山西沁河上游河岸植被缓冲带评价与恢复重建研究

在对河岸带特性进行调查的基础上,针对我国北方河岸带的特点.提出了从植被结构完整性和河岸结构稳定性两方面的14个指标组成的河岸带植被结构和功能评价体系、对山西省沁河的一级支流赤石桥河和紫红河的河岸带植被进行了评价;同时进行河岸缓冲带恢复重建试验,研究了不同恢复措施下纯草、乱石滩、纯灌三种沁河上游河岸带典型地块的植被恢复效...     

辽河上游河岸植被过滤带对地下渗流中氮磷截留效果的影响

河岸植被过滤带可以有效地截留阻控农业非点源污染物向水体中迁移。选取辽河上游地区,构建杂草带T1(对照)、草木犀带(Melilotus suaveolens L.)T2和草木犀与枫杨(Pterocarya stenoptera C.DC.)混合带(T3林草带)3种类型人工河岸植被过滤带,通过野外试验区2年的实地观测,对寒冷地区不同类型及不同宽度植被过滤带截留地下渗流中氮磷的能力进行了初步的研究。结果表明:各类型河岸植被过滤带对地下渗流中不同形态氮磷中的铵态氮(NH4+-N)截留效果最好,平均截留效率为18.03%~62.20%。13m宽的林草带对NH4+-N截留效率最高可达77.45%。13 m宽的林草带对总磷(TP)和可溶性磷(DP)的最高截留效率分别为62.15%和80.01%。总体上林草带对各形态氮磷截留效果最好,其次是草木犀带。植被过滤带各植物对氮磷的累积能力大小依次是枫杨草木犀杂草,对草木犀地上部分进行收割,单次可去除氮的含量范围为15.21~26.78g/m~2,磷的含量范围为0.72~1.27g/m~2。     

荒漠河岸林建群植物的水分利用过程分析

荒漠河岸林植物是干旱区生态系统的重要组成部分,研究干旱区荒漠河岸林建群植物水分利用过程,对制定生态保育恢复对策具有重要意义。通过对西北干旱区塔里木河和黑河下游荒漠河岸林植物水分来源、根系水力提升过程的观察和对比分析,解析了不同胁迫环境下胡杨、柽柳等荒漠河岸林主要建群种的水分利用过程。研究结果显示：在塔里木河和黑河下游不同地下水埋深和干旱胁迫环境下,荒漠河岸林植物的水分利用方式和生存策略有较大差别。在水分来源上,胡杨和柽柳主要利用深层土壤水和地下水,但塔里木河下游的植物根系对水资源的利用较黑河下游更加多元化;在水分分配方面,塔里木河下游的胡杨表现出更强的水力提升能力和更显著的水分再分配效应,地下水埋深是造成植物水分利用策略差异的主要原因,地下水位越深（7 m以内）,胡杨受干旱胁迫越大,胡杨根系的水力提升能力亦越强。目前黑河下游的生态已处于平衡维持和发展阶段,而塔里木河下游广大地区的荒漠河岸林植物仍处于严重的干旱胁迫中。     

塔里木河下游漫溢干扰频次和持续时间对河岸植被和土壤的影响差异

在塔里木河下游选取不同频次和持续时间的漫溢样地进行地表植被和表层土壤调查,以分析漫溢干扰的频次和持续时间差异对于植物群落特征和土壤性质的影响。结果表明,1)漫溢干扰使得一年生草本和多年生草本在植物群落中的重要值有所增加,其中多年生草本在2个漫溢频次样地和3个漫溢持续时间样地中占据优势,说明漫溢干扰后多年生草本逐渐替代乔灌木成为主要的群落组成物种。2)漫溢频次样地中以“多年多次”漫溢样地的多样性指数值最大,其Simpson指数,Shannon-Wiener指数和Margalef指数与对照样地相比均具有极显著差异,指数值分别为:0.523,0.979和1.023。3)漫溢持续时间样地中以“10~20 d”和“20~30 d”两个漫溢样地具有最大多样性指数,其中“20~30 d”漫溢样地的Simpson指数和Shannon-Wiener指数及“10~20 d”漫溢样地的Margalef指数与对照样地之间的差异均为极显著,指数值分别为0.451,0.777和0.863。4)漫溢干扰使得表层土壤电导率极显著减小,最小值出现在“一年1~2次”漫溢样地(1.148 ms/cm)和“10~20 d”漫溢样地(1.155 ms/cm)。“多年多次”漫溢样地和“5~10 d”漫溢样地的表层土壤有机质明显增加,有机质含量分别为11.577和8.770 g/kg;其余漫溢样地的表层土壤有机质均小于对照样地。综合分析认为,频次为多年多次且持续时间在10~30 d的漫溢干扰对塔里木河下游植被恢复最为有利。     

