毛乌素沙地苔藓结皮的野外人工培育技术

[目的]探索影响毛乌素沙地人工培育苔藓结皮的关键因子及其最优组合,为该区土地荒漠化的治理提供理论支持。[方法]利用正交试验设计方法,考虑遮阳、覆膜、营养液、浇水频率4个因子,分析不同因子对苔藓结皮株密度和生物量的影响。[结果](1)除Knop营养液外,遮阳、覆膜、浇水频率对苔藓结皮株密度、生物量有显著影响。(2)遮阳、覆膜、营养液、浇水频率4个因素对不同指标的影响顺序不同。(3)就株密度而言,野外培养最优条件为遮阳、不覆膜、Knop营养液和高频率浇水。就生物量而言,苔藓结皮野外培育最优因素组合为遮阳、覆膜、Knop营养液和高频率浇水。[结论](1)在野外苔藓结皮培育过程中遮阳、覆膜、浇水频率对结皮生长都有显著影响。(2)在提供适宜的生长条件的前提下,在干旱半干旱地区进行苔藓结皮人工培育是可行的。     

翻耙干扰下生物结皮对水分入渗及土壤侵蚀的影响

为改善生物结皮对土壤水分的负面影响,通过野外定位观测试验,从水分入渗、产流产沙两方面探讨黄土高原水蚀风蚀交错区生物结皮在3种翻耙强度下的水土保持效应。结果表明:(1)相比裸土,生物结皮对入渗和径流的表现形式并非单一的增加或减少,在雨季初期增渗减流,随雨季推进入渗减少,径流增加;(2)翻耙生物结皮促进入渗,减少径流。同裸地对照相比,轻度翻耙结皮增渗15.0%,减流22.6%,中度翻耙结皮增渗36.6%,减流29.3%,重度翻耙结皮增渗14.4%,减流9.6%;(3)翻耙生物结皮对泥沙量有显著影响。与裸地相比,轻度翻耙结皮减少泥沙量54.8%,中度翻耙结皮减少泥沙量45.5%,重度翻耙结皮减少泥沙量10.4%。综合考虑入渗和土壤侵蚀认为,轻度、中度翻耙生物结皮可以在不明显增加土壤侵蚀的前提下,促进入渗,减少径流,改善土壤水分状况。     

圆盘入渗仪法测定不同利用方式土壤渗透性试验研究

介绍了一种田间定量测定土壤渗透性的新方法——圆盘入渗仪法。应用该法和双环法对黄土丘陵区土壤不同利用方式(果园、农地、灌木、草地、林地)下的土壤渗透性进行了对比研究，并对比分析了该方法的优缺点。结果表明：在该试验条件下，不同利用方式下土壤的孔性及渗透性有明显差别。土壤有效孔径以灌木地最大，为农地的5.7倍，果园的3.5倍；其次为林地和草地，为农地的4倍多，果园的2.5倍多。果园的最初入渗率最大，是林地的3倍，草地的5倍。稳定入渗率大小顺序为：果园>农地>灌木>草地>林地。灌木地的导水率是农地的1.5倍，是林地的3倍多；草地和果园的土壤导水率是农地的1.2倍，是林地的2.8倍。两种方法测定的入渗率结果具有显著的线性相关性。说明圆盘入渗仪法适合于黄土丘陵区各种利用类型土壤的入渗测定。     

纸坊沟流域狼牙刺对土壤物理性状的影响

于2002年5月份,在陕北黄土区纸坊沟流域选择狼牙刺典型样地,以柠条、撂荒地作为对照。对各地块0—20cm表层土的容重、饱和导水率、水稳性团聚体含量等进行测定。结果分析表明：在0—20cm土层上,狼牙刺对＞2mm的水稳性团聚体含量有明显增加作用;对容重、孔隙度影响不明显;年水分动态监测表明,狼牙刺耗水作用强烈,生长期总耗水量可达790mm;耗水深度在2．5m左右。     

毛乌素沙地植被类型对生物结皮及其下伏土壤养分的影响

为了解旱区荒漠生物结皮的养分效应及其同植被灌丛间的关系,研究以毛乌素沙地广泛分布的苔藓、藻结皮为对象,选取4类典型植被样地,深入探讨了植被对生物结皮及其下伏土壤的养分分布的影响。结果表明:(1)沙蒿植被冠层下的藻结皮及其下伏土壤的全氮、全磷、有机质含量显著高于植被冠层间,沙柳、柠条群落则为植被冠层下的相应值显著低于植被冠层间(p0.05)。(2)沙蒿、沙柳、柠条3种群落的生物结皮及下伏土壤养分含量均随土层加深逐渐降低,而草地则表现为5—10 cm土层的土壤养分显著高于上层土壤;苔藓结皮的全氮、有机质表现为:柠条草地沙柳沙蒿,苔藓结皮的全磷以及藻结皮的养分含量均表现为:草地柠条沙蒿沙柳。(3)总体上,各类型植被下的苔藓及藻结皮均能够显著增加表层0—10 cm土壤的养分含量,且苔藓结皮的养分富集作用优于藻结皮。     

