砒砂岩区人工沙棘林地枯落物的持水性能

本文对内蒙古鄂尔多斯市砒砂岩区人工沙棘林地枯落物持水性能进行了研究.沙棘群落林龄越大,枯落物干重蓄积量和持水率越大,枯落物持水量也越大;影响沙棘枯落物持水量的因素有99.07%为枯落物干重蓄积量、立地条件、林龄和枯落物持水率.沙棘枯落物持水量随浸泡时间的延长而增加,当枯落物在水中浸泡8h以后,其持水量基本上达到稳定;沙棘枯落物的吸水速率,在浸泡前期(4h内)吸水速率变化最快,浸泡中期(4～8h)逐渐变缓,浸泡8h之后,吸水速率变化幅度非常小,24h后枯落物持水达到饱和.     

保水剂对红砂岩土壤持水特性的影响

为了探究红砂岩土壤中施用保水剂对其持水特性所造成的影响,在红砂岩土壤中按保水剂质量比为0,0.25‰,0.50‰,1.00‰,2.00‰施用保水剂的条件下,测定了不同比例保水剂措施下的土壤水分特征曲线、土壤入渗过程和土壤水分蒸发过程,并用二次曲线求得最佳施用量.研究结果表明,随着保水剂施用量增加,饱和含水量θ_s呈增大的趋势,而残余含水量θ_r、进气值相关参数α和开关系数n总体上呈现先增大后减小的趋势,保水剂主要增加土壤重力水.施用保水剂抑制了土壤的入渗性能,降低了水分垂直入渗率,延长了入渗持续时间,减缓了土壤水分蒸发速率.综合考虑保水效果和施用量,红砂岩土壤最佳保水剂施用量范围为0.5‰~1.0‰.     

含水疏松砂岩隧洞冻结施工三维数值模拟

甘肃省引洮供水一期工程总干渠7#引水隧洞出口,采用冻结施工法成功穿越了含水疏松砂岩地层.应用大型有限元软件ANSYS,对冻结施工过程进行了三维数值模拟,分析了隧洞开挖过程中冻土帷幕的位移和应力分布情况,并提出了在施工过程中的一些安全保障措施,以便准确地掌握冻土温度的变化及冻土帷幕厚度发展状况,从而确定最优的开挖时间.分析结果及工程实践表明:最大拉、压、剪应力计算值分别为3.02、0.15和0.97Mpa,计算值相对于设计值的安全系数分别为13、1.9和1.5,并确定了其极值发生位置.同时也表明利用冻结施工法穿越含水疏松砂岩地层隧洞是合理的,研究结果可为引洮供水一期工程总干渠7#引水隧洞出口冻结施工提供理论支持,同时也为类似工程提供参考.     

玉米种植模式下砒砂岩与沙复配土氮素淋失特征

为探索砒砂岩与沙的最佳混合比例,使其大规模应用于毛乌素沙地土地整治,发展农业种植,防止地下水污染.本文进行了不同比例的砒砂岩与沙复配土种植玉米的小区试验,在玉米生长期采集不同深度的土壤测其铵态氮和硝态氮含量,对不同混合比例下复配土的氮素淋失特性进行研究.结果表明:(1)铵态氮含量在各混合比例的复配土中较低,均在2.5 mg/kg以下,未出现累积情况;(2)砒砂岩与沙在不同的混合比例下均存在硝态氮淋失;(3)砒砂岩与沙混合比例为1∶2时,硝态氮主要累积在0-40 cm,且无机氮累积量最高,其玉米产量高达9 900 kg/hm2.对种植玉米而言,推荐采用1∶2的砒砂岩与沙混合比例进行推广开发.     

砒砂岩陡坡面径流水动力学特征

为研究砒砂岩地区陡坡面径流的侵蚀规律,为该地区坡面水蚀预报模型的建立提供科学的理论依据,通过室内模拟冲刷试验,对不同冲刷流量和坡度的坡面径流水动力学特征进行研究。结果表明:在试验的冲刷流量和坡度范围内,砒砂岩坡面径流流速随冲刷流量和坡度的增大而增大,它们之间呈幂函数关系。径流雷诺数(Re)随随冲刷流量的增大而增大,40°则是Re变化的临界坡度,此时Re最大,而弗罗德数(Fr)的变化趋势正好相反。当冲刷流量大于4L/min时,径流流态为紊流和急流,其余处理坡面径流流态都为层流和急流。径流Darcy-Weisbach阻力系数(f)随压实度增大而减小,随冲刷流量的增大而增大,60°则是f变化的临界坡度,此时f最大,且f和输沙率有一定的正相关关系。     

砒砂岩沟坡沙棘根系分布特征及其对林下土壤的改良作用

沙棘是砒砂岩地区植被恢复的先锋树种,沙棘根系形态不但影响植物本身的生长,还影响其保土效果及改土效果。采用根系追踪法,研究砒砂岩地区同一坡面不同坡位、不同林龄沙棘根系的分布形态,测定沙棘林下土壤的理化性质,以裸坡地作为对照,分析沙棘林对土壤的改良作用。结果表明:1)砒砂岩沟坡沙棘根系在垂直方向上集中分布在0～40 cm深的土壤中,在水平方向分布可达137 cm。2)沙棘一级侧根的数量与小环境有密切关系,土壤水分条件越好,侧根数量越多,根长越短;沙棘根系的径粗与埋深呈反比,并且与距植株中心距离也呈反比。3)人工沙棘林在砒砂岩沟坡上,其根系分布表现为坡顶根系由于土层薄受到砒砂岩的限制,水平分布较发达,在坡底由于土壤厚度及肥力的充足,沙棘在垂直分布上明显深于坡顶。4)种植沙棘可增加土壤含水量和土壤孔隙度,同时还可以提高土壤中的速效N、P、K及有机质质量含量。     

