晋西黄土区不同空间尺度径流影响因子的辨析

【目的】研究不同空间尺度下晋西黄土区径流的主要影响因子,为当地生态建设和水土流失治理提供参考。【方法】通过对晋西黄土区坡面和小流域2个不同空间尺度下生态水文过程进行长期定位和半定位监测,应用SPSS统计分析软件和灰度关联方法分析了2个空间尺度下径流的主要影响因子。【结果】在坡面尺度,对径流影响最大的是降雨强度和郁闭度,权重分别为21.84%和21.81%;其次为雨前土壤含水量和降雨量;对坡面径流影响最小的因子为坡度,权重为16.39%。在小流域尺度,对径流影响最大的是降雨量和流域面积,权重均为18.11%;其次为形状系数、降雨强度和森林覆被率;沟道比降对径流的影响最小,其权重为14.05%。【结论】在本研究尺度范围内,随着研究空间尺度的增大,降雨量对径流的影响作用加大,降雨强度和植被对径流的影响作用变小,坡度和沟道比降对径流的影响均较小。     

添加竹酢液和菌剂对园林废弃物堆肥理化性质的影响

为研究不同水平竹酢液及菌剂对堆肥效果的影响,以园林废弃物为原料,通过L9(34)正交设计以竹酢液和菌剂为添加剂进行静态好氧高温堆肥试验,分析了堆肥过程中各个时期不同处理的温度、pH值、EC值、全N、全P和全K的变化趋势,并对腐熟后各处理堆肥产品中的全N、全P、全K、Mg、Fe和S的质量分数进行了方差分析与多重比较。结果表明,添加竹酢液和菌剂的处理使堆肥初期温度上升较快,有效降低了堆肥产品中的pH值和EC值;添加竹酢液和菌剂对于堆肥产品中的全N、全P、全K、Fe和S质量分数均影响极显著,可有效增加全P、全K、Fe和S质量分数,且存在交互作用;氮以氨气形式挥发损失,与空白比较,加入菌剂会加速氮的损失,而添加一定稀释倍数的竹酢液可有效保氮;将堆肥产品间各指标进行比较,稀释1 000倍竹酢液2 L+0.5%“有机废物发酵菌曲”的园林废弃物堆肥效果 最好。     

土壤水分光辐射对白榆生理因子影响的研究

在山西省方山县,采用人工控制土壤水分方法,利用模拟光源研究了白榆苗6个土壤水分水平的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和瞬时水分利用率随光辐射(I)增强的变化规律。结果表明:白榆叶片的Pn、水分利用率在I较低时〔大约0~1500μmol/(m2.s)〕,随I的增强而增大,当I进一步增强,白榆的Pn和水分利用率呈下降趋势;而白榆叶片的Tr在无水分胁迫情况下,始终随I的增强而增大。通过6个土壤梯度水分的比较得出:随土壤水分增加,白榆Pn、Tr和水分利用率的变化趋势先增大后减小。在土壤含水量为5.34%~21.76%时,白榆的光饱和点为750~1542μmol/(m2.s),光补偿点为85~35μmol/(m2.s),由光饱和点对应最大净光合速率为1.28~12.80μmol(CO2)/(m2.s)。     

青海大通退耕还林生态功能综合评价

根据生态经济学原理,采用层次分析法(AHP),建立了黄河上游退耕还林还草综合生态效益评价指标体系和数学模型。以青海大通县为例,对天然云杉林、退耕林地、天然荒草地、天然灌丛等植被类型进行综合生态效益评价,与农田生态系统进行对比研究。评价结果表明:天然云杉林、退耕林地、天然灌丛等类型的生态效益指数均大于农田生态系统,其综合生态效益指数排列顺序为,天然云杉林>退耕林地>天然灌丛>农地>天然荒草地。这一研究结果可为黄河上游退耕还林生态工程建设提供参考。     

黄土高原半干旱地区刺槐人工林密度与地上生物量效应

 以黄土高原半干旱地区的山西省方山县人工刺槐林为对象,采用树干解析与称重法,设立标准地对10个不同密度人工刺槐林进行了生长与生物量调查,分析密度对单木和林分生物量的效应。结果表明:18年刺槐林分的地上现存生物量与测树指标D2H和D有很好的相关性,其中树干和叶的生物量与D2H关系密切,而枝条生物量与D关系密切。刺槐单木总生物量及各部分生物量都是密度的幂函数,但是对林分而言,低密度林分和高密度林分的总生物量都比较高,而处于中间密度林分的生物量较低;林分现存总生物量也呈同一趋势。从总生物量来说,林分的水分利用效率与密度不存在线性关系,但是其干材的水分生产效率是随着密度降低而增加的,反映出不同密度水分利用效率的经济价值不同。     

