荒漠化地区土壤理化性质及其对胡杨林生长的影响

天然植被是抑制荒漠化过程及保护生物多样性的重要因素。为探讨荒漠化地区的土壤理化性质及其与胡杨林生长间的关系,以塔里木胡杨国家级自然保护区为研究区,采用样地调查、取样试验与分析相结合的方法,比较了区内不同样地的土壤理化性质与胡杨长势。结果表明:研究区内土壤机械组成在塔河南岸以粉粒为主,北岸以细砂粒占优势,胡杨林在粉质、砂质壤土上长势良好;胡杨生长良好地区土壤pH值在7.83~8.00;0—20cm土层有机质在0.33%~0.80%,含盐量在0.42%~6.28%,盐分以水溶性硫酸盐与氯化物为主,不同样地土壤理化指标差异显著。在塔河中游荒漠绿洲地带,土壤盐碱化是影响胡杨林繁衍发育的主要因素,排盐在促进胡杨更新复壮过程中至关重要。     

贵州省中部喀斯特山区城镇化对浅层地下水氮磷的影响及评价

以贵州中部普定县后寨河喀斯特流域为研究对象,采集林区、农区、村寨居民区、城镇居民区常年流出的泉水进行化学分析,探讨城镇化对喀斯特山区浅层地下水氮磷含量的影响及水质的变化。结果表明,调查区内浅层地下水中NO3-浓度变化范围在1.18～43.6 mg/L,NH4+浓度变化范围在0.017～0.290mg/L,其中村寨居民区浅层地下水中NO3-,NH4+含量达Ⅲ类水质标准,城镇居民区NH4+含量超过Ⅲ类水质标准;总磷含量变化范围在0.012～0.682mg/L,城镇居民区、村寨居民区总磷含量超过直接影响水质的限值。喀斯特山区城镇化造成地下水氮、磷含量增加,从而明显影响地下水的质量。     

2005-2017年焉耆盆地平原区地下水时空演变规律及其与土地利用的关系

[目的]分析2005-2017年焉耆盆地平原区土地利用变化与地下水总溶解固体物TDS之间的关系,为地下水可持续利用和生态环境发展提供依据。[方法]利用GIS软件对焉耆盆地平原区2005,2014,2017年的Landsat-TM/ETM和Landsat 8的CNLUCC数据进行重分类,将土地分为耕地、林地、草地、水域、城镇建设用地和未利用土地6大类;通过对232组地下水水样的采集和分析,借助地统计和叠加分析模块研究焉耆盆地的TDS时空分区特征。[结果]焉耆盆地平原区以耕地、水域和未利用土地为主,占总面积的60%以上;2014年耕地TDS均值的含量最高为708.6 mg/L,林地TDS均值的含量最低为680.4 mg/L;2017年城镇建设用地TDS均值的含量最高为521.6 mg/L,未利用土地TDS均值的含量最低为477.4 mg/L。[结论]2017年各土地利用类型的TDS均值含量都低于2014年,是源于水域面积增加导致地下水补给量增加、耕地扩张的速度减缓及地下水径流积极循环带的淡化作用。     

基于模糊数学的黄河内蒙古段水环境质量评价

[目的]监测黄河内蒙古段5个监测地点,从上游到下游依次是三盛公、三湖河口、包头镫口、张立文尧、喇嘛湾,共24个监测断面,进而了解黄河内蒙古段水质现状。[方法]选择溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮5个评价参数,运用模糊数学综合评价方法进行综合评价。[结果]黄河内蒙古段水体中DO基本属于Ⅰ类水,其值在7.2~8.1mg/L之间;COD总体上介于Ⅲ和Ⅳ类水之间,其值在17~33mg/L之间;氨氮总体上接近Ⅲ类水,其值在0.5~1.3mg/L之间;TP总体上介于Ⅱ和Ⅲ类水之间,其值在0.12~0.28mg/L之间;TN基本超过Ⅳ类水,有的甚至超过Ⅴ类水,其值在1.4~2.7mg/L之间;主要污染物为COD和TN。其整体呈现Ⅲ和Ⅳ类水,其评价值在3.3~4.2mg/L之间。[结论]通过评价发现,黄河内蒙古段水质有逐渐恶化的趋势,主要原因是外源污染的汇入。     

