基于物种生存域的干旱半干旱区地下水与植被关系研究

土壤水分和盐分是干旱半干旱区植被生态最直接和最主要的环境因子,是地下水与植被相互作用关系的关键纽带。以宁夏回族自治区盐池县的地下水浅埋区为研究对象,通过野外生态地质调查,获取了每个调查点的植被类型及土壤水分和盐分含量,并以土壤含水率和含盐量为变量,圈划了5个优势物种的生存域,并根据不同物种生存域范围叠加图,分析了地下水位下降对植被的影响。生存域叠加图分析表明,地下水位的下降将导致研究区植被类型出现以盐蒿—芨芨草—苦豆子—骆驼蓬—沙蒿等优势种为代表的盐生—湿生—旱生—沙生植被类型演替趋势。研究表明,以土壤水盐为变量绘制物种生存域范围图,能形象地刻画干旱半干旱区不同植被物种的适生环境,并可用来预测地下水位变化后植被物种的演替趋势。     

黄土高原东部潇河流域农田土壤有机质时空变异及影响因素

为揭示土壤有机质时空变化规律及其影响因素,通过收集黄土高原东部潇河流域1982年第二次土壤普查数据和2017年不同时期耕层土壤有机质含量的实测资料,应用地统计学方法对其进行分析。结果表明:从1982年至2017年,耕层土壤有机质均值由11.06 g·kg~(-1)升高至15.69 g·kg~(-1),增幅为41.86%;近35年潇河流域农田耕层土壤有机质含量均呈增加趋势,空间分布呈现由中部向四周逐渐升高的趋势。从第二次土壤普查时期到2017年,耕层土壤有机质含量表现为从低级向高级逐渐累积的规律。其中,土壤有机质含量20 g·kg~(-1)和15～20 g·kg~(-1)的土地面积从无增加到分别占流域总面积的0.74%和43.72%,10～15 g·kg~(-1)土地面积减少幅度最大,为29.93%,6～10 g·kg~(-1)土地面积从13.82%减少到1.57%,6 g·kg~(-1)土地从有到无。成土母质、地形变化、种植结构、施肥是影响土壤有机质时空分异的主要因素,人类对土壤养分干预作用表现出增强的趋势,应注意土壤培肥,实行分区管理,以保证整个农业流域的可持续发展。     

乌拉特灌域表层土壤盐分空间变异及季节性分布特征

为揭示乌拉特灌域土壤盐分的时空变化特征,明确影响土壤盐渍化的主导因子,运用主成分分析和Kriging插值法,分析研究区 0～ 40 cm土层土壤 pH、全盐量及盐基离子的季节性变化特征及空间分布。结果表明:研究区土壤主要为轻中度盐化土,春夏秋季土壤全盐量平均值在 2 g/kg以上,属于中度盐化土;0～ 20cm土层土壤全盐量比 20～ 40 cm土层土壤高 0.807 g/kg,是盐分的积累层。土壤阳离子以 K ++Na+为主,阴离子以 SO 42-和 Cl -为主。各层土壤盐基离子表现为春季 >秋季 >夏季;阳离子 Mg 2+、K++Na+和 Ca 2+的变异系数在     

西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐运移对产量影响的预测模型

为了定量计算微咸水膜下滴灌对土壤水盐和西葫芦产量的影响,根据微咸水膜下滴灌土壤水盐运移特点和西葫芦生长试验,建立了西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐运移模型和水盐生产函数,并将二者联立,建立了西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐运移对产量影响的预测模型。利用西葫芦微咸水膜下滴灌水盐试验数据对模型进行验证,结果表明模型计算的西葫芦微咸水膜下滴灌土壤含水率和土壤含盐量与实测土壤含水率和土壤含盐量的变化趋势一致,模型计算土壤含水率、土壤含盐量和西葫芦产量的均方根误差分别为0.049 cm~3/cm~3、0.065 g/kg和3.83 t/hm~2,土壤含水率、土壤含盐量和西葫芦产量的平均相对误差分别为5.17%、7.42%和5.84%,土壤含水率、土壤含盐量和西葫芦产量的平均绝对误差分别为0.047 cm~3/cm~3、0.062 g/kg和3.95 t/hm~2。所建的模型具有较高的模拟精度,可用于模拟西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐动态和西葫芦产量。     