河北典型天然次生林灌木群落结构特征研究

基于河北省木兰围场国有林场管理局域内2hm2典型天然次生林植被群落调查,探讨次生林下灌木群落结构特征,研究显示:1)研究区29种灌木分属于15科22属,包含灌丛12 878丛、灌木20 861株,以毛榛(Cory-lus mandshurica)、五角枫(Acer mono)幼苗、锦带花(Weigela florida)为该群落优势种;2)80%以上的灌木基径过1cm,尤以青杄(Picea wilsonii)和华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)幼苗的平均基径最大;3)以2m高度为界限可将灌木划为两层,上层灌木基径和冠幅明显优于下层灌木;4)从空间分布角度而言,不同灌木种群在频度、相对显著度和相对多度等方面表现出一定的空间异质性。     

不同密度华北落叶松人工林土壤理化性质研究

以河北省木兰围场国有林场管理局北沟林场内5种不同密度的华北落叶松人工林为对象,研究林分密度对土壤理化性质的影响,结果发现:林分密度不同程度地影响土壤理化性质。当株数密度为660株/hm2时,土壤的质量含水量、全N及全K含量均保持在一个相对较高的水平;当株数密度从740株/hm2增加到2 000株/hm2时,0～20cm土层的土壤密度先减小后增大,而土壤质量含水量、土壤有机质和全N含量表现出相反的趋势;20～60cm土层的土壤密度与0～20cm土层的变化情况相同,而土壤质量含水量和土壤速效K含量则持续降低,土壤有效P含量呈现出增大趋势;当株数密度达到2 000株/hm2以上时,林地土壤的pH值降低,呈现明显的酸化趋势。过大的林分密度可能导致华北落叶松人工林地土壤酸化与土壤水分、有机质、N和K元素的加速消耗。从维持林地土壤健康的角度,建议将华北落叶松人工林地的林分密度控制在1 500株/hm2左右并且不能超过2 000株/hm2。     

中国中东部农田作物水分利用效率时空分布及影响因子分析

为研究中国中东部地区农田生态系统水分利用效率时空分布特征,该文利用遥感数据、气象数据以及国家分省区农业统计数据,基于农作物种植结构所划分的地区,通过趋势分析方法,分析了2003-2012年10 a间农田水分利用效率的时空分布特征。结果发现:华北地区农田多年平均水分利用效率(water use efficiency,WUE)高于南方水田区,山东半岛、辽东半岛以及江苏沿海地区农田WUE最高,多年农田WUE均值高达2.0 g/kg,而东北平原及东南丘陵地区农田WUE多年均值则较低,平均在1.5 g/kg以下。中国中东部农田WUE总体上呈上升趋势。其中,华北平原以及松嫩平原农田WUE增加趋势明显,最大年均增幅达0.02 g/(kg·a),而东南丘陵、江淮以及三江平原等地,农田WUE则呈减小趋势,最大年均降幅达-0.007 g/(kg·a)。整体上看,北方地区农田WUE的涨幅高于南方。考虑气候变化后,灌溉和施肥对中国中东部农田WUE的影响较小。气候变化则是影响中东部农田WUE的主要因素。在北方地区,对农田WUE变化有显著影响的因子为年降水量,而在南方地区,年均温的影响则更显著。相比于在中东部北方地区农田WUE年际变化主要受到年降水量对农田蒸散发(evapotranspiration,ET)的影响,在南方地区,农田WUE年际变化则主要受到年均温对农作物总初级生产力(gross primary productivity,GPP)的影响。该研究可为农田区水资源合理利用以及中东部农田生态环境持续发展提供参考。     

封育对宁夏盐池县草地植物组成及群落复杂性的影响

[目的]定量评价封育对宁夏盐池县沙化草地植物组成及群落复杂性的影响,为半干旱区草地植被恢复与管理提供理论依据。[方法]对3种封育类型老、新封育区和对照区在2003—2013年样线与样方结合法进行植被调查,并用群落总复杂性、无序结构复杂性、有序结构复杂性3种指数来分析其复杂性特征。[结果]老封育区由黑沙蒿(Artemisia ordosica)和刺沙蓬(Salsola ruthenica)群落逐渐演替为阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)群落,新封育区和对照区主要是黑沙蒿群落;新封育区和对照区的植被生物量与盖度大多年份高于老封育区;封育可增加无序与有序结构复杂性,进而增加群落总复杂性。[结论]长期封育降低了植被数量特征值;随封育年限的延长,群落复杂性指数约以5a左右为波动周期,说明适宜封育年限为5a。     

晋西黄土残源沟壑区不同林分暴雨产流产沙作用分析

 通过对晋西黄土残塬沟壑区不同林分的径流场近6年的定位观测,分析林分对产流产沙的影响。结果表明:由山杨、油松、虎棒子、绣线菊、黄刺梅形成的次生林及虎榛子灌木林林分暴雨时产流产沙远较其他林分少;林草型林草带状间作、草林型林草带状间作和果园有较好的水土保持功能;低质量整地的果农复合经营模式暴雨时产流产沙较其他类型多,但在细致整地后其产流产沙明显减少;刺槐纯林林分郁闷度大、林下草本和枯落物量大,则暴雨时产流产沙少。