;而荒漠草地和高山与亚高山草地则属于最低生产力的生态系统。新疆主要草地植被６－８月ＮＰＰ 占全年ＮＰＰ的６３．１７％。不同草地类型的平均ＮＰＰ月际变化差异较大,均在７月达峰值。前７个月平均增长速度最快的是高山与亚高山草甸,最慢的是高山与亚高山草地;后５个月平均下降速度最快的是草甸,最慢的是荒漠草地。除草甸呈增长趋势外,其他４种草地类型的平均ＮＰＰ 总体上表现出一定的下降趋势,其中,平原草地的平均ＮＰＰ下降速率最快。全区草地植被ＮＰＰ 总量在２００７ 年达最高值,为６０．２１ＴｇＣ／ａ,最低值出现在２００６ 年,为５３．４１ＴｇＣ／ａ。草甸是新疆５种草地类型中ＮＰＰ总量唯一呈逐渐增长的草地类型,而其他４种草地类型均呈下降 趋势,其中平原草地的ＮＰＰ总量下降速率最快。近１０年来,新疆全区草地植被总ＮＰＰ的年际变化较大,有进一步下降趋势。     

坡度和采挖强度对玉树冬虫夏草幼虫数量和采挖数量的影响

【目的】研究人工采挖和自然坡度对冬虫夏草数量的影响。【方法】通过对不同采挖强度 S₁ (2 人/hm² )、S₂ (4 人/hm² )和 S₃ (6 人/hm² )和产区自然坡度(G₁,7°;G2,17°;G3,25°)下冬虫夏草幼虫数量和采挖数量进行调查,分析采挖强度和产区坡度对幼虫数量和冬虫夏草采挖量的影响。【结果】采挖强度和坡度与幼虫数量和冬虫夏草采挖数量均呈显著负相关关系(P＜0. 05);采挖强度和幼虫数量相关度高(r ² =-0. 45,r ² =-0. 58),坡度和冬虫夏草采挖数量相关度高(r ² =-0. 74,r ² =-0. 78),采挖强度和坡度互作对幼虫数量和采挖数量影响不显著(P＞0. 05)。不同采挖强度下,幼虫数量和冬虫夏草采挖数量均为 CK=S₁＞S₂＞S₃( P＜0. 05);不同坡度下,幼虫数量和冬虫夏草采挖数量均为 CK=G₁＞G₂＞ G₃( P＜0. 05);且在各个采挖强度下,随坡度的增加,幼虫数量和冬虫夏草采挖数量均呈显著降低趋势 (P＜0. 05)。 此外 ,冬虫夏草采挖数量显著地受蝙蝠蛾幼虫数量的影响且呈正相关(P＜0. 05)。 【结论】 S₁采挖强度、G₁小坡度适合幼虫数量的增长和冬虫夏草的采挖数量,且不影响翌年冬虫夏草的产量。然而,采挖活动有可能对草地的土壤、幼虫喜食性牧草、冬虫夏草真菌孢子的弹射等产生综合影响,土壤的理化性质会影响蝠蛾寄主幼虫的存活状态,冬虫夏草菌孢子的弹射量也会影响冬虫夏草的形成。     

基于RUSLE的祖厉河上游会师流域土壤侵蚀及敏感性分析

为进一步探究祖厉河流域侵蚀状况，以祖厉河上游会师流域为研究区，采用 RUSLE 模型， 结合 ArcGIS 技术，定量和定性分析了土壤侵蚀和侵蚀敏感性特征。结果表明：祖历河上游会师流域主要以微度和轻度侵蚀为主，占总面积的 92. 49%；土壤侵蚀敏感性主要为低度敏感，面积为 482. 14 km² ， 占研究区总面积的 49. 00%，总体敏感性较低；坡度 5°以上区域土壤侵蚀及其敏感性逐渐增强，且随着坡度增大，土壤侵蚀加剧；在坡耕地、裸地及未采取有效措施的建设用地土壤侵蚀及敏感性较高；土壤侵蚀敏感性较高的地区，土壤侵蚀强度相对较大。研究结果可为流域土壤侵蚀的预防治理、土地利用规划和水土保持措施的布设等提供科学的依据。     

