典型岩溶农业区洼地和坡地的元素迁移特征差异

摘要：本文以桂林会仙典型岩溶洼地和坡地两种不同地貌部位为研究点,以石灰岩地质背景条件下的基岩-土壤-土壤水-植物体系统中的元素含量和组成特征为研究对象,探讨不同地貌部位条件下元素的基本特点、制约因素和变化趋势。研究结果表明,在岩溶动力条件的驱动下,岩溶区形成了显著的偏碱环境特征;洼地和坡地土壤剖面元素和土壤水含量特征差异明显,植物对土壤元素的生物吸收系数比较低,属于受氮限制的类型;坡地部位的偏碱富钙和水分胁迫程度更为严重;同一石灰岩地质背景条件下不同地貌部位岩溶系统元素迁移特征差别显著。     

广西岩溶区不同植被类型土壤水分特征及影响因素

[目的]了解岩溶区不同植被覆盖下的土壤水分特征曲线及其影响因素,为岩溶山区土壤水分运动的定量分析提供理论依据。[方法]通过野外调查与室内分析,研究广西平果果化典型岩溶峰丛洼地荒地、草地、灌丛、林灌4种不同植被覆盖下的土壤水分特征曲线。[结果]van Genuchten模型、Brooks—Corey模型和Gardner 3种模型对土壤水分特征曲线的拟合效果都很好,相关系数均在0.93以上,且残差平方和都小于0.000 5,但van Genuchten模型的拟合效果最好;土壤持水能力与植被的正向演替、饱和含水量、非毛管孔隙度、粉粒含量显著负相关,与土壤容重、黏粒含量、毛管孔隙度、初始含水量和毛管含水量极显著正相关;不同植被类型,相同吸力下,表层和底层土壤的持水能力最强,中间土层的持水能力较差;不同土层深度,相同吸力下,荒地的持水能力最强,林灌的持水能力最差。[结论]同一吸力下的土壤持水能力呈现出随植被的正向演替而不断降低的趋势;研究区影响土壤水分特征曲线的主导因素是非毛管孔隙度。     

岩溶峰丛坡面土壤养分与水化学特征研究

对广西弄拉典型岩溶峰丛山区坡面不同部位的土壤、土壤水、地表径流和表层岩溶泉水进行采样与分析,结果表明:同一坡面上受人为活动干扰的稀疏人工幼林的土壤容重和黏粒含量显著高于自然恢复条件下的次生林和灌草丛,而土壤孔隙度、土壤自然含水量较低;岩溶山区土壤养分含量和水化学特征在坡面不同部位差异明显,中坡位表层土壤水的大多离子淋溶特征比其他部位弱,其稳定性也较差,说明其受坡面植被条件以及人为干预的影响较大;Ca2+、Mg2+、HCO3-和游离CO2在坡面径流发生(水土流失)的过程中会随着环境的变化而不断变化,对环境的响应较其他离子更为敏感和复杂。     

岩溶峰丛洼地不同地貌部位扶芳藤的生理生态适应特征

本文选择桂林会仙石灰岩峰丛洼地不同地貌部位的扶芳藤为研究对象,运用光合作用测定系统(LI-6400)测定其光合生理指标,对比分析洼地和山腰两种不同地貌部位扶芳藤的光合日动态和光强响应特征,并对其光合参数进行了测定及相关分析.结果表明:洼地和山腰扶芳藤的净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)日变化均为双峰型,且Pn日变化存在明显的"午休"现象.不同地貌部位不同时间段的扶芳藤净光合速率Pn与气孔导度(stometal conductance,Gs)、胞问C02浓度(intercellular CO2concentration.Ci)、蒸腾速率(transpiration rate.Tr)、叶面温度(leaf temperature,TI)以及光合有效辐射(photosynthetic available radi-ation.PAR)等光合参数的相关关系有明显的差异.洼地和山腰扶芳藤的光补偿点、光饱和点和表观量子效率大小表明扶芳藤既有一定的耐荫能力,又能适应一定强度的阳光辐射.两者问的差异反映了扶芳藤对不同地貌部位岩溶环境具有较强的适应能力.     

西南石漠化地区典型植物生理生化特性及抗旱性评价

【目的】研究岩溶高原石漠化地区4种典型植物的生理生化特性,综合评价其抗旱能力,为岩溶地区退化生态系统物种的选择与配置、植被恢复与重建提供理论依据。【方法】以多变石栎(Lithocarpusvariolosus)、矮高山栎(Quercusmonimotricha)、刺叶石楠(Photiniaprionophylla)、蓝黑果荚蒾(Viburnumatrocyaneum)4种典型植物为材料,对叶片叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白、过氧化氢酶、过氧化物酶等抗旱指标含量及其相关性进行分析,并采用模糊隶属函数法综合评价不同植物的抗旱能力。【结果】不同典型植物对石漠化地区的适应性表现不一致。4种典型植物的叶绿素总量、叶绿素a含量、叶绿素b含量及CAT活性均表现为矮高山栎>多变石栎>刺叶石楠>蓝黑果荚蒾,可溶性糖含量表现为刺叶石楠>蓝黑果荚蒾>矮高山栎>多变石栎,脯氨酸含量表现为矮高山栎>刺叶石楠>多变石栎>蓝黑果荚蒾,POD活性表现为多变石栎>矮高山栎>刺叶石楠>蓝黑果荚蒾;丙二醛含量表现为蓝黑果荚蒾>矮高山栎>多变石栎>刺叶石楠,可溶性蛋白质含量表现为蓝黑果荚蒾>刺叶石楠>矮高山栎>多变石栎。相关分析结果表明,可溶性糖与叶绿素总含量、POD活性与脯氨酸含量存在显著正相关,而POD活性与丙二醛含量存在显著负相关;叶绿素含量与POD活性、可溶性蛋白质含量与CAT活性存在极显著正相关。模糊隶属函数法综合评价结果表明,4种典型植物抗旱能力大小为:矮高山栎>刺叶石楠>多变石栎>蓝黑果荚蒾。【结论】矮高山栎对云南岩溶高原石漠化环境的适应能力最强,其次为刺叶石楠、多变石栎,适应能力最弱为蓝黑果荚蒾。     

