矿区排土场植被恢复节水灌溉措施研究

通过野外小区观测试验结合室内分析,对不同边坡植被的需水特性和节水型灌溉措施进行了研究。结果表明,对排土场坡面植被恢复进行的3种灌水方式,地面滴灌是最适宜的灌水方式,3种牧草在非充分灌溉条件下的滴灌措施分别为:苜蓿灌水次数8次,灌溉定额192mm(1 920m3/hm2);沙打旺灌水次数7次,灌溉定额168mm(1 680m3/hm2);披碱草灌水次数9次,灌溉定额216mm(2 160m3/hm2)。该研究成果可为类似区域的相关研究和应用提供科学依据。     

不同放牧方式对草场沙退化影响的试验研究

在我国干旱、半干旱草原区,草场沙退化现象十分严重,而草场沙退化是气候、土壤、植被等自然因素和人为因素共同作用的结果,其中放牧活动是引起草场沙退化的主要因素之一。为了客观地分析和评价不同放牧方式对草场沙退化的影响,在内蒙古自治区包头市达茂旗希拉穆仁荒漠草原进行了为期2 a的放牧、休牧和轮牧试验。试验结果表明:超载放牧不仅使植被盖度、高度和产量大幅度下降,裸地率增加,而且使地表粗糙度变小,风蚀输沙率增大,风蚀作用增强。但合理的放牧方式不但能促进牧草生长发育,保护草地的植物多样性,而且能防止草场进一步沙退化,反而有利于草场的持续利用。     

典型草原煤矿排土场边坡不同治理措施次降雨水蚀过程分析

以典型草原露天煤矿的排土场边坡为研究对象,利用野外原位径流小区观测设施研究了不同治理措施条件下排土场边坡次降雨的产流、产沙规律。结果表明:在边坡治理初期,首次降雨的土壤侵蚀产沙量均较大,达到中度以上的侵蚀强度,其中铺设植生带措施次降雨产沙量最大,为6 469 t/km²,生态袋一字型布设措施产沙量最小,为2 543 t/km²,分别是裸地产沙量5 640 t/km²的1.15倍和0.45倍;随治理恢复年限的增加,恢复第3年时,生态袋一字型治理措施（生物+工程措施）的年径流量比沙地柏+绣线菊灌丛恢复7 a（纯生物措施）的年径流量小;当边坡治理措施的植被盖度 > 35%时,各治理措施的产沙量均小于未治理裸地的产沙量,且雨强越大,生物+工程治理措施的阻沙能力越明显;生态袋一字型布设措施年土壤侵蚀量由治理当年的5 179 t/（km²·a）下降到治理第3年的1 260.35 t/（km²·a）,减少75.7%。因此,在草原矿区的排土场边坡采取生物与工程相结合的治理措施明显优于单纯的生物治理措施,可有效控制排土场边坡的水土流失。     

环境因子对不同种类人工乔木林分蒸腾耗水的影响

探究干旱区不同人工乔木林分蒸腾量对环境因子响应的程度，对矿区移植人工植被选择及维系生态环境提供理论依据。本研究利用EMS81 Sap flow meter茎流监测系统和Watch Dog土壤水分传感器对锡林浩特胜利东二号矿区内人工白杨和油松的树干液流及相应根系附近土壤水分进行监测，结合当地国家气象站气象数据，分析白杨和油松的林分蒸腾量变化差异，并对不同月份白杨和油松林分蒸腾量及各环境因子进行逐步回归建模。结果表明：（1）自然条件下，干旱区不同月份白杨和油松林分蒸腾量变化具有明显差异，除5月上旬白杨和油松林分蒸腾量变化趋势相近外，其余时间白杨林分蒸腾量变化较油松更剧烈；（2）在土壤水分变化较小或无明显变化时期，油松根系附近土壤深度30 cm、50 cm、70 cm、90 cm处的土壤含水量明显大于同深度白杨根系附近土壤含水量，根系土壤持水性能较白杨更好；（3）白杨林分蒸腾量与根系不同深度处的土壤水分变化最大值在5月、7月、9月具有相关性，油松林分蒸腾量与根系不同深度处的土壤水分变化最大值在6月、8月具有相关性，两者林分蒸腾量变化受土壤水分变化影响的程度是不同的；（4）不同时间区间逐步回归...     

矿山废弃地人工草地调亏灌溉试验研究

[目的] 以草原矿产资源开发形成的排土场为研究对象，研究不同调亏灌溉处理排土场边坡人工栽培牧草生长状况、土壤含水率和坡面侵蚀的变化，为完善草原矿区废弃地植被恢复灌溉技术提供科学依据。 [方法] 设置5种调亏灌溉处理，以充分灌溉为对照(CK)，通过对比试验分析不同调亏灌溉处理对边坡人工牧草群落总盖度、地上生物量、坡面径流及水分利用效率的影响，采用秩和比法确定废弃地边坡人工草地最佳补水方案。 [结果] 草原矿区废弃地边坡人工草地建设过程中，随着亏水程度的加重，植物生长发育受到限制，当土壤含水率在土壤田间持水率的45%以下时，植物地上生物量和群落盖度下降明显(p＜0.05)；植物生长初期，坡面产沙量和径流量随着灌水量的增加显著增加(p＜0.05)，快速生长期和生长旺盛期各处理之间的产沙量、径流量变化不明显；对比各灌溉处理水平，轻度、中度调亏灌溉(土壤水分含量分别达到土壤田间持水率的55%，45%时)水分利用效率较高。 [结论] 人工草地建植效果、蓄水保土能力、灌溉水利用效率综合评价结果表明，轻度调亏灌溉(土壤水分含量达到土壤田间持水率的55%)在人工草地建植效果与水分利用效率方面结合较好，水土流失防控效果明显，可作为草原区矿山废弃地建设人工草地主要节水灌溉模式优先选择。