内蒙古锡林河流域草地生态系统土壤保持功能及其空间分布

草地生态系统是陆地表面最大的生态系统类型,其土壤保持功能对于维持敏感而脆弱的草地生态系统服务具有重要意义。在遥感和GIS技术支持下,采用改进的通用土壤流失方程(RUSLE)对内蒙古锡林河流域的土壤保持功能及其空间分布特征进行了研究。结果表明,全流域年土壤保持总量为1.65×10⁸ t/a,单位面积土壤保持量为168.18 t/hm²;流域土壤保持功能从上游至下游呈递减趋势;草甸草原的土壤保持功能最高,农田和典型草原其次,沙地植被和草甸最差;草地生态系统的土壤保持功能随植被覆盖度的增加呈非线性增长。可见,提高草地植被覆盖度,保持典型草原生态系统的结构与功能的完整性,有助于维持锡林河流域草地生态系统服务和区域生态安全。     

民乐县土壤保持功能时空演变及影响因素研究

【目的】民乐县是祁连山生态保护区的重要组成部分,探究该区域内土壤保持功能时空变化及影响因素对认识和保护区域内生态系统安全具有重要意义。【方法】基于InVEST模型评估民乐县2000-2020年土壤保持功能时空动态变化及分布特征,运用机器学习的随机森林算法探究不同土地利用类型的土壤保持能力与自然因素的响应关系。【结果】(1)民乐县2000、2010和2020年的土壤保持量分别为7.94×10⁷、8.3×10⁷和9.02×10⁷ t,区域内土壤保持量的空间分布特征为“北部低-南部高”,在6类土地利用类型中土壤保持量最多的是林地,分布范围大且植被覆盖率高,15°～<25°坡度区间内的土壤保持量最高,海拔为2 500～<3 500 m的祁连山中段区域土壤保持功能最好;(2)不同利用类型土地的土壤保持功能对影响因素的敏感程度不同,主要影响因素为Slope、Temp、RX1day、RS、Pre、TNn和RX5day,其中建设用地类型中土壤保持功能变化与坡度变化呈负相关。【结论】民乐县土壤保持功能呈现出逐年增加趋势,各土地...     

基于土地利用的内蒙古牧区生态系统服务时空变化(2000-2015)

内蒙古牧区是我国北方生态安全屏障,生态脆弱,近年来开发强度大,土地利用变化明显。本文以内蒙古牧区为研究区,利用遥感地理信息系统和模型模拟的方法,通过2000—2015年土地利用转移矩阵和变化动态分析,了解生态系统服务碳固定、土壤保持演变特征,开展土地利用变化及碳固定、土壤保持评价,为牧区土地资源管理提供科学支撑。结果表明：内蒙古牧区主要的土地利用类型为草地和未利用地;16年间,该地区建筑用地、林地、耕地、盐碱地面积增加,水域、沙漠、草地、未利用地面积减少;土地利用变化从草地向耕地、建筑用地、林地转移,从沙漠、水域向草地转移;全域碳固定和土壤保持均呈增加态势;各土地利用类型提供的碳固定和土壤保持服务,草地占比最大,其次为沙漠和耕地。该区域应注重保护草地、林地,扩大草地面积,治理沙漠区域,优化土地利用结构,提高生态系统服务。     