德州地区地下水中磷的空间分布特征及来源分析

地下水质量与居民饮水安全及人类健康密切相关,地下水污染会直接影响水体生态环境。饮用水中过高的磷会降低人体对钙和维生素D的吸收,对老年人的身体健康存在潜在负面影响。本文以德州地区地下水(常作为农村饮用水源)为研究对象,采集了研究区内的27个地下水样,并于现场测定pH和电导率等指标。参考我国《水和废水监测分析方法》和美国环境保护局(EPA)的方法,利用紫外分光光度计分析了地下水中总磷、正磷酸盐、溶解性总磷和溶解性正磷酸盐的含量及污染状况。借助于空间分析,探讨了其空间分布和来源。结果表明,德州地区地下水总磷含量为0~1.49 mg.L 1,正磷酸盐含量为0~0.11 mg.L 1,溶解性总磷含量为0.04~0.69 mg.L 1,溶解性正磷酸盐含量为0~0.06 mg.L 1。电导率和4种形态磷的含量均存在不同的空间差异性。整个研究区地下水电导率较高,变化范围为770~5 530μS.cm 1,总体上从河流上游到下游呈明显阶梯状递增趋势;总磷和溶解性总磷含量的空间分布整体趋势从上游到下游逐渐降低,正磷酸盐出现了较明显的高值区,而溶解性正磷酸盐的空间分布整体上较均匀。影响地下水中磷含量的因素主要有地表水中磷的下渗和人类活动。该研究区各采样点地下水的埋深都在50 m以内,含水层为黄河冲积砂层,岩性主要为粉砂、细砂和中砂,累计厚度10~25 m,这样的土壤地质构造较易使地表水中的磷素渗漏到地下水中,且河流是该区地下水主要的补给源,越靠近河流越容易入渗。人类活动包括工业废水和生活污水处理不当等点源污染以及农药施肥等农业非点源污染。整个研究区地下水溶解性总磷含量的最大值达0.69 mg.L 1,平均值为0.20 mg.L 1,根据欧盟规定的饮用水中总磷酸盐的标准值(0.5 mg.L 1)和我国地表水环境质量标准(GB 3838—2002)的Ⅱ类(0.02<溶解性总磷≤0.1 mg.L 1)或Ⅲ类(0.1<溶解性总磷≤0.2 mg.L 1)标准,德州地区地下水中磷的超标率分别达7.41%、62.96%和40.74%。本研究为评价地下水中磷污染对人类健康及水体生态环境的影响提供了科学依据。     

内蒙古自治区呼伦湖水质变化特征及其影响因素

[目的]对内蒙古呼伦湖水质变化特征及其影响因素进行分析,为呼伦湖富营养化机理研究提供理论基础。[方法]采用2012—2014年的水质监测数据,对水体中TN,TP和叶绿素a(Chla)浓度的时空分布进行分析,采用综合营养状态指数法对水质进行富营养化评价,并对影响水质变化的因素进行探讨。[结果]在时间上,Chla,TN,TP浓度均表现为:7,8月9月1月;在空间上,TN的浓度的范围为1.70~2.31mg/L,均值为1.94mg/L。TP的浓度的范围为0.15~0.25mg/L,均值为0.19mg/L。呼伦湖水质已经达到地表水环境质量Ⅳ,Ⅴ类水体标准,是磷限制性湖泊。叶绿素a与总氮表现为:西南、东北两端中部,总磷浓度除一个水质观测点较高外,其他各观测点变化不大。呼伦湖水体夏季已经呈现中度富营养化水平,而冬季和秋季呈轻度富营养化水平。[结论]呼伦湖已经处于富营养化状态,丰富的外源输入为非冰封期呼伦湖发生富营养化提供了一定的物质基础。     

