植物纤维毯对黄土沟壑区沟道边坡产流产沙及土壤的影响

为探究植物纤维毯护坡措施在黄土沟壑区对沟道边坡产流产沙和土壤的影响,采用野外人工模拟降雨试验和野外监测相结合的方法,在模拟降雨试验中,设计3个雨强,测定植物纤维毯的径流量和产沙量;在野外小区监测中,通过测定土壤物理及化学指标,评价植物纤维毯对土壤的改良作用。结果表明:植物纤维毯护坡措施在降雨强度为30 mm·h~(-1)、70 mm·h~(-1)和120 mm·h~(-1)时均能有效地抑制径流产沙,平均减流效益为63.33%,平均减沙效益为84.16%,减流效益和减沙效益均在降雨强度为30 mm·h~(-1)时最高。植物纤维毯护坡措施抑制径流产沙的效果受降雨强度影响,随着降雨强度不断增加,植物纤维毯边坡的径流量和产沙量不断增加,减流、减沙效益不同程度降低,平均径流量由降雨强度为30 mm·h~(-1)时的3.71 L增加到降雨强度为120 mm·h~(-1)时的4.22 L,平均产沙量由降雨强度为30 mm·h~(-1)时的10.99 g增加到降雨强度为120 mm·h~(-1)时的66.72 g;平均减流效益由降雨强度为30 mm·h~(-1)时的72.13%降到降雨强度为120 mm·h~(-1)时的47.76%,平均减沙效益由降雨强度为30 mm·h~(-1)时的88.77%降到降雨强度为120 mm·h~(-1)时的79.95%。植物纤维毯护坡措施可改良坡面表层土壤,植物纤维毯坡面表层土壤的土壤含水量和总孔隙度较裸坡显著提高,土壤含水率平均提高5.70%,总孔隙度平均提高13.07%,全氮和有机质含量也显著提升,全氮含量平均是裸坡的1.88倍,有机质含量平均是裸坡的2.22倍。植物纤维毯能够有效降低黄土丘陵沟壑区沟道边坡土壤侵蚀,减少产流,改善土壤理化性质,减沙效益优于减流效益。     

不同干扰程度对巴音温都尔沙漠球果白刺灌丛空间格局影响的研究

球果白刺(Nitraria sphaerocarpa)作为巴音温都尔沙漠的重要建群种,具有很高的饲用价值和防风固沙作用。为了探究巴音温都尔沙漠球果白刺在不同干扰程度下灌丛空间格局分布的差异,通过每公顷放牧骆驼的数量来划定不同干扰程度的群落(未干扰群落,骆驼0峰/hm^2;轻度干扰群落,骆驼约0.6峰/hm^2;中度干扰群落,骆驼约1峰/hm^2),分析不同干扰程度对球果白刺灌丛空间点格局分布的影响。结果表明:(1)群落内的球果白刺现存量干重从大到小依次为未干扰的群落(73.33 g/m^2)>轻度干扰的群落(17.67 g/m^2)>中度干扰的群落(13.58 g/m^2);空斑总面积从大到小依次为中度干扰的群落(2 335 m^2)>轻度干扰的群落(2 241.25 m^2)>未干扰的群落(2 143 m^2)。(2)样方内的球果白刺数量从多到少依次为中度干扰的群落(459株)>轻度干扰的群落(272株)>未干扰的群落(142株),随着干扰程度的降低,个体在逐渐增大。(3)中度干扰的球果白刺群落内,在0~3 m、4~19 m的尺度内表现为随机分布,在3~4 m、19~25 m的尺度内表现为聚集分布。轻度干扰的球果白刺群落内,在0~12 m、13~25 m的尺度内表现为随机分布,在12~13 m的尺度内表现为聚集分布。未干扰的群落内,球果白刺表现为随机分布。     

植被毯对内蒙古清水河县黄土丘陵沟壑区黄土边坡产流产沙量的影响

黄土丘陵沟壑区地形复杂,坡陡沟深,水土流失严重,为缓解黄土丘陵沟壑区边坡水土流失严重的问题,以内蒙古清水河县段兰窑流域黄土边坡为研究区,采用3种植被毯措施:豆科植物和禾本科植物混播(以下简称豆禾混播)比例为1∶1+椰丝毯(L_1G_1)、豆禾混播比例为1∶2+椰丝毯(L_1G_2)和豆禾混播比例为2∶1+椰丝毯(L_2G_1)在30°,35°,40°和45°边坡设置径流小区,分析该区域不同自然降雨条件和坡度对边坡产流与产沙量的影响。结果表明:(1)铺设植被毯可以有效的减少黄土边坡产流产沙量。(2)当降雨强度为1～5 mm/h时,各植被毯措施的产流量和产沙量随着坡度的增加呈上升趋势;当降雨强度为30～50 mm/h时,各植被毯措施的产流量和产沙量随着坡度的增加呈先增加后减小的趋势,坡度为40°时出现峰值。(3)3种植被毯措施的减流效益大小依次为L_1G_1(75.11%)L_1G_2(49.3%)L_2G_1(48.11%);3种植被毯措施减沙效益大小依次为L_1G_1(87.96%)L_1G_2(60.96%)L_2G_1(58.95%)。说明在黄土丘陵沟壑区L_1G_1是一种有效的边坡水土流失治理措施。     