规模化猪场舍内外空气质量变化的研究

为掌握规模化养猪场舍内外环境空气质量的变化,为猪舍空气质量对人、动物健康影响的风险评估和相关控制技术的研究提供理论依据。试验采用环境检测方法对南京市郊某规模化养猪场的哺乳仔猪舍、保育舍和生长育肥舍进行空气质量检测。结果显示,春、夏、秋、冬猪舍内环境空气中平均细菌总数分别为118.77×10³、28.51×10³、102.04×10³、62.71×10³ CFU/m³,NH₃的浓度分别为9.67、10.87、9.95、12.74 mg/m³,H₂S的浓度分别为2.81、1.95、2.68、2.78 mg/m³;猪舍外环境空气中平均细菌总数分别为13.57×10³、13.20×10³、16.70×10³、11.85×10³ CFU/m³,NH₃的浓度分别为1.01、1.44、1.07、0.42 mg/m³,H₂S的浓度分别为0.06、0.08、0.03、0.01 mg/m³。猪舍内环境空气中细菌总数春季＞秋季＞冬季＞夏季(P＜0.05),且猪舍内细菌总数高于舍外(P＜0.05),猪舍内在春、秋、冬季除生长育肥舍外,均超出国家规定的标准,而夏季在规定的标准范围内;环境空气中NH₃、H₂S的浓度在国家规定的标准范围内;猪舍内外环境温度、相对湿度和风速等环境指标均符合国家规定的标准。     

高海拔岩溶石山区草地植被水土流失测定

在海拔3350m岩溶山区设置监测点,对人工草地、天然草地、马铃薯地、荞麦地不同植被的水土流失情况进行动态监测。结果表明:在坡度和降雨量一致的情况下,草地植被与农作物植被地表水径流、土壤侵蚀量存在较大差异,连续3年监测的平均值显示,当降雨量为1045.5毫米/年时,人工草地、天然草地、马铃薯地、荞麦地地表水径流量分别为38.7t/hm2、10.14t/hm2、493.76t/hm2和385.59t/hm2;地表土侵蚀量分别为0、0、10.38t/hm2和4.40t/hm2。     

高海拔岩溶石山区草地植被水土流失测定

在海拔3 350m岩溶山区设置监测点,对人工草地、天然草地、马铃薯地、荞麦地不同植被的水土流失情况进行动态监测.结果表明在坡度和降雨量一致的情况下,草地植被与农作物植被地表水径流、土壤侵蚀量存在较大差异,连续3年监测的平均值显示,当降雨量为1 045.5毫米/年时,人工草地、天然草地、马铃薯地、荞麦地地表水径流量分别为38.7 t/hm2、10.14t/hm2、493.76t/hm2和385.59t/hm2;地表土侵蚀量分别为0、0、10.38 t/hm2和4.40t/hm2.     

种植苜蓿对黄绵土表土理化性质的影响

对定西黄绵土多年苜蓿地与传统耕地的表层土壤理化性质进行了比较研究。结果表明,长期种植苜蓿促进了土壤有机质、全氮在土壤表层的累积,减少了土壤表层有效硫的损耗,但对土壤有机质、全氮累积的影响作用主要表现在0～10cm土层内,而且土壤有机质和土壤全氮含量之间存在显著的正相关关系;耕地中的速效氮主要以NO3^--N为主,而苜蓿地中NH4^ -N和NO3^-N的含量差异不明显。长期种植苜蓿对土壤表层全磷、全钾、速效钾和速效磷的影响甚微。苜蓿地表层土壤的坚实度显著高于耕地。苜蓿根系的穿插有利于打破由于长期耕作造成的犁底层,而对整个土体的土壤容重影响不大。     