基于主成分分析和模糊数学的黄河小浪底水质监测与评价

[目的] 监测了黄河小浪底水库南山、大横岭、桐树岭3个断面，分析了黄河小浪底水库水质现状及潜在污染来源，以期为其环境改善提供帮助。[方法] 根据3个断面的水质实测数据，采用主成分分析选择主要评价因子，运用模糊评价法对水库水质进行评价。[结果] 通过主成分分析得到6个主要水质因子，分别是溶解氧（DO）、五日生化需氧量（BOD₅）、氨氮（NH₃-N）、总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（COD_Mn）。其中DO和BOD₅属于Ⅰ类水，其值分别在3.8~12.8 mg/L和0.9~1.7 mg/L之间；NH₃-N介于Ⅰ类水与Ⅱ类水之间，其值为0.03~0.72 mg/L；TN超过Ⅴ类水，其值在2~4.88 mg/L之间；TP和COD_Mn属于Ⅱ类水，其值分别在0.02~0.05 mg/L和1.8~2.7 mg/L之间。通过模糊综合评判法得到水库主要污染物为TN和TP，水质整体属于Ⅲ类水，达到了水质要求。[结论] 通过主成分分析与模糊综合评价法发现，小浪底水库水质基本满足要求，但存在TN和TP污染风险。     

使用熵权法划分污染重点区域及识别主要污染因子

[目的]对嘉兴市污染重点区域进行划分,并探明该区域主要污染因子。[方法]在嘉兴市及周边地区的主要河道上设置29个监测断面,监测指标包括CODCr,大肠杆菌总数,TN,NH+4—N和TP。再利用熵权法将多个水质参数转化为一个综合指数,通过对综合指数进行分析。[结果]嘉兴市TN,TP超标严重,浓度范围分别为2.60~10.52mg/L,0.60~5.68mg/L,均超过地表水水质标准(GB3838—2002)中的Ⅴ类标准。29个监测点的水质综合指数范围为1.61~8.69。嘉兴市的海盐县、平湖市交界处以及秀洲区中部综合污染最严重,以此为中心向外污染程度逐渐降低,桐乡、海宁西部及嘉善县北部相对污染最轻。研究区中TP为主要污染因子,CODCr,大肠杆菌总数次之。[结论]在污染总体较严重的地区,水质综合指数法可以较好地体现区域间污染程度的差异,通过比较同一监测点不同水质参数对综合指数的贡献还可获得区域主要污染因子。     

德州引黄灌区主要河系水化学空间特征分析

通过对德州引黄灌区主要河流及引黄灌渠水质的离子化学成分分析,探讨了引黄灌区地表水化学成分特点、水化学类型及其空间变化和主要离子来源,为长期观测引黄灌溉对该区地表水、地下水的水化学特征变化的影响及地表水、地下水的循环交换提供依据,同时为该区水环境评价以及水体污染防控提供理论指导。研究结果显示,该区地表水的pH、电导率(EC)及各主要离子含量存在明显的空间差异。水体pH的变化范围为7.65~9.34,属弱碱性水;EC的变化范围为965~1 530μs.cm 1;主要阴阳离子的浓度范围分别为:NO3 1.32~60.15 mg.L 1、SO42 53.41~781.90 mg.L 1、HCO3 143.35~823.50 mg.L 1、Cl 98.00~564.00 mg.L 1、Ca2+22.57~265.00 mg.L 1、Mg2+29.41~195.50 mg.L 1、Na+103.20~472.00 mg.L 1、K+0.83~59.05 mg.L 1。该研究区水化学类型以Na+.Ca2+—HCO3.SO42水为主。各阴离子浓度的平均值HCO3(330.45 mg.L 1)SO42(308.48mg.L 1)Cl(286.83mg.L 1)NO3(29.60 mg.L 1),阳离子浓度的平均值Na+(236.85 mg.L 1)Ca2+(98.15mg.L 1)Mg2+(82.62 mg.L 1)K+(9.05 mg.L 1)。pH、Cl的最高值均出现在马颊河流域,并且该流域Mg2+浓度均值高于其他两个流域。德惠新河流域EC、NO3和HCO3的均值最高。引黄灌渠的SO42、Na+、Ca2+和K+的平均浓度高于其他两个流域。通过Piper图分析得出,不同小流域水体类型不同。对研究区灌溉水质评价结果显示,该区地表水适合灌溉。经相关分析发现,该研究区地表水中,Ca2+、Mg2+、Na+与SO42和Cl均具有极显著的相关性,此外,Ca2+与Mg2+、Na+与K+、SO42与Cl也显示出了极显著的相关性,表明这些离子相互影响,或者具有相同的来源,受人类活动影响较大。     

