花椒林在喀斯特石漠化治理中的碳汇效益

[目的]评价石漠化地区花椒林的碳汇功能,为石漠化治理工程的碳汇效益提供技术示范与参考。[方法]以贵州省花江喀斯特石漠化治理示范区生态环境综合治理模式下顶坛花椒(Zanthoxylum planispinum)为研究对象,依据当地的石漠化现状,通过测定强度、中度和轻度石漠化和不同龄级的花椒林生物量、土壤深度和持土量,对花椒林碳汇量进行估算。[结果]石漠化程度越高,花椒林碳汇量越低,反之,石漠化程度越低,花椒林碳汇量越大,其中轻度石漠化花椒林碳密度为3.24t/hm2,中度石漠化为3.12t/hm~2,强度石漠化为2.81t/hm~2,轻度中度强度;随着土壤深度和持土量的增加,花椒林碳汇量也呈现增加的趋势。[结论]花椒林的平均碳密度为3.06t/hm~2,花椒林的综合最优碳汇经济效益为1.92×10~4~2.56×10~4元/hm~2。     

金银花种植对喀斯特山地土壤理化性质的影响

为揭示金银花种植对喀斯特山地土壤理化性质的影响,以贵州省关岭-贞丰花江喀斯特石漠化综合治理区为研究对象,采取野外定点监测和指标检测相结合方法,对比研究金银花种植地与自然撂荒地土壤理化性质差异。结果表明:1)金银花地较自然撂荒地土壤容重低17.9%,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤含水量、毛管持水量及田间持水量均增加;2)金银花地较自然撂荒地其土壤渗透速率增加48.44%,8月份地表平均温度低10℃,土壤侵蚀模数低31.29%;3)金银花地土壤有机质、全N、全P、全K含量以及速效养分中水解N、速效P、速效K含量较自然撂荒地都有增加。结论:喀斯特石漠化地区长期种植金银花能有效改善土壤理化性质,降低土壤温度,防治水土流失,培肥地力,生态效益明显。     

岩溶山区土壤性质及其对土下溶蚀速率的影响

以重庆中梁山岩溶山区为例,通过野外溶蚀试片法和测量土壤孔隙度、容重、水分、有机碳含量和pH值的方法,探讨雨季和全年不同土地利用方式下土壤性质变化及其对土下岩石溶蚀速率的影响。结果表明:不同季节不同土地利用方式下土下岩石溶蚀速率差异显著,雨季溶蚀速率要大于全年溶蚀速率,雨季溶蚀量对全年溶蚀量贡献较大,雨热同期有利于岩溶作用的进行。总体上,不同土地利用方式下土下岩石溶蚀速率大小顺序为:林地>草地>菜地>耕地,其中林地最大,耕地最小。土壤有机碳、pH值、孔隙度和水分等相互联系,相互作用共同影响土下岩石溶蚀速率。人类活动能够改变土壤理化性质,促进或抑制岩溶作用的进行。林地利于碳酸盐岩石的溶蚀,促进石灰岩地区溶蚀成土速率,在岩溶区提高植被覆盖率是防治石漠化的有效措施。     

菜地土壤铅、镉有效态与生物有效性研究

通过野外采样、室内测试分析,探讨重庆市北碚区菜地土壤铅、镉的有效态含量及生物有效性。结果表明：研究区菜地土壤铅、镉有效态平均含量为3.114,0.051mg/kg,生物有效性系数分别为7.7%,25.1%;小白菜可食部分铅、镉平均含量分别为0.123,0.021mg/kg,富集系数分别为0.4%,9.8%;从富集系数和生物有效性系数看,研究区菜地土壤镉的潜在生态风险要大于铅的。研究区菜地土壤理化性质中pH对有效态镉有显著影响;砂粒、粘粒和有机质对有效态铅含量有显著影响;铅、镉有效态与全量变化一致,全量是有效态含量的主要影响因素;土壤类型对铅、镉有效态含量有影响;在人类活动中交通对有效态铅含量有影响,肥料的施用对有效态镉含量有影响。菜地土壤中铅、镉有效态含量与小白菜可食部分铅、镉的含量相关性优于全量的,用土壤中铅、镉的有效态表征铅、镉的生态风险更准确。     

不同土地利用方式土下岩溶溶蚀速率及影响因素

以重庆中梁山为例,通过野外埋放标准溶蚀试片、土壤CO2收集装置和进行亮蓝染色示踪试验,测试不同土地利用方式下不同土层碳酸盐岩溶蚀速率、土壤CO2浓度、土壤溶解性有机碳(DOC)含量及土壤含水量、土壤pH值和孔L隙度等性质,探讨不同土地利用方式土下溶蚀速率差异及其影响因素.结果表明不同土地利用方式对土壤理化性质产生影响,形成特定的岩溶微环境,进而影响土下不同层次的岩溶作用:土壤CO2浓度是影响林地和草地旱季土下溶蚀速率的重要驱动力;土壤含水量和供水能力是影响旱季不同土地利用方式溶蚀速率的关键因素;菜地产生的酸性物质较多,土壤pH值最低,其平均溶蚀速率高于林地;土壤DOC随水下渗迁移性强,是林地土下50 cm处溶蚀速率高于土下20 cm处的原因之一.该文为西南岩溶区土下岩溶机理、岩溶碳汇提供理论依据和数据参考.     