不同改良剂对盐碱地土壤及草地早熟禾生长的影响

改良盐碱化土壤是当前亟待解决的环境问题,合理选用土壤改良剂和改良方法对盐碱地的开发利用有重要意义。本研究以兰州新区的盐碱土为盆栽土进行盆栽种植草地早熟禾(Poa pratensis)试验,设有底层衬膜施加不同土壤改良剂的10个处理、底层衬膜不施加土壤改良剂和不衬膜施加1号改良剂。通过测定施加改良剂前土壤的基本理化性质及施加土壤改良剂后土壤p H、全盐量及草地早熟禾的生长指标,对不同的土壤改良剂的效果进行分析对比,选择出最有效的土壤改良剂和改良方法。结果表明,施加土壤改良剂后土壤的p H和全盐量低于施加前,草地早熟禾的高度、密度和盖度优于没有添加改良剂的处理。所选10种盐碱改良剂中,嗜盐碱微生物菌肥改良剂效果最好,改良后土壤p H和全盐量分别为7.37和0.28%,比改良前分别降低了1.09和0.32%,草地早熟禾的高度、密度、盖度及叶绿素含量分别为9.68 cm、2.09株·cm~(-2)、99%、3.13 mg·g~(-1),改良效果优于无机改良剂和有机肥。土壤底层衬膜对盐碱土的改良效果优于底层不衬膜处理,衬膜处理下土壤p H、全盐量、草地早熟禾生长密度、高度与不衬膜处理相比差异显著(P0.05)。     

不同刈割频度对大针茅草原土壤呼吸及其土壤因子的影响

通过对大针茅草原土壤呼吸特性及影响因子的测定,研究3种不同刈割方式天然草地土壤呼吸特性及其影响因子,为典型草原刈割对碳收支研究提供基础理论依据。大针茅草原是亚洲中部草原亚区特有的一种草原类型。研究区设置在内蒙古锡林浩特市东部以大针茅建群的典型草原;在2009-2013年进行不同频度的刈割处理,一年两次、一年一次、两年一次(割一年休一年)、围封,在2013年8月采集测定土壤养分样品,在2013年生长季的6、7、8月进行土壤呼吸速率的测定及土壤微生物数量的测定。结果表明,围封处理下土壤含水量要高于其他刈割处理。6与8月时,围封处理下的细菌和微生物总数均显著高于刈割处理。不同频度刈割下群落的土壤呼吸速率有显著的差异,割一年休一年与围封处理显著高于其他刈割处理,且不同处理的土壤呼吸速率均在7月初为最低;土壤呼吸速率在内蒙古干旱半干旱地区与土壤含水量呈极显著正相关关系,受土壤含水量影响显著。结合生物多样性及生产利用的角度,割一年休一年为最合理的刈割频度。     

玉米连作对土壤微生物和土壤主要养分的影响

为确定河西地区玉米（Zea mays）连作的主要障碍因子,对不同连作年限的玉米田土壤微生物种群和土壤主要养分进行了常规分析。结果表明,在0～20 cm土层深处,细菌随连作年限增加呈递减趋势,与速效磷和有机质含量呈显著正相关,即速效磷和有机质均随连作年限的增加而显著减少（P<0.01）;而真菌数量随连作年限的增加而增加,与速效磷和有机质含量呈显著负相关;放线菌数量在不同连作年限呈先增后减的趋势;碱解氮和速效钾在不同连作年限没有明显的变化规律。说明玉米连作导致土壤微生物种群结构失衡,有益微生物数量减少,土壤真菌化现象严重,积累了大量植物病原菌,造成土壤主要养分减少,病害发生严重。     

土壤有机碳研究进展

综述了土壤有机质特征、土壤腐殖质化学分组、土壤有机质物理分组,如土壤有机碳的密度分组和土壤有机碳果子粒大小分组,以及气候、时间、母质、植被和草地退化、土地利用变化等因子对土壤有机碳含量的影响,揭示了当前有关土壤有机碳研究进展和发展趋势.     

管理措施对三江源区"黑土滩"土壤肥力及土壤酶活性的影响

对三江源区典型退化草地“黑土滩”采取施肥及种植垂穗披碱草的恢复措施,结果表明,土壤中的全氮与有机质的相关性显著,全磷与有机质的相关性较明显,变化趋势相一致。短期的恢复措施造成了恢复样地20~30 cm土壤层中有机质、全氮和全磷含量的下降,长期的恢复措施使恢复样地中的这3种营养物质的含量得到了上升;人工种植措施使土壤中的全钾含量显著下降(P<0.05)。此外,速效养分的变化不一致,其中速效氮的含量表现为先降低后升高,速效磷和速效钾的含量变化表现出升高趋势。植被恢复对土壤脲酶活性有促进作用,但蔗糖酶活性没表现出规律性变化;这2种酶的活性与速效养分的含量表现出较强的正相关,而与有机质和全价养分的含量相关性不显著。     