上海市都市农业区域地下水磷素非点源污染特征研究

为研究都市农业区域非点源磷污染对地下水的影响,选择上海市南汇区新场镇果园村的地下水为研究对象,并于2009年7月到9月雨季对该区域地下水进行连续监测。研究结果表明:该区域地下水中磷的形态以水溶性有机磷为主,水溶性总磷含量介于0.75～1.97mg/L之间,平均浓度为1.31mg/L,磷酸盐浓度在0.22～0.62mg/L之间,平均浓度为0.42mg/L。水质低于地表水Ⅴ类标准(0.4mg/L),地下水污染水平已严重超标,不宜饮用。地下水中非点源磷的迁移与土地利用类型相关,果园旁地下水中磷素浓度在降雨前后变化明显。同时,降雨时地表径流加剧磷素流失,农田施肥、水体渗漏均会加剧地下水磷素非点源污染。     

黄土沟壑区不同树龄侧柏林地土壤水分动态特征

[目的]研究黄土沟壑区侧柏林地土壤水分动态特征,为黄土沟壑区退耕还林、生态建设以及人工侧柏林地的经营管理工作提供支持。[方法]以黄土沟壑区典型小流域南小河沟流域内5,25以及35a树龄侧柏为研究对象,使用烘干法对其生长季0—100cm土层土壤水分进行观测,并对其时空分布特征、土壤层次以及各层次干燥化特征进行分析。[结果](1)降雨对侧柏林地土壤水分的补给深度集中在0—40cm范围内,侧柏根系吸水主要作用范围则分布在40—100cm土层中。(2)3种树龄侧柏生长季0—100cm土层中的土壤水分的时间变化可以分为恢复期(5月)与消耗期(6—9月)。在恢复期,树龄对于土壤水分分布的影响不大,5,25与35a侧柏0—100cm土层蓄水量分别分布在230.3~304.2mm,177.7~249.7mm以及202.2~283.6mm。在消耗期,10—40cm土层中,土壤水分分布表现为:5a侧柏35a侧柏25a侧柏,而在60—100cm土层中,则表现为:5a侧柏25a侧柏35a;3种树龄侧柏林地0—100cm土层蓄水量则分布在131.2~207.2mm,123.4~220.8mm以及109.6~204.7mm。(3)在恢复期,5a侧柏林地各垂直分层土壤水分干燥化指数(SDI)差异不大,25与35a侧柏林地SDI在活跃层与过渡层随着深度的增大而增大。在根系作用层,25与35a侧柏林地SDI保持相对稳定。在消耗期,3种树龄侧柏林地SDI在活跃层较小,在过渡层随深度增大而增大,而在根系作用层保持相对稳定。[结论]与恢复期相比,在消耗期,3种树龄侧柏林地土壤水分变化剧烈程度均显著增大,其根系吸水能力随树龄增大而增大。     