河岸人工林缓冲带截留磷素能力及适宜宽度

以中山杉林、杨树林、中山杉—杨树林3种太湖人工林缓冲带为研究对象,分析不同缓冲带宽度对富营养物质磷素的截留效果差异,为确定缓冲带适宜宽度提供科学依据。结果表明:3种类型人工林缓冲带径流水中的磷酸根质量浓度没有特定的空间趋势,总磷、可溶性总磷随宽度增加质量浓度减少,研究区人工林缓冲带对径流水中总磷的最大去除率可达78.2%。土壤总磷质量分数随宽度的变化呈极显著正相关(p0.01)。回归分析得出径流水中的总磷去除率达80%时,最佳人工林缓冲带为43.64 m宽的杨树林带。     

不同带间距对沙区河岸固沙林带的带间土壤水分和植被群落特征的影响

[目的]黄河沿岸地带是水土流失最严重的地区之一。研究沙区河岸固沙林带不同带间距下的土壤水分和植被群落特征,确定最优配置模式下的带间距,为建设沙区河岸固沙林带行带式造林提供依据。[方法]以内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗西柳沟不同带间距行带式固沙林为研究对象,对带间距8,16,22,28 m的固沙林样地进行土壤取样和植被调查,统计不同带间距固沙林带的带间土壤物理性质以及植被群落特征,并分析土壤水分与植被间的相关性。[结果](1)不同行带式固沙林中的土壤水分与植被指数整体上均随带间距增大而提升。(2)各样地带间0—100 cm范围内不同土层土壤水分也随水平间距增加而升高,至11 m后变化趋于稳定。(3)各样地带间土壤水分均与植被指数大体呈极显著正相关,但均匀度指数与丰富度指数有所差异。带间距越大,植被恢复效果越好,带间距22 m时约达峰值。[结论]以低覆盖度行带式固沙林进行沙地治理时,植被恢复效果随带间距增大而增长,但带间距并非越宽越好。22 m带间距的行带式固沙林带间植被恢复效应最佳,对沙地的近自然修复效果最优。     

冻融作用对河岸缓冲带土壤磷素迁移的影响

冻融过程不仅直接影响非生长季节的磷循环，而且频繁冻融对生态系统的影响将持续到下一个生长季节。为研究冻融作用对河岸缓冲带土壤磷素迁移的影响，以河岸植被缓冲带土壤作为研究对象，室内模拟冻融环境，探究冻融条件下，土壤对磷素吸附行为，将待测样离心过滤后取一定体积液体测其浓度，分别计算出1,2,3,4,5次冻融循环中土壤对磷的吸附量，绘制等温吸附关系曲线并将吸附数据用Langmuir和Freundlich等温方程进行拟合；并分析在不同含水率、不同深度与冻融周期下，土壤中速效磷含量变化情况，将20 cm和40 cm深度的土壤饱和质量含水率控制为70%、75%、80%，经过5个周期的冻融后，分别测定土壤内的速效磷含量，并探讨磷素在河岸带土壤中发生的吸附和垂向迁移行为。结果表明：在平衡浓度0～30 mg·L^-1范围内，土壤对磷的吸附量随着溶液中磷浓度的增加而增加，磷溶液浓度大于30 mg·L^-1时，吸附达到平衡，对速效磷的最大吸附量为714.26 mg·kg^-1；随着冻融周期的增加，土壤对速效磷的吸附量逐渐降低，5次冻融结束后的土壤对速...     

河岸植物缓冲带修复设计研究——以靖江新桥镇长江沿岸湿地为例

河岸植被缓冲带，作为生态交错带的一种类型，具有丰富的动植物资源，是研究河岸水陆交界带的重要区域，对河流水质保护和湿地保护具有重大意义。在靖江新桥镇长江沿线国土空间生态修复的基础上，介绍了河岸植被缓冲带的雨洪调节功能、自然生产功能、生态保育功能，分析了靖江新桥镇长江沿岸湿地面临的问题，阐述了河岸植被缓冲带构建策略。     

河岸渗滤系统净化再生水效果试验研究

以北京市清河再生水厂出水为研究对象,构建100 cm土柱模拟河岸渗滤系统,研究长周期供水条件下,持续淹水与交替淹水落干2种补水方式下渗滤系统对再生水中有机物和总氮(TN)的净化效果及系统稳定性。通过3年的试验研究发现,持续淹水与交替淹水落干补水方式下,渗滤系统对再生水中有机物的平均去除率分别为40.5%和50.8%,交替淹水落干补水方式对有机物去除效果略优于持续淹水的情况。有机物的去除主要发生在溶解氧浓度较高、微生物数量最多的上部0~40 cm土层范围内。2种补水条件下渗滤系统对有机物的去除率在年际间变化不大,系统净化性能稳定。2种补水方式下渗滤系统对TN的平均去除率分别为31.2%和80.7%,交替淹水落干补水方式对TN的去除效果明显优于持续淹水的情况。2种补水条件下渗滤系统对TN的去除率逐年增大,系统净化性能随时间呈增强趋势。试验期间,水温在15~31℃范围内变化时,2种渗滤系统对TN的去除率随温度的增大呈指数或对数趋势增加,当温度在30℃以上时,交替淹水落干补水方式下系统对TN的去除率最高可达90%以上。再生水经过河岸渗滤系统后,总氮和有机物能够得到有效的去除,再生水回补河湖对地下水污染的风险大幅降低。