干湿循环下崩岗土体裂隙发育对其渗透性能的影响

渗透是崩壁降雨重分布的关键且直接影响其重力侵蚀过程。试验设计6次干湿循环,通过进行崩壁4层土壤的饱和渗透试验并结合数字图像处理技术,研究了干湿循环效应下崩壁4层土的裂隙演化规律及其对各层土饱和渗透性能的影响。结果表明:(1)随干湿循环次数的增加,表土层和红土层裂隙发育明显,裂隙率逐渐增加后趋于稳定,过渡层和砂土层几乎没有产生裂隙;表土层在第3次循环后裂隙几乎发育完全,裂隙率达到3.50%,形态纤细且破碎,而红土层在第1次循环后裂隙骨架基本定型,随着干湿循环的进行,裂隙宽度不断增大至一定程度时不再发生变化;(2)4层土壤渗透系数大小为砂土层>过渡层>红土层>表土层,表土层和红土层渗透系数随干湿循环的进行逐渐增加后趋于稳定,过渡层一直比较稳定,砂土层逐渐减小后趋于稳定;(3)土壤裂隙率与渗透系数之间存在二次函数关系,裂隙发育对土壤渗透性能的影响先增大后减小。研究结果可为降雨入渗-重分布下崩壁失稳机理研究提供科学依据。     

水肥条件对煤矸石土壤上两种牧草光合及生物量的影响

西北干旱荒漠区煤矸石排放数量巨大,占用了大量土地且造成了多种污染,为了解决植被恢复面临的水分短缺、蒸发力强和养分贫瘠等困难,保证煤矸石山土壤上典型牧草能够正常存活和生长良好,试验采用二次通用旋转组合设计,测定了不同水肥条件下草木樨和蒙古冰草的光合及生物量并建立了水肥耦合回归模型,得到了煤矸石山植被恢复中2种牧草的最优水...     

水肥耦合对荒漠区煤矸石山蜀葵和沙打旺水分利用效率的影响

为改善煤矸石山土壤水分和养分状况,提高景观生态型草本植物的水分利用效率,以蜀葵和沙打旺为试验材料,采用三因素五水平二次回归通用旋转组合设计,通过盆栽模拟试验研究了土壤相对含水量、施氮量、施磷量三者耦合对两种景观生态型草本植物叶片水分利用效率的影响,并通过模型寻优得出了最优水肥方案。研究表明：三因素对蜀葵叶片水分利用效率的影响顺序为土壤相对含水量＞施氮量＞施磷量,三因素对沙打旺叶片水分利用效率的影响顺序为土壤相对含水量＞施磷量＞施氮量;二因素耦合对蜀葵水分利用效率的影响不显著（P>0.05）,但对沙打旺水分利用效率有显著影响（P＜0.05）,其顺序为水氮＞水磷＞氮磷;土壤水分条件是影响蜀葵和沙打旺叶片水分利用效率的首要因素,施氮对蜀葵更重要,施磷对沙打旺叶片水分利用效率的影响更大,蜀葵的水肥耦合优化方案为土壤相对含水量37.6%~40.9%,施氮量（纯N）153.1~178.5 kg·hm^-2,施磷量（P₂O₅）89.4~120.4 kg·hm^-2;沙打旺的水肥耦合优化方案为土壤相对含水量69.0%~70.6%,施氮量（纯N）61.8~94.6 kg·hm^-2,施磷量（P₂O₅）109.9~170.1 kg·hm^-2。     

土壤干旱及复水对侧柏叶绿素荧光参数的影响

为了研究不同程度土壤干旱及旱后复水对侧柏幼苗叶绿素荧光参数的影响,以盆栽1年生侧柏幼苗为试验材料,设置4个水分梯度[土壤相对含水量(RSWC)为:40%,52.16%,70%,87.84%],以充分供水(RSWC为100%)为对照,经干旱胁迫60 d后复水,测定了复水前及复水后2,24,48,72 h叶绿素荧光参数。结果显示:随着土壤干旱胁迫程度的加剧,侧柏幼苗PSⅡ的最大光化学量子产量Fv/Fm、相对光合电子传递速率ETR和实际光化学量子产量Yield总体上呈现下降的趋势,而非光化学淬灭系数NPQ则呈现上升的趋势,其中土壤相对含水量为40%的重度胁迫Fv/Fm,ETR和Yield分别比对照下降1.1%,4.5%,4.9%,而NPQ比对照增加22.6%。复水后叶绿素荧光都得到了恢复,在复水24 h除70%的处理其他处理Fv/Fm达到最大,其中重度胁迫40%的处理比对照上升3.1%。在复水48 h各胁迫处理Yield,ETR达到了最大值,40%的重度胁迫分别比对照上升1.0%,1.2%。由此可知,干旱胁迫尤其是重度胁迫,虽然对侧柏幼苗PSⅡ有一定的破坏,对光合作用有一定程度的影响,但复水后各指标都得到了相应的恢复。     

不同干旱胁迫历时及复水对侧柏叶绿素荧光的影响

以盆栽1年生侧柏幼苗为试验材料,采用盆栽称质量法,通过人工控制干旱胁迫时间和土壤水分研究不同干旱胁迫历时及旱后复水对侧柏幼苗叶绿素荧光参数的影响,探讨侧柏幼苗对不同历时干旱胁迫作出的抗旱性响应及旱后复水的恢复情况.试验设置4个胁迫持续时间(60、45、30、15 d)和4个土壤水分梯度(87.84％、70.00％、52.16％、40.00％),以充分供水(土壤水分梯度100％)为对照,经过不同历时的干旱胁迫后复水,测定复水前及复水后1、3、5、7、9 d的叶绿素荧光参数.结果显示,不同历时干旱胁迫下,侧柏PSⅡ的潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)和相对光合电子传递速率(ETR)都低于对照,其中干旱胁迫60 d的侧柏幼苗Fv/Fo、Fv/Fm和ETR分别比对照下降3.7％、0.9％和26.5％,而非光化学淬灭系数(NPQ)则高于对照,胁迫历时60 d的处理比对照高24.8％.复水后,侧柏幼苗叶绿素荧光参数得到了恢复,在复水3 d时Fv/Fo、ETR、NPQ基本恢复至对照水平,Fv/Fm在复水7 d时基本恢复至对照水平之后出现补偿效应.由此可知,不同历时的干旱胁迫虽然对侧柏幼苗PSⅡ有一定的破坏,对光合作用有一定程度的影响,但侧柏幼苗通过调节自身的光保护和光适应机制可逐渐适应这种干旱环境,并且在复水后各指标都得到了相应的恢复.