Forms and Status of Potassium in Some Soils Supporting Oil Palm (Elaeis guineensis,Jacq) Plantations in Cross River State,Nigeria

The status of the various forms of potassium (K) in soils derived from sedimentary sandstone and basement complex rocks that support oil palm plantations was investigated. The investigation revealed that in the surface and subsurface soils of sedimentary sandstone, water-soluble K ranged from 0.02 to 0.07 cmol per kilogram (cmol kg^?1), exchangeable K from 0.07 to 0.40 cmol kg^?1, difficultly exchangeable K from 0.15 to 0.88 cmol kg^?1, acid-soluble K from 0.48 to 2.00 cmol kg^?1, nonexchangeable K from 12.31 to 36.39 cmol kg^?1, and total K from 12.80 to 38.39 cmol kg^?1, where S. in soils derived from basement complex rocks, values ranged from 0.02 to 0.08 cmol kg^?1, 0.10 to 0.23 cmol kg^?1, 0.16 to 0.57 cmol kg^?1, 0.67 to 1.50 cmol kg^?1, 13.87 to 31.90 cmol kg^?1, and 15.36 to 33.28 cmol kg^?1 for water-soluble, exchangeable, difficultly exchangeable, acid-soluble, nonexchangeable, and total K, respectively, in both the surface and subsurface soils. More K was found in soils derived from sedimentary sandstone than in soils derived from basement complex rocks. In all soils, the contents of all forms of K generally decreased with depth. The low values of total K indicate that these soils are deficient in K; hence these soils require adequate K fertilization for efficient production of the oil palm.     

裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素

[目的] 研究裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素,为科学指导植被建设,减轻入黄泥沙提供理论指导。[方法] 以裸露砒砂岩区鲍家沟小流域为研究对象,运用地统计学和灰色关联理论相结合的方法,研究裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素。[结果] ①研究流域土壤侵蚀模数具有显著的空间自相关性（Z值为136.87）,侵蚀强度高值聚集区主要位于基岩大幅出露的区域,低值聚集区主要分布在坡面。②以鲍家沟小流域为代表的裸露砒砂岩区典型流域,流域内的优势景观为裸露基岩景观,其次为大面积的沙棘林景观。③高值聚集区与斑块面积分形维数的关联系数最高（为0.774）,低值聚集区与坡度关联程度最高。[结论] 地形是导致植被景观破碎化并决定水力侵蚀强度的主要因素,而在地形平缓的地带,植被景观的联通程度则是限制水力侵蚀发生发展的主要因素。     

砒砂岩区人工油松林下草本植物的生态位特征

[目的] 探究砒砂岩区油松（Pinus tabuliformis）人工林下草本植物生态位特征,为当地油松人工林维护生物多样性和群落稳定提供基础数据。[方法] 选取长势良好的油松林地,实地调查记录各样地草本植物的类型及数量、平均株高及盖度等基本情况;基于调查数据,采用Shannon和Levins生态位宽度指数、Levins生态位重叠指数及生态响应,分析油松人工林下草本层植物生态位特征。[结果] ①砒砂岩区油松人工林草本层植物共计35种,其中本氏针茅的生态位宽度指数最大,表现出较强的适应性,明显处于群落优势地位。②整体生态位宽度及生态位重叠指数普遍不高,林下草本物种存在分化现象。③林下草本物种有37.15%的物种为发展物种,62.86%的物种为衰退性物种,14种优势物种中,11类属于发展性物种,其中资源占有量较大的物种为本氏针茅（0.188 5）、阿尔泰狗娃花（0.053 1）、糙隐子草（0.037 9）。[结论] 砒砂岩区油松人工林下草本植物种间竞争微弱,群落物种对资源环境的利用能力欠佳。主要优势草本物种绝大部分处于发展阶段,表明现阶段油松人工林群落趋于相对稳定状态。     

砒砂岩区典型坡面土壤颗粒组成空间分布特征研究

为揭示土壤颗粒组成在垂直和水平方向上的分布规律,采集砒砂岩区典型坡面0—100 cm剖面的土壤,运用经典统计学测定其颗粒组成。结果表明：坡面0—100 cm土壤质地主要为砂壤土(59.21%)和壤砂土(36.40%)。随土层深度增加,砂粒含量增加,粉粒和黏粒含量减少,土壤逐渐呈现粗粒化的趋势;坡面尺度上,表层0—10 cm砂粒为弱变异,其余各层各粒级均为中等程度变异,且随土层深度增加变异性增强,不同粒级的变异系数表现为砂粒<粉粒<黏粒。沿坡面等高线方向,样带B粗粒化程度最弱,10 cm土层以下,样带B粗粒化程度最强。沿垂直坡面等高线方向,坡中砂粒含量(73.60%)相比于坡上和坡下分别增加6.90%(p<0.05)和11.66%(p<0.05),坡下粉粒(31.85%)和黏粒(3.10%)含量相比于坡上和坡中分别增加13.13%(p<0.05),23.59%(p<0.05)和4.36%,51.70%(p<0.05),坡中粗粒化程度最强,坡下是细颗粒堆积的主要区域。研究结果可加强对砒砂岩区坡面土壤颗粒空间分布规律的认识。