漓江最枯径流量演变分析

基于小波和R/S分析方法,探讨了漓江流域桂林水文站55a年最枯径流量序列的演变特性。结果显示:(1)最枯径流量存在12和30a尺度的两个主周期,同时也存在4和6a尺度的两个次周期,使其呈现出较明显的周期性变化;(2)桂林站年最枯径流量有逐渐减少的趋势,并且6,12,30a的最枯径流量也有减少趋势,而4a周期最枯径流量有增加趋势。与此同时,运用P-Ⅲ型曲线对各个周期最小值发生的频率进行了计算,4a周期最枯径流量(8.09 m3/s)发生频率为35%~40%,6a周期最枯径流量(5.3m3/s)发生频率为10%~15%,12a周期最枯径流量(10.2m3/s)发生频率为55%~60%,30a周期最枯径流量3.8m3/s发生频率为1%~5%。     

桂林石灰岩区名特优植物元素的岩溶响应

在桂林会仙石灰岩地质背景条件下,研究岩溶洼地和山腰部位3种名特优植物体的元素含量特征及对土壤营养的响应关系,为筛选适合岩溶区种植的植物品种以及加强西南岩溶地区石漠化治理提供理论指导。结果表明,在岩溶动力条件驱动下,洼地和山腰部位3种植物体的元素含量及元素生物吸收系数均存在明显差异。进一步相关分析表明,石灰岩地区土壤—植物体系统中元素迁移与植物蒸腾作用密切相关,其中Ca、Mg、N、Zn、P等元素迁移与植物蒸腾系数呈显著正相关,植物体元素迁移受地质背景条件中N、P元素含量影响较大。     

我国岩溶地区水土流失研究进展及发展趋势

在对我国岩溶地区近年来水土流失研究现状、取得的成果及存在的问题进行综合性评价的基础上,展望了今后的研究趋势并提出了建议。结果表明:岩溶地区水土流失有其特殊的形成机理,其影响因素众多,流失过程更为复杂;水利部颁布的《土壤侵蚀分类分级标准》等规范、标准在岩溶地区有某种程度的不适宜性;目前对岩溶地区水土流失的研究缺乏系统性。引入地球系统科学等新的理论和方法,建立完善的水土流失监测研究平台,加强岩溶流域尺度上水土流失相关研究,是今后岩溶地区水土流失研究的主要方向。     

植被恢复对岩溶石漠化区土壤有机碳及轻组有机碳的影响

[目的]通过分析石漠化治理区不同植被恢复年限对土壤有机碳(SOC)及其组分影响,为该地区石漠化的治理提供一定的基础数据。[方法]以重度石漠化土地作为对照,运用空间代替时间的方法,研究了广西壮族自治区平果县果化岩溶石漠化区植被恢复5,10,15,20a后土壤(0—30cm)SOC和土壤轻组有机碳(LFOC)的变化。[结果]石漠化土地在进行植被恢复后,SOC和LFOC含量明显增加;植被恢复使表层0—10cm的SOC和LFOC储量明显增加,且随着恢复时间的增长逐渐变大,同时植被恢复对表层(0—10cm)SOC和LFOC储量的影响要远高于下层(20—30cm);植被恢复后LFOC储量的增幅远高于SOC储量。[结论]在石漠化区进行植被自然恢复可以有效防止土地石漠化,增加碳的流通。     

桂林会仙实验基地石灰土剖面化学组成分布的研究

西南岩溶地区灰岩风化成土速度慢,石灰土土层浅薄,理化性质分异不明显,但在岩溶动力系统的作用下,石灰土对环境变化有着同样的敏感性,而土壤水恰能反映石灰土的这种敏感性。所以,对石灰土-土壤剖面化学组成的研究应同时将土壤和土壤水加以考虑。为阐述岩溶区石灰土及其土壤水化学组成在剖面的垂直分布特征和地质、环境意义,以及这两个载体之间存在的区别和联系,对广西桂林会仙试验基地的石灰土壤剖面及其土壤水进行了采样分析。结果表明,该地石灰土物理化学性质尚未产生分层分异,成壤改造进行缓慢,土壤成熟度低 土壤水化学组成垂直变异系数远远大于土壤,岩溶作用、生命活动、降水等多变因素对土壤水有着显著的影响 在水的长期作用下,土壤元素分布呈现出和土壤水相同的整体性质。即洼地土壤和土壤水的Ca、Mg含量较坡地低,而K、Na、Fe、Zn、Mn、Cu、B等含量较坡地高,这是地貌条件控制下元素迁移的结果。