巨桉人工林下土壤团聚体分形特征及碱解氮分布研究

了解川中丘陵区巨桉林土壤团聚体分形特征及碱解氮含量状况对于掌握该地区巨桉种植对土壤稳定性及土壤养分的影响十分必要。该研究以典型川中丘陵区3.5a生巨桉纯林、巨桉+果树、巨桉+粮食作物土壤为研究对象,以弃耕地土壤为对照,应用分形模型,分析了土壤团聚体分形特征及不同粒径团聚体对土壤碱解氮分布的影响。结果表明:土壤团聚体数量随着粒径的增大呈现出先减少再增加后减少的趋势,其中2~5mm粒径团聚体在土壤结构中占有重要地位;土壤分形维数排序为:弃耕地纯林林果林粮;土壤碱解氮含量排序为:弃耕地林粮林果纯林,巨桉林地较弃耕地土壤分形维数和碱解氮含量低,说明巨桉的栽培在有利于保持土壤水土流失的同时却造成了土壤养分流失和地力衰退;巨桉林地土壤碱解氮集中分布在0.25mm和0.25~0.5mm粒径的细砂和中砂砾中;相关分析表明,土壤碱解氮含量与0.25~0.5mm团聚体碱解氮含量呈负相关,与2~5mm团聚体碱解氮含量呈显著正相关。该研究结果科学评价了巨桉种植对土壤结构和养分的影响,为川中丘陵区土壤的水土保持和肥力维护工作提供了合理的经营模式。     

青藏高原冻融-水蚀凹陷对高寒沼泽草甸土壤呼吸的影响

[目的]探究青藏高原长期的冻融与水蚀造成的凹陷对高寒沼泽草甸土壤呼吸的影响,为探讨和评估高寒沼泽草甸碳循环过程提供一定的科学依据。[方法]以青海湖北岸冻融—水蚀凹陷的高寒沼泽草甸为研究对象,选取了非冻融—水蚀凹陷区和冻融—水蚀凹陷区,2019年5月监测土壤呼吸、5 cm土壤温度、5 cm土壤含水量及空气温度和空气相对湿度,2018年8月观察了植被群落特征(优势种、地上生物量、植物高度、群落盖度)。[结果]①冻融—水蚀凹陷区的平均土壤呼吸速率显著低于非冻融—水蚀凹陷样区。②冻融—水蚀造成地表下陷,下陷的洼地微生态系统具有类似盆地的聚温保湿效应,因此在凹陷样区中空气相对湿度显著增加,空气温度降低,5 cm土壤温度显著增加(p0.05),以上环境要素的变化深刻影响着土壤呼吸。[结论]青藏高原冻融—水蚀过程形成的凹陷改变了高寒沼泽草甸土壤环境,使原生系统的土壤呼吸发生变化,进而影响高寒沼泽草甸生态系统碳循环。     

放牧对草原生态系统不同气候区碳库影响的Meta分析

草原生态系统碳库变化对全球碳平衡有着重要作用。近年来,尽管在全球尺度上开展了大量关于放牧对草原生态系统碳循环影响的独立研究,但放牧活动对草原生态系统不同碳库影响的一般规律认识仍然存在广泛争议。本研究采用整合分析方法对全球105篇关于放牧干扰对草原生态系统碳循环影响的文献进行系统研究。结果表明,放牧活动显著减少了植物地上和地下以及相关碳库的大小,而对土壤呼吸通量有明显的促进作用;不同类型碳库在不同气候带上响应存在明显差别,放牧对半湿润/湿润区地下植物碳库和土壤碳库减少幅度分别为15.21%和15.35%,显著高于干旱/半干旱地区响应比;植物地上部分碳库与土壤碳库之间没有显著关系,而植物地下部分碳库与土壤碳库之间呈显著正相关;土壤碳库响应比与年平均降水量呈正相关关系,而与年平均温度呈显著负相关;植物地下碳库响应比与年平均降水量和年平均温度均呈现显著负相关关系;放牧活动不仅显著地减少了植物地上和地下以及相关碳库的大小,还改变了植物的碳库分配。     