黄土高原不同植被复合边界土壤水分分布及影响域研究

 将中子水分仪与烘干法相结合,对陕西淳化县泥河沟流域典型农果复合边界（冬小麦苹果）和针阔叶林复合边界（油松—刺槐）土壤水分进行测定,分析土壤水分在不同水平位点及垂直方向上的变化规律,并用移动窗口法确定了两种植被复合边界上的土壤水分影响域。结果表明:农地土壤含水率要高于果园土壤含水率,刺槐林地土壤含水率普遍高于油松林地土壤含水率;复合边界上的土壤水分影响域主要受植被根系分布的影响,且随着土层深度的不同而异;苹果与冬小麦复合边界上的影响域在0～60cm土层内麦地为8m,果园为6m,80～120cm土层内麦地为8m,果园为2m,140～200cm土层内麦地为4 m,果园为4m;油松与刺槐复合边界上的影响域在080cm土层内油松为6m,刺槐为8m,100160cm土层内油松为4m,刺槐为6m。     

滇池流域土壤磷累积特征与释放风险研究

通过对滇池流域土壤进行采样测定与模拟试验,研究了流域表层土壤有效P、全P的累积特征和释放风险.研究结果表明,滇池流域表层土壤P素累积明显,其中全P含量范围在0.5～7.0 g/kg,平均值为2.15 g/kg,有效P含量范围在26.7～598.3 mg/kg,平均值为151.04 mg/kg,全P和有效P均高于全国土壤平均值.土壤P累积与P肥施用量密切相关,模拟试验表明土壤P释放风险临界值为57 mg/kg,按此标准,滇池流域有69%的土壤已对滇池水体构成不同程度的环境风险,其中51%的土壤P释放的环境风险较高、流失严重,并己成为滇池水体富营养化的主要污染来源之一.     

赤水河上游主要树种根际土壤调控水分功能研究

为明确赤水河上游主要树种根际土壤调控水分能力,通过野外采样和室内分析方法,从容重、含水率和孔隙度等方面入手研究水文生态功能,并划分调控水分功能群。结果表明:32个树种0—60 cm的最大持水量为212.00～357.94 mm、有效贮水量为11.07～85.15 mm,是一个蓄水库;其持水速率大于失水速率,且二者与时间的关系均符合幂函数模型。采用RDA排序时,可将该区的树种划分为5类功能群:功能群Ⅰ包括杨梅、丝栗栲、茶、白栎、马尾松、慈竹;功能群Ⅱ包括杨树、杉木、构树、荚蒾、撑绿竹、枫香、火棘、山胡椒、乌桕、楝树、马桑;功能群Ⅲ包括枇杷、南天竹、李、柏木、梧桐、香椿;功能群Ⅳ包括檵木、黄荆、油桐、毛桐、南酸枣;功能群Ⅴ包括盐肤木、黄连木、柑橘、油茶。土壤容重、含水率、孔隙度等物理特征和持水过程是影响土壤水分调控能力的主因。研究结果可为赤水河上游水源涵养林树种的选择和配置提供理论依据。     

钾在潮土肥际微域中的迁移与转化

采用室内土柱实验研究了钾在潮土肥际微域中的迁移和形态转化.结果表明,在室温25℃、土壤含水量332 g/kg和容重1.22 g/cm3的条件下,经过7 d和28 d的扩散,钾在潮土中的迁移距离为40～75 mm,前期移动较快.在迁移距离内,土壤水溶性钾和交换性钾含量与距施肥点距离呈极显著线性负相关.施肥量和培养时间对水溶性钾和交换性钾含量在肥际微域中的分布均有显著影响,但对非交换性钾含量没有显著影响.外源钾进入土壤后在肥际微域中被固定的部分仅占5.6%～21.5%,绝大部分仍以有效态存在.     