欧李林龄对不同坡面土壤水分特征的影响

[目的] 研究不同林龄欧李在生长季(4-9月)对坡面土壤水分动态及时间稳定性的影响，为欧李在黄土高原丘陵沟壑区小流域综合治理中的合理配置提供科学依据。 [方法] 基于对欧李不同坡度标准径流小区土壤水分长期定位观测，利用Origin Pro软件对土壤水分进行计算分析。 [结果] ①欧李栽植后，土壤储水量有所下降，但不明显，有逐渐恢复的态势，不同坡度土壤储水量差异不明显。 ②在生长季，5°和10°小区0-40 cm和100 cm以下土层土壤含水量较低，表现为弱变异，40-100 cm土层土壤储水量较高，表现为中等变异；15°小区0-100 cm土层土壤水分年际之间相差较大，120 cm以下土层的土壤含水量较高，均处于中等变异区间。 ③随着欧李林龄增加，不同坡度坡面土壤水分的时间稳定性逐步增强，其中15°小区最明显。 [结论] 结合欧李在坡面的生长状况，研究认为“欧李+水平阶”的坡面治理模式在黄土高原沟壑区10°以下坡面上配置有一定优势。     

环境因子对胡杨树干液流动态的影响

[目的]分析胡杨生长期内各环境因子对树干液流速率的影响程度,为干旱区自然植被耗水量的计算提供了新的方法和科学依据。[方法]对塔里木河下游2012单木胡杨整个生长季内树干液流以及空气温度、风速、有效光合辐射强度、空气湿度、土壤温湿度等环境因子进行连续观测。[结果]胡杨在整个生长季内的液流呈单峰波动曲线,有明显的昼夜变化规律;在生长期内,不同的观测尺度下,影响胡杨液流速率的环境因子不同。回归分析结果表明,对于瞬时液流流速,相关性较大的环境因子主要是大气温度、10cm深处的土壤温度;对于日液流量,主要影响因子为太阳净辐射;对于月液流量,主要影响因子为大气温度和太阳净辐射。[结论]研究区内胡杨生长受大气温度和太阳净辐射影响程度较其他因素大,并且回归方程具有很高的拟合精度。     

闽北不同类型毛竹林土壤水分时空变化规律

[目的]揭示不同林分土壤空间和不同位点上的水分时空变化规律,旨在为毛竹林合理经营提供科学依据。[方法]采用野外定点观测法,以闽北地区竹杉混交林(Ⅱ)、毛竹纯林(Ⅲ)、竹阔混交林(Ⅳ)3种不同类型毛竹林为研究对象,杉木纯林(Ⅰ)和常绿阔叶林(Ⅴ)为对照开展试验。[结果]各林分的土壤含水量的季节变化基本与研究区域的降雨和蒸发季节变化一致,每月平均土壤含水量在22.98%~37.88%之间,年均土壤含水量排序为:常绿阔叶林(31.95%)竹杉混交林(30.46%)竹阔混交林(30.10%)杉木纯林(29.78%)毛竹纯林(29.31%)。空间垂直变化上,常绿阔叶林地各层土壤含水量之间差异显著(p0.01),随着土壤层深度的增加土壤含水量逐渐降低,但是其他林分不同土层土壤含水量之间的差异不显著。[结论]林分类型和土层深度对土壤含水量的共同作用有差异,但未达到显著水平,林内降雨量是影响土壤含水量的直接因子。     

中国南方红壤丘陵马尾松林下侵蚀坡面的土壤特性

[目的]探清土壤侵蚀对土壤分布与特性的影响机制,为防治该地区的林下水土流失和土地退化提供科学依据。[方法]基于调查取样和分析测试获取的数据,采用统计和灰色关联度等方法分析红壤丘陵区马尾松林地侵蚀坡面的土壤特性。[结果]红壤丘陵区马尾松林地侵蚀坡面土壤养分相对较低,理化指标基本处于4级以下水平;红壤丘陵区马尾松林地侵蚀沟的土壤指标与坡面土壤的相应指标存在显著性差异,18个土壤指标中,侵蚀沟的土壤有10个指标显著优于坡面土壤的相应指标,侵蚀沟与土壤特性关联度更高,侵蚀沟土壤指标间的显著相关数量更少。[结论]红壤丘陵区马尾松林地的土壤侵蚀对林下土壤特性和分布产生了显著的影响,但侵蚀沟对土壤特性的影响机制尚需进一步研究。     

