砂姜黑土区采煤塌陷坡耕地水蚀输沙过程研究

选择淮北平原砂姜黑土区某煤矿2种不同开采方式(充填开采和非充填开采)工作面地表塌陷坡耕地,通过现场调查和采样分析,动态监测表层(0-10cm)土壤黏粒含量,研究黏粒含量在采煤塌陷坡耕地形成过程中的时空变化。同时在实验室应用人工模拟降雨试验,测定不同降雨强度(强降雨0.309mm/min,弱降雨0.147mm/min)和坡度(3°,5°和10°)处理下的坡面径流含沙量与土壤剥蚀率,探讨坡耕地水蚀输沙过程特征。结果表明:(1)研究区砂姜黑土黏粒含量为37%~46%,塌陷坡耕地坡面表土黏粒含量随时间推进呈缓慢下降。(2)雨强和坡度为影响砂姜黑土区坡耕地径流含沙量变化的主要驱动力。相同坡度,强降雨条件下水流含沙量为弱降雨时的10倍左右;坡度为3°和5°时的水流含沙量变化趋势一致,而坡度为10°时,试验不同时段的水流含沙量不稳定,尤其是强降雨条件下,在试验4min后水流含沙量急剧增加,至7min已达28.9g/L,为径流初期的15倍以上。(3)砂姜黑土与高原黄土、川中紫色土和南方红壤坡地土壤雨水侵蚀特征一致。但在耕作因素影响下,充填或非充填开采工作面地表塌陷坡耕地土壤流失量均较轻微。     

煤矿充填开采塌陷区地表土壤理化性质时空演变特征

以安徽北部五沟煤矿一矿井的煤矿开采地表塌陷区土壤为研究对象,动态监测充填开采塌陷区表层土壤的黏粒、含水量、总可溶性盐、有机质、铵态氮、速效钾和有效磷含量等,研究煤矿充填开采塌陷区表层土壤理化性质的时空变化,同时与非充填开采塌陷区和未塌陷区的采样断面研究结果进行对比分析。结果表明:土壤含水量的季节变化主导因子是区域降雨量,在空间分布上以塌陷盆地中央为中心向四周呈椭圆梯度递减,充填开采与非充填开采结果一致;土壤黏粒、总可溶性盐、有机质、铵态氮、速效钾等均存在流失现象,但充填开采塌陷区表层土壤中的上述物质在塌陷盆地边缘呈缓慢富集,非充填开采塌陷区坡地土壤中物质流失量较大,时空分布不规律。     

庐山日本柳杉径向生长对气候响应的边际效应

  目的  深入认知树轮?气候要素之间的关系,揭示树木径向生长的主要限制性因素的相对贡献率及边际效应,以提升树轮在树轮生态学、树轮气候学研究中的应用价值。  方法  基于庐山地区日本柳杉树轮宽度资料和庐山气象站气象资料,采用树轮气候学方法研制树轮宽度年表,基于相关分析方法初步识别树木径向生长的主要限制性因素,进而利用增强回归树分析方法揭示了庐山日本柳杉径向生长的主要影响因素相对贡献及边际效应。  结果  正向影响庐山日本柳杉径向生长的因素按重要程度从大到小依次为当年1—3月平均最低气温（20.66%）、上年2—11月相对湿度（15.4%）、当年2—3月平均水汽压（9.47%）,负向影响庐山日本柳杉径向生长的因素按重要程度从大到小依次为上年11月日照时数（20.81%）、上年5月最大日降水量（20.54%）、当年7月平均气温（13.11%）;树轮?气候之间的关系在阈值范围之内具有较好的线性关系,阈值范围外则不具有线性关系。  结论  庐山日本柳杉径向生长受多种气候要素的综合影响,任一要素的影响均不是简单的线性关系,均存在明显的阈值效应。在分析树木径向生长对气候要素响应及进行树轮气候重建时,对边际效应问题应予以重视,以增强树轮?气候间关系的可信度及气候重建的可靠性。      

水稻生长对干旱胁迫的响应及抗旱性研究进展

水稻是我国主要粮食作物,也是用水量最多的作物.研究水稻抗旱性,培育抗旱水稻品种,实现水资源不足背景下水稻的高产和稳产,有助于缓和粮食生产与水资源短缺之间的矛盾.国内外学者对水稻抗旱机理、抗旱鉴定指标以及抗旱相关基因的分析等做了大量研究并取得了突破性进展.本文从形态特征、生理生化特性以及分子水平等方面综述了干旱胁迫对水稻生长的影响,全面了解水稻在干旱胁迫下的形态变化及其生理生化抗旱机制,以期为鉴定筛选抗旱种质、选育抗旱品种提供参考.     

粉煤灰充填复垦土壤可溶性钾的迁移与浓度变化趋势

应用土柱试验和HYDRUS-1D软件模拟,研究粉煤灰充填复垦土壤可溶性钾初期迁移特征和长期浓度变化趋势。结果表明,复垦初期若有田间灌溉行为或降雨量较大,绝大部分土壤可溶性钾在10 d左右均会随着土壤水分入渗迅速迁移至下层土壤或地下水,土壤可溶性钾流失严重,粉煤灰中高富集的钾往往不能为植物利用。地下水位对复垦土壤可溶性钾质量浓度长期变化有重要影响。地下水位较高(-115 cm)时,若降雨量少、蒸发量大,上覆土壤可溶性钾浓度升高,植物养分利用机会增加,但相应地上覆土壤盐分和重金属等污染的风险也会增加。     

砂姜黑土区采煤塌陷坡耕地氮磷时空分布与流失特征

[目的]研究砂姜黑土区采煤塌陷坡耕地动态过程中表层土壤NH+4—N和有效磷(AP)的时空分布,揭示氮磷随地表径流流失的雨强和坡度变化特征。[方法]选择淮北平原砂姜黑土区两类不同煤矿井工开采方式引发的地表塌陷坡耕地,动态监测表层土壤中NH+4—N和AP含量,并在实验室应用人工模拟降雨,测定2种雨强和3种坡度处理的地表径流中可溶态及颗粒态NH+4—N,AP含量。[结果](1)充填开采地表塌陷坡耕地表层土壤中NH+4—N含量为16.5~72.0mg/kg,AP为26.0~63.5mg/kg,非充填开采分别为9.08~67.2 mg/kg和22.4~82.1 mg/kg,未塌陷区域为83.5~162 mg/kg和38.7~86.5mg/kg;(2)两种开采方式地表塌陷坡地土壤NH+4—N和AP含量与未塌陷区域相比,均显著降低(p0.05),NH+4—N含量自坡顶至坡底逐渐增加。随时间推移,NH+4—N和AP含量未显著降低,AP含量反而有增加迹象;(3)强降雨时NH+4—N和AP的流失量是弱降雨的3~5倍,颗粒态NH+4—N和AP流失量占总流失量的60%以上。坡度越大,NH+4—N和AP的流失量越多,流失量突变的坡度为5°~10°之间。[结论]砂姜黑土区采煤塌陷坡耕地土壤氮磷流失显著增加,颗粒态NH+4—N和AP为径流流失的主要形式。