砒砂岩区沙棘定植株与萌蘖株生长指标间的关联分析

砒砂岩区为中国自然生态环境最为恶劣的地区之一。多年来的科学研究和生产实践均证明,沙棘为适应这一地区的最佳先锋植物。2～8a沙棘定植株的平均高、地径分别与萌蘖株高、冠幅间存在着较好的正相关关系;中等盖度（40％～70％）的沙棘人工林分,其萌蘖能力最高。生产实践中可充分利用沙棘萌蘖性能强的优势,有效降低种植密度,减少种植成本,实现砒砂岩区快速、经济、高效恢复植被的目的。     

砒砂岩区沙棘根际土壤微生物群落对平茬的响应

目的内蒙古砒砂岩区是黄土高原乃至世界水土流失最为严重的地区之一,针对目前砒砂岩区生态功能退化、水土流失严重等问题,掌握砒砂岩区平茬后沙棘人工林根际土壤微生物特征,明确平茬对沙棘根际土壤微生物群落结构的影响。方法本研究以该区已进入衰退期的沙棘（Hippophae rhamnoides）人工林为研究对象,运用Illumina MiSeq高通量测序法对平茬（齐地平茬0 cm,留茬10 cm,15 cm,20 cm）与未平茬条件下沙棘林下根际土壤微生物细菌群落多样性及群落结构微生物数量等指标进行分析。结果①根际土壤理化性质中各个指标表明15 cm平茬处理较其它平茬处理优,各个平茬处理下根际土壤pH变化不明显。②15 cm平茬处理特有扩增子序列变异（ASV）且数目最多。细菌群落的alpha多样性土层0 ~ 10 cm最高,平茬处理组15 cm最高,平茬处理组高于未平茬处理。各个平茬模式0 ~ 10 cm根际土壤深度之间成分相似,20 ~ 30 cm根际土壤深度之间成分相似,10 ~ 20 cm根际土壤深度成分不相似,平茬处理组中15 cm分布相对独立。③4个沙棘平茬模式和对照组未平茬根际土壤样本共检测到细菌37门、116纲、227目、356科、634属和697种。门水平属水平下0 ~ 10 cm土层相对丰度最高,门水平属水平下15 cm平茬处理相对丰度最高。④根际土壤理化性质与细菌优势门丰度相关性分析,根际土壤有效磷与大部分细菌优势门具有极显著相关关系。结论沙棘留茬高度为15 cm时最好,平茬有利于沙棘林下根际土壤修复,间接反映出平茬对沙棘更新复壮是有利的。研究结果可为砒砂岩区沙棘人工林更新复壮及生态恢复提供理论依据。     

晋陕蒙矿区排土场不同改良模式下土壤养分效应研究

探究晋陕蒙矿区排土场不同改良模式下土壤养分效应及差异。在内蒙古准格尔旗永利煤矿排土场,选取砒砂岩沙黄土混掺(FS)、风化煤沙黄土混掺(WC)、沙黄土(SL)三种人工熟化的新构土体,与周边以长芒草为主的原地貌土壤(OL)以及新建排土场(CK)作对比,分析3种改良模式下0～20 cm表层土壤中有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮、有效磷的含量变化及改良效果差异,并采用加权综合法对几种土壤类型的养分质量进行综合评价。结果表明:(1)不同改良模式排土场相比新建排土场,土壤各养分含量均有显著提高,原地貌土壤在0～10 cm和10～20 cm两个土层中,有效磷含量较对照分别降低了0.36 mg·kg-1和0.9 mg·kg-1。(2)重构小区中不同改良模式下土壤有机碳、有效磷、硝态氮均已超过原地貌土壤养分含量,土壤铵态氮基本达到原地貌水平,土壤全氮尚未恢复至原地貌水平。(3)由5种土壤养分指标计算出的土壤质量指数在0～10 cm土层中的变化范围是0.16～0.79,在10～20 cm土层中的变化范围是0.16～0.55,几种土壤类型的土壤质量指数排序为WCFSSLOLCK。总体而言,不同改良模式土壤养分质量以风化煤掺混土体最高,其次是砒砂岩掺混土体,沙黄土高于原地貌土壤,对照质量最差。     

砒砂岩区坡面微地貌变化与侵蚀产沙的响应关系

为了定量描述坡面微地貌变化与侵蚀的响应关系,通过三维激光扫描仪,以严重侵蚀的砒砂岩区裸露坡面为研究对象,在自然降雨条件下进行野外原位监测,试验分析了两个雨季13次有效降雨下坡面微地貌与坡面侵蚀的空间变化特征。结果表明:(1)13次降雨中,重度侵蚀3次、中度侵蚀5次、轻度侵蚀3次、微度侵蚀2次,且均与降雨强度密切相关。(2)各地形因子均在R₄降雨时达到变化峰值,且其变化规律因坡位不同而有所差异,其中坡中与坡下变化规律基本一致,而上坡部地形因子波动起伏较为明显。(3)各地形因子间均存在一定的相关性,且坡位不同与产流产沙关系也不尽相同,其中产流量与微坡度相关性显著,随着坡位越靠下相关性越强。产沙量则在坡上及坡中与地表粗糙度表现为极显著相关,在下坡部与地表起伏度呈现出极显著相关。综上,坡面微地貌的变化一定程度上可以反映坡面侵蚀强度。     

