黄土丘陵区翻白草光合特性的研究

运用开放式气体交换LI-6400便携式光合作用测定系统,测定了自然条件下黄土丘陵区翻白草(Potentilladiscolor Bunge)的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cs)及其光响应曲线.(1)翻白草净Pn日进程呈"单谷"型曲线,在早晨800,Pn为全天最大值14.91μmol/(m2·s);至1400,Pn降到最小值0.13 μmol/(m2·s),植物进入"午休"状态.(2)翻白草的光补偿点为51.4μmol/(m2·s),光饱和点为527μmol/(m2·s),表观量子效率为0.056 6,说明翻白草属于典型的阳生植物.(3)在光响应过程中,随着有效光辐射强度(RPA)的增强,翻白草的蒸腾速率(Tr)一直处于上升趋势,与Gs变化趋势完全一致,二者呈指数关系.翻白草WUE随RPA的增强呈抛物线状变化,在初始阶段,WUE增加较快,RPA为800 μmol/(m2·s)时,WUE达到最大值4.68 mmol/mol之后,WUE开始逐渐降低,但是变化较小.     

近55年来滹沱河山区水资源变化规律与影响因素

通过分析滹沱河山区自然地理背景和经济发展情况,可将其划分为3个水资源区:界河铺以上区域(Ⅰ区为成水用水环境)、界河铺至济胜桥之间区域(Ⅱ区为用水环境)、济胜桥以下至南庄区域(Ⅲ区为成水环境)。利用20世纪50年代以来水文、气象数据,探讨了近55a以来滹沱河山区分区水资源演变规律。结果表明:滹沱河山区地表水资源逐年减少,70年代是该区正负距平的转折时期、地下水主要表现在Ⅰ、Ⅱ区忻定盆地地下水位逐年下降,平均每年下降1.04m,且超采区面积有所增大;滹沱河山区水资源的减少是由气候变化与人类活动共同影响的。1980—2010年气候变化、水保活动、水利活动影响约分别占整个径流减少量的38.6%,26.4%,35.0%,人类活动合计约占61.4%;由于气候变化使Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区水资源分别以平均每年0.88%,0.61%,0.41%(算术平均)的速度减少;人类活动使Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区水资源分别以平均每年1.31%,1.14%,0.71%的速度减少,气候变化与人类活动对水资源变化影响程度具有相同明显的规律性:即从源头向下游影响程度逐渐减小;人类活动的2种方式具有明显区域差异性,水保活动影响程度大小顺序为Ⅲ区Ⅰ区Ⅱ区,水利活动影响程度大小顺序为Ⅱ区Ⅰ区Ⅲ区。     

黄土丘陵区铁杆蒿光合特性

铁杆蒿(Artemisia sacrorum)是菊科(Compositae)蒿属(Artemisia)半灌木状草本,主根木质,生长于我国西北部陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆和西南部的西藏等省区海拔1 500～4 900 m的山坡、半荒漠草原、滩地,而且在局部地区为植物群落优势种的主要伴生种(林有润,1991).铁杆蒿群落是半干旱黄土丘陵沟壑区一种较稳定的地带性植被,也是黄土高原生态脆弱带植被恢复中需要重点研究的天然植物群落之一(王国梁等,2002).     

滹沱河山区县域农业生态系统健康评价

农业生态系统健康是农业生态系统的综合特征,它具有生态结构、功能和抗逆特征,是实现生态农业建设目标的重要保障。根据滹沱河山区农业生态系统的特征和农业生态系统健康的内涵,从生态结构、功能和抗逆3方面选取了17项指标,构建了滹沱河山区农业生态系统健康的评价指标体系。应用层次分析法、综合评判法等多种方法,在县域尺度上对滹沱河山区的6区县进行农业生态系统健康评价。最终得到如下结果:处在不健康状态的是五台县,处在亚健康状态的是繁峙、忻府区、原平、定襄,代县农业生态系统接近于亚健康状态。其农业生态健康综合评价结果的排名次序为原平>繁峙>定襄>忻府区>代县>五台。     