岩溶山区土壤溶解性有机碳对土地利用方式的响应及其与土壤养分的关系

对重庆中梁山不同土地利用方式下的表层（0-30cm）土壤溶解性有机碳（DOC）含量和分布及其影响因素进行了研究。结果表明：土地利用方式明显影响了土壤DOC的含量和分布。不同土地利用方式下土壤DOC含量大小顺序为：橘林地（425.77mg/kg）〉菜地（342.97mg/kg）〉耕地（243.25mg/kg）〉灌丛（177.74mg/kg）〉草地（145.06mg/kg）,土壤DOC占土壤有机碳（SOC）的比例为：橘林地〉耕地〉菜地〉灌丛〉草地。土壤DOC垂直分布规律性明显,除橘林地外,其它方式都是随着土层深度的增加而减小。相关分析表明,除了橘林地外,其余利用方式下土壤DOC均与土壤有机碳呈正相关;草地土壤微生物量碳对土壤DOC有很大的贡献,相关性达到极显著水平,其余利用方式均呈负相关。土壤DOC与土壤全氮、水解氮和速效钾相关水平达到极显著,与全磷呈显著正相关,相关系数分别为0.421,0.375,0.576,0.274,可以作为土壤肥力的变化指标。     

岩溶区不同土地利用方式土壤抗蚀性分析

采用土壤微团聚体类、水稳性团聚体类及有机质含量作为指标,通过主成分分析方法,对重庆市中梁山不同土地利用方式表层土壤抗蚀性进行了研究。结果表明：〉0.25mm水稳性团聚体含量及破坏率、〉0.5mm水稳性团聚体含量及破坏率、平均重量直径和有机质含量是评价土壤抗蚀性的最佳4指标;土壤抗蚀性强弱顺序为：灌丛地〉草地〉竹林地〉坡耕地,退耕还林、还草有利于提高土壤抗蚀性;运用微团聚体类指标和水稳性团聚体类及有机质指标分别进行土壤抗蚀性评价时,得到相反的结论;土壤水稳性团聚体类指标评价结果与主成分分析结果一致,这与研究区特殊的成土过程和脆弱的生态环境有关;耕作侵蚀使坡耕地土壤主要性质产生坡面分异,进而产生土壤抗蚀性的坡面分异。坡耕地不同部位土壤抗蚀性强弱为：上部〉下部〉底部〉顶部,这与土壤水稳性团聚体含量坡面分异一致,证明水稳性团聚体类指标可以较好地反映土壤抗蚀性特性。     

岩溶山地不同土地利用方式土壤颗粒有机碳和矿物结合态有机碳的分布特征

对重庆中梁山岩溶山地不同土地利用方式下0—40cm土壤颗粒有机碳和矿物结合态有机碳的含量和分布特征进行了研究。结果表明:不同土地利用方式土壤有机碳含量平均值表现为:林地>菜地>草地>橘园地>弃耕地。除橘园地外,其它各土地利用类型土壤细颗粒有机碳(FPOC)含量大于粗颗粒有机碳(CPOC)。不同利用方式土壤颗粒有机碳含量在剖面层次中表现不同。0—20cm表层土壤CPOC含量表现为:橘园地>草地>菜地>林地>弃耕地,差异较大。土壤FPOC含量表现为:林地>草地>菜地>橘园地>弃耕地;20—40cm土壤CPOC和FPOC最高值出现在菜地,最低值出现在弃耕地。不同土地利用方式土壤矿物结合态有机碳(MOC)含量和土壤有机碳含量分布特征一致。除橘园地外土壤各组分有机碳分配比例大致表现为:MOC/SOC>CPOC/SOC>FPOC/SOC。相关分析表明,不同土地利用方式土壤SOC和POC呈正相关,相关性不一致。林地和草地呈极显著相关(P<0.01),弃耕地呈显著相关(P<0.05),菜地和橘园地相关性不显著。表明人为干扰和耕作措施会影响POC对SOC的贡献。     

基于在线高分辨率监测和定量计算的岩溶地下水示踪试验

为了定量研究重庆青木关岩溶含水介质特征、获取相关水文地质参数,将天来宝作为示踪剂,采用野外自动化在线监测技术,获取高分辨率的示踪剂质量浓度历时变化曲线,输入Qtracer2模型进行定量计算,结果表明:所采用的仪器可靠,自动化程度高,经济便捷.Qtracer2模型可将获取的高分辨率示踪剂质量浓度变化数据进行定量解译.试验段的岩溶含水介质较为发育,存在单一的洞穴—管道介质,地下水流为紊流流态,洞穴—管道平均直径达2.3m,储水量为30 604m3,纵向弥散系数为0.59m2/s,摩擦系数为0.29,雷诺兹数为48 671,舍伍德数为1 867,施密特数为1 140,分子扩散边界层厚度为1.23mm.     

喀斯特地区不同施肥模式对黑麦草生长的影响

【目的】探寻喀斯特地区黑麦草的最佳施肥模式,为其优化种植提供参考。【方法】通过盆栽试验,在施用等量氮水平下,研究不同施肥模式(不施肥、施无机肥、无机肥+有机肥、施有机肥和施2倍有机肥)对黑麦草生长的影响。【结果】施有机肥黑麦草种子发芽率在80%以上,显著高于不施肥、施无机肥和2倍有机肥处理但与无机肥+有机肥处理间差异不显著;栽培32d和45d后,黑麦草的株高有机肥处理和无机肥+有机肥处理均显著高于其他处理,施2倍有机肥处理显著低于其他处理;栽培45d后各施肥处理的叶宽和表观叶面积显著增加,以施有机肥的效果最明显,栽培80d后施有机肥和有机肥+无机肥黑麦草的叶宽和表观叶面积显著增加;施肥能够显著增加黑麦草的总分蘖数,以施无机肥的效果最明显;施有机肥与无机肥能够显著增加黑麦草的茎宽,以施用有机肥效果最明显,有机肥+无机肥与不施肥间无显著差异。【结论】适量施用有机肥和有机肥+无机肥能够明显促进黑麦草生长,过量施用则起抑制作用。