砒砂岩区不同灌木根系构型及根系抗拉对比

对砒砂岩区各主要灌木树种根系形态进行定量研究,探究哪种水土保持植物可以有效地抵抗砒砂岩区的复合型侵蚀,以该区分布较广的灌木树种沙棘(Hippophae rhamnoides L.)、酸枣(Ziziphusjujuba M.)、连翘(Forsythia suspensa V.)、文冠果(Xanthoceras sorbifolium B.)、黄刺玫(Rosaxanthina L.)和蒙古扁桃(Amygdalus mongolica R.)单株个体为研究对象,对其根系分布范围、几何形态,拓扑指数、单根力学特性,降维进行综合分析,筛选出在砒砂岩地区固土效果较好的灌木植物。结果表明:(1)文冠果和连翘以倾斜根为主,沙棘、酸枣、黄刺玫和蒙古扁桃以水平根为主;细根长文冠果(2 368.54 cm)＞沙棘(1 746.12 cm)＞黄刺玫(1 463.15 cm)＞蒙古扁桃(1 162.81 cm)＞酸枣(928.69 cm)＞连翘(817.45 cm);文冠果拓扑指数0.54且根系呈叉状分支结构;连翘拓扑指数0.71且呈鱼尾型分支结构。(2)根系平均抗拉强度文冠果(30.45 MPa)＞黄刺玫(18.21 MPa)＞连翘(17.03 MPa)＞蒙古扁桃(16.62 MPa)＞酸枣(16.34 MPa)＞沙棘(15.35 MPa)。基于主成分分析法对不同灌木树种根系固土效应进行对比,其中,文冠果的综合主成分指标最高达到2.28,则综合固土效果最好。研究结果可为砂岩地区选出适宜的土保持灌木,同时为灌木林的可持续发展提供理论参考。     

水流驱动下不同灌草格局对泥沙分选特征的影响

泥沙的颗粒大小分布体现了土壤侵蚀的基本信息,分析泥沙分选特征有助于解释坡面土壤的侵蚀过程及其作用机理。通过野外冲刷试验(流量为15,20,30L/min),以砒砂岩区灌丛位于坡上(SU)、坡中(SM)、坡下(SL)的灌草地和无灌丛草地(GL)为研究对象,裸地(BL)为对照,探讨水流驱动条件不同灌草格局泥沙分选特征及其作用机理。结果表明:(1)植被可以通过影响水动力参数来影响泥沙颗粒的分布,不同格局泥沙颗粒随冲刷时间及流量的增大呈粗化趋势,粉、砂粒是该区侵蚀泥沙的主要颗粒。(2)水流剪切力、水流功率和单位水流功率均与泥沙DV呈负相关关系,与D0、D1呈正相关关系;3种冲刷流量下,泥沙DV均值分别为2.422,2.381和2.348,不同灌草格局下DV表现为GL相似文献   

鄂尔多斯砒砂岩区生态恢复研究进展

鄂尔多斯砒砂岩区生态退化严重,土壤侵蚀剧烈,为黄河粗泥沙来源的主要区域。从砒砂岩地区生态恢复建设出发,综述了砒砂岩侵蚀类型,砒砂岩地区采用油松、沙棘、淤地坝、植物柔性坝及抗蚀促生材料等常规治理措施的研究成果,并对砒砂岩的研究、治理、利用进行了探讨。以期为进一步加强鄂尔多斯砒砂岩地区的生态恢复治理提供理论与技术支撑。     

An Experimental Research on the Deformation and Strength Properties of Chongqing Sandstone

An experimental research on the 22 samples of Chongqing sandstone was carried out on the INSTRON press machine. Based on the experimental results, the failure types in the four applied loading paths were analyzed. The deformation and strength properties of Chongqing sandstone were discussed. The quadratic functional relations between the confined pressing and the maximal strain (or the maximal deviated stress) were proposed, which could be applied to the estimating the maximal deformation and strength of Chongqing sandstone under different confined pressing.     

砒砂岩地区沙棘根系改良土壤作用

以砒砂岩区林龄为2a-8a的沙棘群落为研究对象,在野外调查与室内分析的基础上,对沙棘群落根系改良土壤的效果进行了分析。结果表明：沙棘群落的根系可快速增加土体中〉0．01mm微团粒的数量,并使土壤容重有所降低;同时明显地提高土壤中有机质、N、P、K等化学元素的含量,从而协调供应养分和水分的能力提高,改善了土壤的营养状况及结构;有效的改善了砒砂岩区的生态环境和减少了砒砂岩区的水土流失。