秸秆深埋配施硫酸铝对西辽河平原地区 苏打盐碱土水盐运移的影响

为探索秸秆深埋和硫酸铝改良剂配施交互作用对苏打盐碱地水盐运移的影响,在通辽市科尔沁左翼中旗开展覆膜滴灌下不同硫酸铝用量与秸秆深埋的田间试验,以甜菜为指示作物,常规处理为对照(CK),在有无秸秆深埋(A、B)的条件下分别设置4 水平硫酸铝添加量(30、60、90、120 g/m2),揭示硫酸铝用量、秸秆深埋与土壤含水率、盐分的相关关系,提出覆膜滴灌及秸秆深埋下适宜的硫酸铝用量。结果显示,未添加秸秆处理中B3 处理0 ～ 50 cm 土体平均含水率最高(23.8%),比CK 高8.2%,且平均含盐量最低(1.69 g/kg),比CK 低12.6%;添加秸秆处理中A3 处理0 ～ 50 cm 土体平均含水率最高(26.6%),比B3 处理高2.8%,平均含盐量也最低(1.57 g/kg),比B3 处理低19%,且平均积盐率最低,比B3 处理降低7.6%;A3 处理在10 ～ 20 和20 ～ 30 cm 处土壤含水率均显著高于B3 处理(P<0.05),在0 ～ 10 和20 ～ 30 cm 处土壤含盐量较B3 处理显著降低(P<0.05);A3 处理0 ～ 30 cm 各土层均有脱盐趋势,达到显著水平(P<0.05),平均脱盐率11.5%;硫酸铝和秸秆深埋交互作用与土壤含水率呈极显著正相关(0.808),与土壤含盐量呈显著负相关(-0.564)。秸秆深埋和硫酸铝改良剂综合作用可有效降低土壤pH 值0.53 ～ 0.94,缓解土壤碱化度20.5% ～ 21.9%。覆膜滴灌及秸秆深埋下硫酸铝用量在72 ～ 104 g/m2 为适宜当地的推荐用量。研究结果可为西辽河平原地区盐碱土壤改良提供理论依据。     

长期施肥条件下土壤有机质变化特征研究

山西河曲砖窑沟流域试验区栗褐土上连续13年的定位施肥试验结果表明,不同施肥处理对表层土壤有机质含量的影响极为显著,对亚表层的影响不明显。13年后按差异显著性将不同处理分为三组,即不施有机肥的处理为一组,3个低量有机肥为一组,2个高量有机肥为一组,各组13年后的土壤有机质含量依次为4.8g/kg～6.4g/kg,9.0g/kg～10.6g/kg和12.1g/kg～13.0g/kg,变化量分别约为±30%,+65%和+100%。     

海岸带土壤理化性质与地下水位对植树造林的影响分析--以东营和连云港地区为例

对山东东营市河口区新户乡所在的渤海海岸带和江苏连云港市徐圩盐场所在的黄海海岸带土壤质地、pH值、含盐量、有机质含量等理化性质指标以及地下水位和矿化度进行调查、测定与对比分析,并根据土壤理化性质和地下水的测定结果以及植物的耐盐性和对水湿状况适应性能,在连云港徐圩盐场的不同地段,选择不同的树种进行造林实验。结果表明,山东东营地区选择的冬枣树种对该地的气候、土壤、地下水比较适应,造林取得了良好经济效益和生态效益;连云港徐圩盐场各地段所选择的冬枣、紫穗槐、杨树、苦楝、栾树、青檀、杜仲、国槐、刺槐、旱柳、合欢、银杏等树种对当地局地环境也较为适应,总体造林效果基本达到设计要求,但在局部地段的苗木选择、植树方法等方面值得进一步探讨。     

模拟降雨条件下植被调控坡面水沙输出过程研究

为研究不同植被覆盖对坡面水沙输出过程调控效应,本文通过人工模拟降雨试验的方法,对3种典型的乔木灌木草本植被即构树、荆条和黑麦草,在坡度10°、降雨强度30 mm/h和坡度20°、降雨强度30 mm/h条件下的水沙输出的过程进行了试验研究,并对结果进行了综合分析。研究结果表明:3种植被整个产流过程的径流量均呈现先上升后逐渐稳定的趋势,产沙量呈先上升后下降,再逐渐保持稳定的趋势;构树、荆条和黑麦草均对坡面产流产沙过程有良好的调控能力,能够减少径流量和产沙量,其中黑麦草对产流和产沙均表现出较强的调控力,其次是构树,荆条最差。在对坡面径流流速的调控方面,流速整体呈现先增加后稳定的趋势,三者对径流流速的调控能力:黑麦草荆条构树。     

扶项高速公路边坡植被特征与稳定性比较

[目的]以生长8a的大广高速公路扶沟—项城段边坡植被(简称扶项高速)为研究对象,选择5种典型植物群落,进行群落稳定性测度,为营建高速公路可持续景观提供理论依据。[方法]通过实地调研获得植物群落和土壤数据,提取对植物群落稳定性影响较大的群落物种多样性、群落生物量、土壤水分、土壤养分4项指标共计15个评价因子,通过隶属函数法对其进行稳定性测度。[结果]黑麦草+白三叶+楝树群落的物种多样性指标、生物量指标和土壤水分指标最高,土壤养分指标最高的是鬼针草+黑麦草群落。5种植物群落稳定性排序为:黑麦草+白三叶+楝树群落鬼针草+黑麦草群落黑麦草+紫花苜蓿群落鬼针草+黑麦草+艾草群落小叶扶芳藤群落。[结论]通过对植物群落稳定性分析,得出楝树、黑麦草、白三叶、紫花苜蓿为扶项高速公路边坡可持续景观营建的首选植物,在植物配置时应丰富群落层次,推荐配置模式楝树/构树/椿树/刺槐+黑麦草+紫花苜蓿;楝树/构树/椿树/刺槐+紫穗槐+白三叶+黑麦草;楝树/构树/椿树/刺槐+紫穗槐+紫花苜蓿+黑麦草。     