陕北黄土丘陵区不同植被景观功能评价

采用LFA方法从景观内部构成和土壤表层状况两个方面对陕北黄土丘陵区典型不同林龄人工刺槐林、人工侧柏林、人工柠条林和撂荒草地进行了景观功能评价,探讨陕北黄土丘陵区不同退耕时期人工植被景观对区域土壤性能改善情况及水土保持作用。分别在4种植被景观类型内布设3条不短于50m样线,在样线上调查斑块和非斑块种类及数量,并在斑块和非斑块内设置1m~2调查区进行了土壤表层评价。结果表明:(1)各景观类型中,斑块百分比及斑块面积大小顺序为人工柠条林撂荒草地人工侧柏林人工刺槐林。(2)随着退耕年限的增加,人工刺槐林及侧柏林景观特征指标及斑块面积指标显著降低(p0.05),人工柠条林及撂荒草地景观特征指标及斑块面积指标有增加趋势但是不具显著性。(3)人工刺槐林和人工柠条林土壤健康指标最高,对土壤性能具有较强改善作用,人工侧柏林对土壤性能改善作用处于中等水平,撂荒草地土壤健康指标最低。(4)随着退耕年限的增加,人工刺槐林、人工柠条林对土壤性能具有显著改善作用,人工侧柏林和撂荒草地对土壤性能的改善作用不明显。综上,人工刺槐林、人工柠条林对改善生态环境,减少水土流失具有显著作用,人工侧柏林的土壤改善和水土保持作用不明显,撂荒草地能够对土壤性能起到改善作用,但处于较低水平。     

黄土地与沙地生物结皮的发育特征及其生态功能异同

基于课题组已有研究成果,选取陕北水蚀风蚀交错区内气候条件相同但土壤质地迥异的试验区,探讨黄土地和沙地生物结皮发育特征及其生态效应的异同。结果表明:(1)苔藓结皮是2种土地生物结皮的重要类型,其中,黄土地的优势藓种为尖叶对齿藓[Didymodon constrictus(Mitt.)Saito.]、真藓(Bryum argenteum Hedw.)、狭网真藓(B.algovicum Sendt.);沙地的优势藓种为黄色真藓(B.pallescens Scheich.)、弯叶真藓(B.recurvulum Mitt.)、银叶真藓(B.argenteum Hedw.)。沙地乔灌植物下生物结皮盖度(77.5%)、厚度(11.8 mm)及容重(1.9 g·cm~(-3))均高于黄土地生物结皮,而黄土地多年生草本植物下生物结皮抗剪强度(26.5 k Pa)高于沙地生物结皮,总体上,沙地生物结皮发育的更好。(2)黄土地的入渗增幅和0~200 cm剖面的平均土壤含水率增幅均显著高于沙地(P0.05),且在旱季和雨季其0~200 cm剖面的平均土壤含水率增幅分别比沙地高1.4%和1.9%。(3)两地生物结皮均表现出了较好的减蚀作用,其减蚀效率分别为81.0%和90.6%。     

毛乌素沙地生物结皮对土壤温度的影响

土壤温度对作物生长发育、土壤水盐运移、生物的数量与活性、土壤碳平衡等均有较大的影响。为了研究毛乌素沙地生物结皮区和裸沙区土壤温度的差异,于2010年9~11月在陕北毛乌素沙地东南缘神木县圪丑沟地区,选择晴朗天气进行定位观测试验。结果表明: ① 同一剖面深度,生物结皮样地土壤温度的日变化趋势同裸沙样地一致;且从6:00~21:00时每隔3 h,土壤垂直剖面的温度沿着“\” 型、 微“（”型、明显“（”型、“/” 型、微“）”型、“\”型进行周期性变化。② 生物结皮的覆盖极显著降低了地表的土壤温度（[WTBX]P[WTBZ]＜0.01）。③ 生物结皮样地和裸沙样地表层土壤温度变幅最大,随剖面深度的增加土壤温度变化趋缓。当气温和土壤含水量较低时,生物结皮对同一深度土壤温度变化幅度的影响更明显。从垂直剖面角度看,生物结皮降低了土壤温度及其变幅。④ 生物结皮提高了0~25 cm深度土壤温度对气温的敏感程度。表明土壤温度的变化是多因素作用的结果,前人仅根据生物结皮的颜色来判断其对土壤温度的影响是不够的。生物结皮对土壤温度造成影响的主要原因,可能是其改变了土壤表层结构及土壤水分状况。在今后相关研究中如水分蒸发、土壤化学性状的改变等,要特别注意生物结皮的温度效应对这些过程的影响,从而使分析更加客观深入。     

嘉陵江李子口小流域侵蚀产沙模型初探

到目前为止,国内外对土壤侵蚀产沙模型已经进行了大量的研究,建立了大量的土壤侵蚀产沙模型,从嘉陵江流域、李子口小流域的基本情况（尤其是水土流失现状）入手,结合长江流域侵蚀产沙模型研究情况,初步探讨了李子口小流域侵蚀产沙模型。     

吉林省西部沙产业可持续发展初探

在详细分析吉林省西部丰富沙产业的基础上，论述了该区沙产业的可持续性，确定了吉林省西部沙产业可持续发展的原则和主要途径，并指出了该区沙产业可持续发展存在的主要问题，提出了沙产业可持续发展的建议。