典型岩溶峰丛山区土地利用与水土流失

以广西马山县加方—古寨地区为例,在分析自然地理及地质条件的基础上,分析了土地开发利用现状、土地利用空间的合理调配与岩溶石山区水土流失的治理,提出了水土流失的治理方法。     

聚光太阳能温差发电装置性能分析与试验

为提高太阳能温差发电装置的热电转换效率,该文设计聚光太阳能温差发电装置,利用槽式抛物面反射聚光镜进行聚光,经集热体转换为热能后提高温差发电器(thermoelectric generator,TEG)热端温度,冷端采用扁平热管作为传热元件,利用水冷散热,增大TEG冷热端温差,提高装置输出功率及热电转换效率。对装置建立能量转换平衡方程,通过数值计算分析不同太阳辐射强度对热损失、光热转换效率及热电转换效率的影响。为解决多个热电模块串联在一起,无法使每个模块都工作在最大功率输出状态,从而导致整体输出功率降低的问题,采用集中-分布混合式最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT),试验结果表明,经过MPPT后装置能很快达到最大功率输出点,且输出功率稳定,运行30 min输出功率增加3.2 W。搭建了装置的性能测试平台,对基于槽式抛物面反射聚光与扁平热管水冷散热的聚光太阳能温差发电装置进行试验研究,结果表明,随着冷却水流量的增加装置输出功率得到提高,当冷却水流量达到8 L/min后,输出功率趋于平缓;随着温差的增大装置的最佳匹配负载逐渐增加。装置的全天性能试验表明,试验期间装置最大输出功率为30.1 W,平均输出功率27.8 W,试验期间发出电量222.4 W·h,热电转换效率最大为5.4%,装置最大效率4.1%,该装置在远程传感器供电和微功耗供电等领域具有广阔的应用前景。     

喀斯特区云南鼠刺树干液流及土壤水分动态

[目的]分析喀斯特区树干液流速率与土壤水分之间关系,揭示云南鼠刺的水分动态及对生境的适应机理,为喀斯特区生态环境建设提供理论依据。[方法]2009年7月26日至8月1日期间,利用热扩散式液流探针对喀斯特区的土面和石沟两种不同生境中云南鼠刺的树干液流进行连续测定,同时测定土壤水分含量的变化。[结果]两种不同生境中树干液流日变化呈现出不规则峰形曲线,每天液流速率的最大值均出现在白天,最小值均出现在夜间;同一深度土壤含水量随着时间的推移均逐渐降低,但降低速率不同,其变化与土壤深度的关系不明显;云南鼠刺树干液流速率与土壤含水量存在着不显著的正相关关系。[结论]云南鼠刺在喀斯特区的土面和石沟两种生境中的树干液流速率不同,但规律基本一致,树干液流速率与土壤含水量的相关关系不显著。     

岩溶山地石漠化地区不同土地利用方式下的土壤物理性状分析

分析研究了重庆市北暗区岩溶槽谷鸡公山地区不同土地利用方式下的土壤主要物理性质,认为随着岩溶地区土地由自然林地向草坡地、人工林地、菜地、耕地转换,土壤砂化严重,土壤容重增加,总孔隙度,尤其是非毛管孔隙度明显降低,用干筛测得的各不同土地利用方式下土壤团聚体结构相差不大,而用湿筛测得的土壤水稳性团聚体相差较大,团聚体结构破坏率较大。随着岩溶地区土地由菜地、耕地向撂荒地转换,土壤各项物理指标都有改善。在此基础上认为,土壤物理性质的变坏与石漠化形成过程有相互促进的正反馈关系,在退化方向和阶段上具有一致性和同步性,但土地撂荒后可以较大程度的减少水土流失。     

元谋干热河谷山地植被修复区土壤种子库研究

 为了解干热河谷不同植被修复方法的土壤种子库的变化模式,采用对不同处理地段(包括水平阶间坡面、自然坡面、沟底)和对照(放牧地)的土壤种子库组成、大小进行比较研究的方法,研究元谋干热河谷山地植被修复区的土壤种子库。结果表明:1)植被修复区土壤种子库密度、丰富度均大于对照区;2)修复区内第2年土壤种子库密度、丰富度均大于第1年;3)水平阶间坡面和各类型间的土壤种子库密度差异显著;4)种子库中草本植物占很大比例;5)孔颖草和扭黄茅是种子库2大优势种。研究项目所采取植被修复措施在很大程度上改善土壤种子库的数量结构和物种组成。     