太行山低山丘陵区7种典型植物水分利用特征

 为准确评价植物对环境的适应性,以太行山低山丘陵区的7种典型植物为对象,通过测定植物蒸腾速率、光合速率以及水分利用效率等指标,研究不同植物的水分利用特征。结果表明:1)在所研究的7种植物中,火炬树、侧柏、刺槐、荆条和酸枣5种植物的蒸腾速率日变化都属于单峰型;栓皮栎和黄连木为双峰型,双峰型主要与植物的"午休"现象有关,是植物对高温、干旱环境胁迫的主动适应;2)植物之间的水分利用效率有较大的差异,刺槐具有最高的水分利用效率;水分利用效率日均值排序为刺槐>酸枣>栓皮栎>黄连木>荆条>火炬树>侧柏,蒸腾耗水量排序为栓皮栎>火炬树>侧柏>黄连木>刺槐>荆条>酸枣;3)根据蒸腾耗水量和水分利用效率,测试植物可以分为3种类型,栓皮栎和酸枣属于高蒸腾耗水量和高水分利用效率类型,侧柏属于低蒸腾耗水量和低水分利用效率类型,刺槐则属于低蒸腾耗水量和高水分利用效率类型,具有最大的水分竞争优势。     

太行低山区荆条耗水特征及其与参考作物蒸散量的关系

荆条是太行低山区常见的典型灌木，因其具有抗逆性强、耐贫瘠等特点，在水土保持、生态修复、山区绿化等方面广泛应用。研究荆条耗水变化规律不仅可以揭示其耗水机制，还能为植被恢复重建与管理提供理论依据。本研究采用大型称重式蒸渗仪搭配自动气象站的方法，对太行低山区乡土灌木荆条的耗水及气象因子进行观测，同时利用FAO-56 Penman-Monteith公式结合相关气象因子计算参考作物蒸散量（ET0），揭示不同时间尺度下荆条的耗水特征及其与ET0的关系。结果表明：（1）日内尺度上，荆条耗水表现为单峰曲线，与太阳辐射（Ra）、气温（Ta）及饱和水汽压亏缺（VPD）趋势一致，而与相对湿度（RH）相反，荆条耗水峰值出现时间略滞后于Ra。日尺度上，荆条耗水表现为“弱−强−弱”的趋势，即生长季前期与后期日耗水强度较小（分别为1.50mm和2.00mm）、中期较大（4.00mm），生长季内最大和最小日耗水分别出现在8月29日和10月9日，大小分别为6.38mm和0.20mm。月尺度上，荆条耗水表现为8月>7月>9月>10月>6月>5月，主要生长季节荆条共消耗水分513.5mm，同期降水526.6mm，整体上降水可满足荆条耗水需求，但5−6月降水较少，荆条易遭受季节性干旱。（2）荆条具有较强的环境适应性与生态可塑性。在雨季，荆条生长旺盛，水分传输率高，耗水量大；在干旱季节，荆条启动自适应机制，减少水分消耗。（3）荆条日耗水与日ET0之间关系表现为：干旱季节（5−6月）二者相关性较差，降水充沛的季节（7−10月）二者表现为很好的对数关系（R2=0.7431）。利用建立的拟合方程对荆条耗水进行估算，并与实测值进行对比，发现估算值与实测值具有较好的一致性，误差小，说明在降水充沛的季节可利用拟合方程对荆条耗水进行估算。     

沪蓉西高速公路宜昌—长阳段混播护坡植物筛选

 在沪蓉西高速公路宜昌—长阳段引种植物观测的基础上,选择初期生长力、抗逆性、生长势3个指标评价19种木本植物、8种草本植物的表现,并以隶属度值为基础进行3个指标的分类排序与等级划分及综合评价。结果表明:供试植物中以马棘表现最优,苦刺、波叶山蚂蟥、狗牙根、苦楝、刺槐、截叶胡枝子、荆条、百喜草表现良好,高羊茅、弯叶画眉草、柘树、盐肤木、坡柳、决明、冻绿、臭椿表现中等,百脉根、枫杨、鸡眼草、乌桕、假俭草、白三叶等表现较差,马尾松表现最差;木豆、山毛豆、猪屎豆第1年生长速度十分迅速,但抗寒性差,持续能力差。     