枯草芽孢杆菌酸性内切葡聚糖酶的分离纯化及酶学性质

将来源于藏猪粪便的枯草芽孢杆菌BY-4菌株接种于含4%麸皮的产酶培养基中,37℃、220r/min培养48h,发酵上清液经HiTrap Phenyl HP疏水作用层析、HiPrep 16/60Sephacryl S-100凝胶过滤层析分离纯化得到一个内切葡聚糖酶组分,纯化倍数为15.5,回收率为25.0%。经SDS-PAGE、酶谱分析鉴定,两步分离纯化后为电泳纯的纤维素酶,相对分子量约为55 000。酶学性质研究表明,该酶的最适反应pH为4.5,最适反应温度为60℃。Mg2+、Zn2+对该酶有一定的激活作用,而Mn2+、Co2+、Ag+对该酶产生了抑制作用。     

有机肥施用量对残塬沟壑区苹果园土壤优先流特征的影响

为了研究有机肥施用量对残塬沟壑区苹果园土壤优先流特征的影响,以残塬沟壑区苹果园为研究对象,采用室外染色示踪法结合形态学和统计学方法,对永寿县苹果园土壤垂直染色剖面进行定量分析,使用均方差决策法综合各优先流特征指标对0 kg/hm²(CK)、6000 kg/hm²(T1)、9000 kg/hm²(T2)、1 2000 kg/hm²(T3)四种不同有机肥施用量苹果园土壤优先流特征进行研究。结果表明：(1)不同有机肥施用量样地土壤染色面积比随土壤深度的变化状况均与Logistic曲线拟合程度较好,决定系数R²均大于0.986。(2)选用的优先流特征指标中基质流入渗深度、优先流分数、变异系数和分形维数与均方差决策法计算出的优先流发育程度结果一致,优先流发展程度表现为T3>T2>T1>CK。但有平均最大入渗深度、优先流区染色面积比和长度指数在评价优先流程度中结果有些偏差,表现为T3>T2>CK>T1。(3)利用均方差决策法得到的优先流指数由大到小为：T3(0.75)、T2(0.59)、T1(0.27)、CK(0.25)。随着施肥量的增加,优先流程度也随之增加。研究可以为土壤优先流特征综合评价提供参考,并为残塬沟壑区果园制定合理的施肥措施提供依据。     

降雨因子对黄土丘陵沟壑区不同植被毯措施径流小区产流产沙量的影响

研究降雨量、降雨强度、降雨历时等降雨因子对黄土丘陵沟壑区不同植被毯措施径流小区产流产沙的影响,为该区水土流失防治、水土保持规划、生态建设等提供参考。结果表明:降雨量与各植被毯措施的产流产沙的相关性较差;降雨历时与各植被毯措施的产流量相关性较好(P<0.05),降雨历时与各植被毯措施的产流量相关性较差;降雨强度与各植被毯措施的产流产沙相关性显著(P<0.01)。本研究结果表明在黄土丘陵沟壑区降雨强度是影响各植被毯措施产流产沙的主要因素。     

黄土丘陵沟壑区不同草本植物生长期植物纤维毯对沟道边坡产流产沙的影响

为探究植物纤维毯在黄土丘陵沟壑区的适用性以及不同植物生长期植物纤维毯的水土保持效益,以内蒙古呼和浩特市清水河县为研究区,采用野外人工模拟降雨试验方法,对植物生长期为58,81,132天的直播草本边坡和植物纤维毯边坡径流产沙进行模拟试验。结果表明:(1)植物纤维毯护坡措施可显著延长边坡产流时间,并且产流时间随着植物生长期的增加而增加。在植物生长期为58,81,132天时,植物纤维毯边坡产流时间分别为86,110,243 s,明显大于裸坡(50,70,111 s)和直播草本边坡(73,83,123 s)。(2)随着植物生长期的增加,植物纤维毯边坡径流量从13 125 mL降至5 478 mL,产沙量从73 g降至22 g;直播草本边坡径流量从25 573 mL降至14 340 mL,产沙量从201 g降至82 g。(3)植物纤维毯护坡措施减流效益为55%～78%,减沙效益为71%～89%。(4)坡面植被高度、盖度是植被生长状况中影响径流产沙的主要因子,径流量、产沙量与植被高度和盖度呈多元线性函数关系。植物纤维毯能够有效降低黄土丘陵沟壑区沟道边坡土壤侵蚀,减少产流。     

PAM在土壤重金属污染植物修复中的作用及机理研究进展

聚丙烯酰胺(PAM)作为一种性能优良的高分子聚合物,近年来广泛应用于农业水土保持及土壤改良。通过文献调研,在综述PAM对土壤中重金属作用及机理基础上,分析了其对土壤重金属污染植物修复的应用潜力：（1）PAM及其改性产物施用于土壤后可吸附特定的重金属离子,降低重金属对植物的毒害作用,但效果受pH值、温度等条件影响;（2）PAM在改善土壤理化性质的同时,可通过吸附、螯合及络合等作用抑制重金属的生物有效性,从而改善修复植物的生长条件。尽管PAM降解产物之一的丙烯酰胺单体(AMD)具有神经毒性,但是通过调节施加方式及引入降解微生物等方法可以避免PAM降解对土壤产生不良影响,进而将健康风险控制在安全范围内。因此,PAM是环境友好的重金属污染土壤植物修复促进剂,且其环境风险可控。