土壤改良剂对草坪床土理化性质的影响

土壤改良剂(康乐)对草坪床土理化性质的影响研究表明,土壤改良剂(康乐)能降低土壤容重,提高土壤总孔隙度、渗透系数、田间持水量,丰富土壤有机质和全氮,调节速效养分,能有效降低土壤pH值和电导率。在试验范围内,随改良剂用量的增加,改良效果更明显。     

地膜覆盖对高寒地区燕麦＋豌豆人工草地土壤温度和水分的影响

通过对高寒牧区燕麦＋豌 工草地在地膜覆盖条件下不同时间、不同层次土壤温度和土壤水分的连续观测,得出结论,高寒牧区人工草地地膜覆盖不仅可增加前期的土壤温度和地温积温、而且对增加土壤浅层的温度效果明显。同时,地膜覆盖后土壤浅层的含水量和保墒能力显著大于露睦对照,在降水量低较时差距更加明显,地膜覆盖后地温的增加与太阳辐射呈正相关。地膜覆盖有效地缓解了５月、６月间水温不同期的矛盾。     

莴笋-空心菜-莴笋种植模式下不同改良剂对退化土壤中植株养分利用的影响

在退化土壤中添加不同改良剂,通过莴笋-空心菜-莴笋的盆栽试验,对比分析了6种改良剂对蔬菜产量、品质、养分的影响,以期为评价改良剂对退化土壤中的植株养分的利用效果提供科学依据。结果表明,1)不同改良剂处理能有效提高蔬菜产量,其中化肥配施生物质灰渣(NPKH)和化肥配施生物肥(NPKW)处理的蔬菜产量增幅最大。2)各处理较CK提高了蔬菜体内N{Invalid MML}-N含量,本试验中莴笋的硝酸盐含量符合GB/T15401规定,未对莴笋品质产生不利影响;而化肥配施改良剂比单施化肥(NPK)有利于降低莴笋中N{Invalid MML}-N含量,以NPKW处理最佳,较NPK处理下降了7.8%~63.0%。与单施化肥相比,NPKH处理提高了蔬菜氨基酸含量,降低了硝酸盐含量,提高了氮肥表观利用率。3)NPKH处理的肥料农学利用率较高,可以有效提高莴笋中全磷、全钾含量,其中全钾含量较CK显著提高了43.4%~58.9%;NPKH和NPKW处理在空心菜种植期间,对氮肥、磷肥、钾肥的农学利用率较高,提高了空心菜对全氮、全磷、全钾营养元素的吸收量。研究表明化肥配施改良剂,特别是化肥配施生物质灰渣或生物肥可以提高蔬菜养分利用率,增加产量的同时降低硝酸盐的累积。     

菌肥与柠檬酸互作对石灰性土壤生物学特性及草坪质量的影响

在草坪的日常管理中,肥料施用是一个必不可少的环节。在实际生产中,一般通过常规的氮、磷肥施用促进草坪草的生长,达到提高和改善草坪质量的目的,而通过施用微生物肥料和柠檬酸等辅助性肥料来改善土壤微生物环境、提高土壤养分有效性,从而促进草坪的生长方面研究较少。本文研究了柠檬酸和促生菌肥的互作处理对冷季型草坪质量及土壤生物学特性的影响,从而探讨柠檬酸和促生菌肥提高草坪草质量的机理,为草坪的科学管理提供理论依据。研究表明,1)一定量菌肥配合柠檬酸增加了石灰性土壤中微生物数量,尤其是深层土壤放线菌数量,且提高了土壤蔗糖酶和脲酶的活性。2)柠檬酸的施用,显著提高了土壤中有效磷含量。3)在一定量的氮、磷肥施用水平下,柠檬酸和促生菌肥有效提高了草坪质量。