2004-2013年忻州市生态足迹和承载力变化

采用修正后的生态足迹模型测算了2004-2013年忻州市生态足迹和生态承载力.生态足迹模型中增加了包括废气、废水和固体废弃物科目的污染排放账户和水资源账户,重新确定了忻州各项生物账户全球平均产量与生产性土地均衡因子.测算了各帐户的生态足迹与承载力.结果显示:(1)忻州人均生态足迹增长较为明显,由2004年的2.098 8 hm2/人增长至2013年的5.388 9 hm2/人,人均生态承载力维持在1.28 hm2/人左右,人均生态盈亏全部表现为生态赤字从0.800 9 hm2/人上升至4.103 8 hm2/人.(2)生态足迹帐户上表现出差异性:近10年间均表现为生态盈余的有耕地、林地、建筑用地、水资源共4类,除水资源外,其余3类生态盈余呈下降趋势;而草地、水域、能源用地、污染消纳地均表现为生态赤字,除污染生态赤字稳定在一定范围内外,草地、水域、能源用地均表现为快速增加趋势,导致了生态赤字的增加.(3)全市生态压力指数从2004年的1.62增长到2013年的4.19,生态多样性指数从1.261减少到0.855,万元GDP生态足迹从4.355 hm2/万元降至2.563 hm2/万元,表明生态足迹分配越来越失衡,生态系统处于不稳定状态.同时资源利用率正在逐步提高,发展能力指数由2.646增加到4.609的事实也说明了全市可持续发展态势良好.     

黄土丘陵区铁杆蒿光合蒸腾特性的研究

使用Li-6400便携式光合测定仪,测定了自然条件下黄土丘陵区铁杆蒿的光合速率、蒸腾速率和光合响应等指标。结果表明:(1)晴天叶片净光合速率在12点达到峰值21.19μmolCO2.m-2.s-1,日变化为平稳的单峰曲线。(2)铁杆蒿的光补偿点为44.1μmol.m-2.s-1,光饱和点为351μmol.m-2.s-1,说明铁杆蒿喜光但不属于典型的阳生植物。(3)铁杆蒿的蒸腾速率(Tr)随有效光辐射强度(PAR)的增强一直处于上升趋势,没有出现蒸腾速率饱和现象。(4)铁杆蒿叶片水分利用效率(WUE)随PAR的增强呈抛物线状变化,<160μmol.m-2.s-1时,WUE增加较快,当PAR在160-2000μmol.m-2.s-1内变化时,WUE基本维持在2.5-3.39 mmol.mol-1之间。     

黄土丘陵区不同植被下土体入渗性能研究

采用PVC管在野外刺槐林，沙棘林，荒草地3种植被类型下取原状土，土层深度分为0～30cm，30～60cm，O～60cm三个层次。将土柱放回室内，采用无压力的供水入渗装置测定土体的入渗性能。对每个土体的入渗过程进行连续跟踪，测定土体底部稳定出水率，以此定为该土层深度的稳渗率。同时提出以土层深度界定稳渗率，并指出低入渗层对一定土层的入渗影响。研究结果表明：原状土的入渗性能远大于扰动填装土；不同植被间入渗性能差异很大，同一植被类型不同土层深度入渗性能差异显著，表层土的入渗结构好于心土层等等。     

基于信息熵的忻州市用水结构演变及其驱动力的因子分析

基于1983-2012年的忻州市的用水数据,应用信息熵理论分析用水结构的演变,同时采用因子分析法分析用水结构演变的驱动力。结果表明,忻州市的用水结构特点是以农业用水为主,工业、生活用水比例较小;1983年以来总用水量基本稳定,农业用水量与总用水量保持一致的变化趋势,且呈极显著的正相关关系。农业用水比例总体呈波动下降趋势,工业用水、生活用水比例总体呈现波动缓慢上升趋势;用水结构信息熵结果表明:忻州市用水系统信息熵、均衡度变化趋势不明显;因子分析结果显示总人口、城镇人口、农业产值、地区生产总值、灌溉面积和气温是忻州市用水结构演变的主要驱动力。因此,忻州市应继续加大用水结构调整力度,发展高效节水农业,降低农业用水比例,提高该地区水资源开发利用结构的稳定性和均衡性。