内江市微地形条件影响下土壤团聚体稳定性及分形特征

以季节性干旱区-川中丘陵区-内江市农耕地作为研究对象,选择坡向、坡位、土层厚度作为影响土壤团聚稳定性的作用因子,采用标准化平均质量直径和分形理论,探讨了土壤团聚体的稳定性、分形特征及二者之间的关系.结果表明:研究区土壤团聚体稳定性标准化平均质量直径(NMMD)表现出阳坡>阴坡、下坡>中坡>上坡、15-30cm>30-45cm>0-15cm的特点,说明在坡向上,阳坡的土壤团聚体与阴坡相比较稳定;在坡位变化上,下坡团聚体稳定性最高、中坡次之、上坡最低,在土层深度变化上,15-30cm团聚体稳定性最高,30-45cm次之,0-15cm最低.微地形条件下分形维数的变化特征为:阴坡>阳坡,下坡>中坡>上坡,15-30cm>30-45cm>0-15cm;3个地形因子作用下,分形维数与<0.1mm的粒级质量分布达到极显著正相关,与其他粒级的质量分布相关性呈显著或不显著.研究结果可以为研究区土地利用及农业耕作提供一定的理论依据.     

基于一次典型降雨过程形成的地面径流污染负荷研究——以内江城区为例

选取COD、氨氮、溶解氧、铬、铜5个污染指标,利用SCS降雨模型模拟一次典型降雨在内江城区工矿用地、商业用地、住宅用地、交通用地、建筑用地5种不同土地利用方式下所形成的地面径流非点源污染特征。结果表明:一次典型降雨在内江城区产生的COD、氨氮、溶解氧、铬和铜污染负荷浓度分别为37.20,0.67,3.72,0.01,0.03 mg/L;产生的COD、氨氮、溶解氧、铬和铜污染负荷总量分别为2 361.08,35.20,197.57,1.47,1.28 kg。在5种土地利用方式中,工矿用地、商业用地、住宅用地、交通用地、建筑用地的COD污染负荷比例分别为12.49%,66.56%,4.52%,13.27%,3.16%;氨氮污染负荷比例分别为17.35%,41.25%,15.03%,14.90%,11.47%;溶解氧污染负荷比例分别为20.25%,37.93%,23.85%,10.11%,7.86%;铬污染负荷比例分别为8.57%,76.36%,3.88%,7.75%,3.40%;铜污染负荷比例分别为21.95%,21.95%,10.39%,39.84%,5.86%。内江城区在一次典型降雨中,商业用地在5种土地利用方式中对内江城区产生的非点源污染贡献率最大,COD为66.56%,氨氮为41.25%,溶解氧为37.93%,铬为76.36%,铜为21.95%。降雨径流将对研究区河道、湖泊以及河口产生短期或中长期污染。     

快速反映植物水分状况的叶片紧张度模型

植物的水分状况会影响其光合作用等生理作用,叶片紧张度可以反映植物的水分状况。植物叶片组织水势及生理电容与细胞液浓度有偶联关系,植物叶片生理电容与叶片有效厚度、极板接触的叶片有效面积有关,定义叶片紧张度为极板接触的叶片有效面积与叶片有效厚度的比值,依据这种偶联关系推导出叶片紧张度与组织水势、生理电容的关系模型。以野外自然生长的构树、桑树叶片为实验材料,测定不同时刻叶片的生理电容和组织水势,利用这种关系模型计算出两种植物各测定时刻的叶片紧张度。结果显示,不同植物不同时刻的叶片紧张度是不同的;构树叶片紧张度、生理电容、组织水势日变化与光合指标日变化的相关系数分别为0.933、0.926、0.631,桑树叶片紧张度、生理电容、组织水势日变化与光合指标日变化的相关系数分别为0.843、0.820、0.217,由此可以看出叶片紧张度比生理电容、组织水势能更好地反映植物水分状况的变化情况。