近50年金沙江干热河谷区泥沙变化及影响因素分析——以云南省元谋县为例

 以金沙江干热河谷典型区域元谋县为例,通过对该区龙川江小黄瓜园水文站20世纪50年代以来输沙量的变化分析,结果表明,河流输沙量有增加的趋势,特别是80年代末至2000年,年均输沙量由400万t(1971—1980年)增加至750万t(1991—2000年)。为研究输沙量变化的原因,为当地生态环境建设提供理论指导,采用统计分析等方法对输沙量增加的影响因素进行分析,结果表明:50年来局地气候变化,特别是降雨量及降雨强度的增加使地表侵蚀加速,进入河道泥沙增多。同时,由于受牲畜数量快速增加、人口的迅速膨胀、生产方式的落后及农作物市场价格等因素影响,土地覆被及结构变化明显,即覆被盖度减小,坡耕地增加,灌草地等蓄水保土作用好的地类面积迅速减少,进而导致生态极为脆弱的元谋干热河谷区土壤侵蚀加剧,河道泥沙含量增加。此外,元谋县强烈的冲沟侵蚀也是龙川江输沙量增加的重要原因之一。     

非干旱造林困难地区植被恢复的科学检讨及建议

西北黄土高原、华南花岗岩丘陵、南方岩溶山地和西南干热河谷既是我国水土流失严重地区 ,也是非干旱气候区的造林困难地区。以上 4区的大部分地区可以依靠生态修复恢复植被 ,但C层大面积裸露的华南花岗岩丘陵、严重石漠化的岩溶山地和侵蚀强烈的干热河谷泥岩坡地 ,通过生态修复恢复植被难度较大 ,应辅以工程整地、引进外来树种和种植植物篱、藤本植物等人工措施 ,促进植被自然恢复     

Evaluation of soil fertility under different Cupressus chengiana forests using multivariate approach

The distribution and growing conditions of Cupressus chengiana forests along with the physical and chemical properties of soils in Northwest Sichuan were studied in 2002 to investigate the conditions and characteristics of soil fertility of C. chengiana and to compare and investigate differences of soil fertility for six C. chengiana populations and their relationships with vegetation, climate and disturbance. The results of the study at 0-20 cm soil depth showed that 1） significant differences （P〈0.05） existed among populations for soil bulk density, soil total porosity, capillary porosity, maximum water-holding capacity, capillary water-holding capacity and topsoil natural water content; 2） chemical characteristics of soil organic matter, total N, total P, alkali-hydrolyzable N, available P, available K and cation exchange capacity were significantly different among the populations; and 3） based on the significant effect of soil fertility factors on forest growth, soil physical and chemical characteristics could be selected as an integrated fertility index （IFI） for evaluation of different C. chengiana populations. Principal component and cluster analyses showed significant differences probably due to the difference of vegetation conditions, management measurements, human-induced disturbances and environmental factors. In order to protect the soil ecological functions in fragile ecological regions, C. chengiana could be used in programs enclosing the hill for natural afforestation, natural forest protection programs, and programs replacing agriculture with afforestation measures.     

东北低山丘陵区土地适宜性评价与潜力分析——以吉林省西南部黑牛河流域为例

喀斯特地区土地的石漠化与地层岩性、河流切割、土壤侵蚀、坡度及人类活动等有关。主要从岩性方面来分析喀斯特地区石漠化的成因,并以贵州高原的清镇市为例,结合石漠化的相关数据,运用GIS工作平台及计算机数据统计分析系统,分析各岩层组中各岩性石漠化的分布及等级,从而得出石灰岩地区的石漠化面积最大,石漠化程度最高,而泥灰岩地区的石漠化面积最少。因此,喀斯特地区的地层岩性与石漠化的级别和分布有密切关系。     

济南泉域岩溶水质演变及其对人类活动的响应

地下水是岩溶地区水资源的重要赋存形式,也是岩溶地区经济发展的重要支撑点。由于岩溶含水层的本质脆弱性,岩溶水资源在人类活动胁迫下极易蜕变。以20世纪50年代末的地下水化学状况为背景值,结合近20年的水质监测资料,分析了济南泉域岩溶水质演化与人类活动的关系。结果显示：近20年来,地下水质总体呈恶化趋势,水质的区域性、阶段性变化与人类活动强度密切相关,东郊岩溶水质最差,且无污染物增长幅度明显高于市区和西郊。伴随土地利用方式的改变和人类活动强度的空间变化,地下水质从间接补给区、直接补给区到泉水排泄区,单项污染指数和综合污染指数依次升高;具有典型代表性的泉域东部大辛河流域,从上游、中游到下游,地下水污染物的浓度也渐次升高,且愈往下游污染物浓度增幅愈大,显示出与土地利用方式和人类活动的密切相关性。因此优化调整土地利用结构,减少人类活动对下水的污染,对岩溶水资源的可持续利用和济南“泉城”景观的保护有重要意义。