The wild ancestry of the cultivated artichoke

Summary The genetic affinities between the cultivated artichoke Cynara cardunculus L. var. scolymus (L.) Flori (= C. scolymus L.) and its wild relatives were tested by means of a crossing programme. The following wild taxa were involved: (i) wild cardoon C. carcundulus L. var. sylvestris (Lamk) Fiori, (ii) C. syriaca Boiss., (iii) C. cornigera Lindley, (iv) C. algarbiensis Cosson, (v) C. baetica (Spreng.) Pau (= C. alba Boiss.), and (vi) C. humilis L. Only the wild cardoon was found to be fully cross-compatible and fully infertile with the crop. In contrast, all other five wild Cynara species turned to be almost fully-or fully-cross-incompatible with the crop, and the few interspecific F₁ hybrids recovered were partly or almost fully sterile. These finds establish the wild cardoon as the wild ancestor of the cultivated vegetable.     

黄土高原不同林龄刺槐林土壤水分亏缺程度

通过定点监测刺槐林土壤水分含量,探究不同林龄刺槐林土壤水分分布与亏缺程度。采用空间代替时间的研究方法,选择10,15,25,40年人工刺槐林为研究对象,农地(0年)为对照,调查分析0—200 cm土层土壤水分分布情况。结果表明:各样地平均土壤含水量大小顺序为农地(18.80%)＞10年刺槐林(16.43%)＞15年刺槐林(15.47%)＞40年刺槐林(13.87%)＞25年刺槐林(13.38%);不同林龄刺槐林土壤水分均处于亏缺状态,随着林龄增加,土壤水分亏缺呈增大趋势,平均土壤水分亏缺程度为19.38%,25年刺槐林土壤水分亏缺程度最大(27.76%),40年时略有恢复(25.80%);表层土壤水分变异程度最大,变异程度随林龄增加呈增大趋势,速变层、活跃层、次活跃层和相对稳定层4个层次只在40年刺槐林均有出现。研究结果可为黄土高原植被生态恢复和科学经营人工林提供一定的理论基础。     

遂宁组母质侵蚀规律的初步研究

本文利用回归分析和通径分析等方法,研究了自然降雨条件下遂宁组母质侵蚀小区的径流量、入渗量、侵蚀量及其影响因子。结果表明:影响径流量的主要因子是降雨量;影响入渗量的主要因子是降雨历时;决定侵蚀量的主要因子是降雨能量。     

窟野河、孤山川、秃尾河 近期入黄泥沙及未来变化趋势分析

窟野河、孤山川、秃尾河三流域,是黄河中游多沙粗沙区的核心部分。三条河自1953年有观测资料以来,平均每年输入黄河的泥沙量为1.65亿t,其中粗沙量为0.89亿t。三条河各站1970年以来输沙量均为减少,其主要原因并非水土保持发挥了作用,而是由于降雨总量和降雨强度减少所致。神府煤田开发,至公元2000年平均每年将增加入黄泥沙量450万t。随着全球的增温,流域内的降雨量将会增加,植被的生境条件将得到改善,侵蚀产沙强度会随之减弱。但是,由于人口的增加,土地利用结构与垦殖指数都不会有明显的变化,所以流域的产沙不可能有大幅度的减少。     

黄土高原丘陵区柠条根系生长发育特性研究

以陇西黄土高原丘陵沟壑区1～3a柠条荒山直播苗为研究对象,应用挖掘法对其根系的形态、生长发育、分布及根瘤特性进行了观测分析。结果表明,幼龄期柠条主根生长速度远大于株高生长,根冠比值在4～6之间;侧根主要发生在主根的5～15cm段;柠条胚根平均向上伸长5cm,合理的播种深度为3cm;根瘤主要集中在10—30cm土层中主根及一级侧根上;速生、发达的根系和根瘤,使得柠条具有超强的抗旱、耐瘠薄能力和蓄水保土、改良土壤的生态功能。柠条秋播较春播能更大程度地与当地的光、热、水等资源相拟合,应大力倡导秋季直播造林。