南京幕府山矿区废弃地自然恢复植被的构树种群及其伴生树种生态位研究

以南京幕府山矿区废弃地自然恢复的植被优势种群为对象，对构树及其伴生树种的生态位宽度和生态位重叠进行了研究。结果表明：研究的9个树种的生态位总体比较接近，都有比较宽的生态位，从群落形成的时间分析，这些树种是在矿区废弃地上的先锋树种，对废弃地有较强的适应能力。因此，在人工恢复这一地区矿区废弃地植被时，可以选用这些树种。构树的生态位较宽。而其与其他树种的生态位重叠却不是很大，构树在一定时期内，还是矿区废弃地上植物群落的最主要的优势树种，是矿区废弃地最适应的树种之一，可以作为本地区矿区废弃地植被恢复的首选树种。     

辽西半干旱低山丘陵区人工林地表层土壤水文效应

以荒山为对照,对辽西半干旱低山丘陵区人工林地表层土壤水文效应进行了初步研究。结果表明,林地土壤容重以荆条纯林的最小,杨树纯林的最大;林地土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度均是以荆条纯林的最大,杨树纯林的最小;林地表层土壤蓄水容量、有效蓄容、毛管持水量均高于荒山,以荆条纯林的最大,杨树的最小,其中蓄水容量位于701.8~1 328.4 t/hm2之间,有效蓄容位于41.2~411.6 t/hm2之间,毛管持水量位于660.6~916.8 t/hm2之间;林地表层土壤入渗能力较强,以荆条纯林的最大,杨树的最小,稳渗率位于0.03~6.11 mm/min之间,并与总孔隙度、非毛管孔隙度均呈显著正相关关系,林地表层土壤入渗速率与入渗时间存在良好的幂函数关系;林地表层土壤涵养水源和保持水土功能大小顺序为荆条纯林>山杏荆条混交林>樟子松封育纯林>华北落叶松纯林>油松荆条混交林>沙棘纯林>杨树纯林。     

植物苗期根系抗侵蚀特性试验研究——以构树和顶坛花椒为例

植物的固土抗蚀作用大小与其根系密切相关,而根系特征决定了根的固土抗蚀作用的发挥,本文以相同基质下构树和顶坛花椒不同特征的根系为研究对象.通过研究根系特征与土壤抗冲性、抗蚀性、抗拉性、紧实度的关系,结果表明,苗期根系能强化土壤抗冲性,构树苗、顶坛花椒苗根系强化值大小分别为78.01>77.71;根系可提高土壤抗蚀性,其抗蚀性强弱为.构树苗>顶坛花椒苗>对照,构树、顶坛花椒、对照试验的土壤水稳性指数分别为4.36,3.16,1.67;不同树种根系对土壤的固结能力不同,构树苗生长下的土壤抗拉能力为214.92 N,明显大于顶坛花椒苗生长下的土壤154.87 N;土壤紧实度大小为构树苗>顶坛花椒苗.并采用加权综合指数法综合评价了苗期不同特征植物根系的固土能力强弱,得出构树苗综合指数为1.058.而顶坛花椒苗为0.902.即构树苗的固土能力强于顶坛花椒,以期为今后的水土保持工作提供一定的理论依据.     

水源涵养林林木耗水称重法试验研究

 为在水源涵养林林木培育中选择耗水量较低的树种,在北京密云水库水源涵养林集水区,采用小型蒸渗系统测定仪和TDR等仪器,用称重法研究了6个野外水源涵养林树种的耗水特性,对6个树种的日平均耗水进行了比较,对不同天气情况下各树种的耗水特性进行了比较。在正常水分条件下,各树种的日耗水量,从小到大依次为荆条(Vitexnegundovar.heterophylla)、油松(Pinustabulaeformis)、臭椿(Ailanthusaltissima)、侧柏(Platycladusorientalis)、杨树(Populussp)、刺槐(Robiniapseudoacacia);6年生荆条在7—9月份平均日耗水量为0.28kg,7年生油松在7—9月份平均日耗水量为0.57kg,3年生臭椿在7—9月份平均日耗水量为0.55kg,7年生侧柏在7—9月份平均日耗水量为0.7kg,3年生杨树在7—9月份平均日耗水量为0.77kg,5年生刺槐在7—9月份平均日耗水量为0.78kg。结果表明,荆条、臭椿和油松是耗水较少树种,适合在水源涵养林中应用。