高寒农田土壤有机碳和全氮密度垂直分布特征及其与海拔的关系

  目的  为探讨高寒地区农田生态系统有机碳和全氮积累状况及差异特征。  方法  在祁连山中段南坡选取样点分层采集土壤样品,进行室内测定其有机碳、全氮含量及其密度垂直分布特征沿海拔的空间分布规律。  结果  研究区0 ~ 50 cm土层土壤有机碳密度在海拔2800 m处达到最大值10.18 kg m?2;全氮密度在海拔3000 m处达到最大值1.86 kg m?2,土壤有机碳密度随海拔的升高呈“U”型曲线变化,全氮密度随海拔的升高呈单峰曲线变化。 0 ~ 50 cm土层剖面上,土壤有机碳密度及全氮密度在海拔 ≤ 3000 m处随土层深度的增加而降低,在海拔3100 m处随土层深度的增加而增加。海拔高度与全氮含量、全氮密度存在显著正相关关系（P < 0.01）;土层深度与有机碳含量存在显著负相关关系,与有机碳密度和全氮密度存在极显著正相关关系（P < 0.01）。  结论  海拔和土层是影响祁连山南坡农田土壤有机碳和全氮分布的关键因子。     

盛行风作用下柴木达盆地典型多花柽柳灌丛资源岛特征

[目的] 探究盛行风作用下柴达木盆地诺木洪地区典型多花柽柳(Tamarix hohenackeri)灌丛资源岛特征,旨在深入了解在类似的生境下柽柳灌丛的生态学意义,为盐碱地改良和荒漠—绿洲的生态保护提供借鉴。[方法] 通过对柴达木盆地诺木洪地区荒漠—绿洲过渡带典型多花柽柳灌丛周围土壤系统采样,全面了解冠下、冠缘和间地110 cm深不同土层土壤有机碳(SOC)、土壤含水率(SMC)、土壤pH和EC值特征,探讨盛行风对灌丛资源岛的影响。[结果] ①典型多花柽柳灌丛周围,冠下枯落物和地下生物量显著大于冠缘和间地,SOC含量在冠下显著大于冠缘,具有资源岛特征; ②盛行风背风向冠下SMC、冠缘和间地SOC含量显著大于其他方向,且冠缘0—5 cm土层有着较低的土壤pH值; ③背风向地上生物量和冠缘枯落物量显著大于其他方向,减少了水分蒸发,促进了SOC的增加。[结论] 柴达木盆地荒漠—绿洲过渡带多花柽柳灌丛周围土壤不仅冠下具有资源岛特征,且背风向土壤会形成更适合植物生长的SMC,SOC含量和较低土壤pH值,即风影区资源岛。     

祁连山南坡土壤侵蚀时空变化及迁移特征分析

土壤侵蚀是威胁人类生态环境及社会经济的重要因子。为实现土地资源更加有效的保护与治理,基于RUSLE模型和GIS/RS空间信息技术,分析和讨论了祁连山南坡2000—2019年土壤侵蚀时空变化及土壤侵蚀重心迁移特征。结果表明:祁连山南坡土壤侵蚀模数在空间变化上整体呈现出由西北向东南递减的趋势,土壤侵蚀模数平均值由2000年的1 966.63 t/(km²·a)增加至2005年的3 228.51 t/(km²·a),最后下降至2019年的2 299.06 t/(km²·a); 草地土壤侵蚀量最大,为2.65×10⁷～4.25×10⁷ t/a,虽侵蚀较为严重,但土壤侵蚀重心并未发生较大的迁移,五县中祁连县土壤侵蚀最为严重且重心迁移距离最大,侵蚀量为3.01×10⁷～4.83×10⁷ t/a,共迁移351.89 m,迁移速率为17.59 m/a,说明祁连县土壤侵蚀不稳定,土壤低级侵蚀更容易向高级侵蚀转化; 土地利用类型中冰川迁移最大为367.78 m,迁移速率为18.39 m/a。综合得出,对于土壤侵蚀较轻且重心迁移不大的区域可以采取定点治理,对于祁连县应长时间监测,全力推进祁连县水土保持综合治理工程,缓解水土流失; 相较于其他生态系统,对于草地与林地应加强治理。     

青海倒淌河末端沉积物中重金属含量及其指示意义

对青海湖流域倒淌河末端沉积物样品中As、Cd、Pb、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn等9种重金属元素的含量进行了分析测定,并评估了其污染程度。结果表明:无论在横向还是纵向上,所分析重金属元素含量均低于青海湖土壤背景值、青海省土壤平均值和土壤环境质量一级标准值,潜在生态风险因子均低于40,多风险因子指数均低于65;样品中As、Cd、As富集系数基本为1~2,其它重金属元素富集系数基本小于1。倒淌河末端沉积物尚未出现重金属污染,但该流域确实存在重金属的人为排放,而且在近代排放更为显著。虽然经过沉积和植物吸收,倒淌河河水流至其末端时重金属元素依然未完全被净化干净,主要体现在As、Cd、Pb上,应限制它们进入环境     

引黄灌溉耕作对土壤团聚体有机碳的影响

为研究灌溉耕作影响下土壤团聚体及有机碳的特征情况,以宁夏引黄灌区为研究对象,选取对照土壤与耕作土壤,通过干、湿筛结合的方法,得到大团聚体(2mm)、中间团聚体(2~0.25mm)、微团聚体(0.25~0.053mm)和粉+黏团聚体(0.053mm),并测定团聚体有机碳含量,分析团聚体有机碳与总有机碳之间的关系。结果表明,灌溉耕作对团聚体分布具有极显著影响(P0.01),其中大团聚体和中间团聚体质量分数上升,微团聚体和粉+黏团聚体质量分数下降,灌溉土壤团聚体分布趋势为微团聚体粉+黏团聚体中间团聚体大团聚体。经灌溉耕作后土壤团聚体稳定性大于对照土壤,不同类型的灌溉土壤稳定性基本一致,对照土壤间差异明显。除0.053mm外,团聚体有机碳分布在经过灌溉耕作后有显著性差异(P0.05),团聚体有机碳分布随粒级大小基本呈"V"形分布。团聚体有机碳含量均表现出灌溉土壤高于对照土壤,其中灌溉土壤中灌淤土和潮土团聚体有机碳总量较高。未受人为灌溉耕作影响的自然土壤团聚体有机碳与总有机碳间具有显著的正相关性,土壤总有机碳增加主要依赖0.053mm团聚体有机碳增加。引黄灌溉耕作有利于增加大粒级团聚体的比例,提升团聚体稳定,显著增加有机碳含量。     

30年放牧草地和耕作农地土壤矿物、颗粒组成及磁性特征比较

结合遥感图像解译,对青海湖北部近30年未变耕地和草地进行采样,对采集样品土壤矿物组成、机械组成及磁化率进行测定的基础上利用统计方法对各指标进行分析。结果表明:耕地和草地土壤矿物组成种类基本相同,都由原生矿物石英和钠长石,次生矿物方解石、斜绿泥石、白云母及其它少量白云石和菱铁矿组成,其中耕地土壤除石英含量显著(P 0.05)大于草地外,方解石、钠长石、斜绿泥石及白云母平均含量都小于草地;耕地土壤磁化率均值(54.33×10~(-8) m~3 kg~(-1))明显大于草地(46.11×10~(-8) m 3 kg~(-1))且两类用地土壤磁化率在剖面上以20 cm为界,界上两者差异不大,界下两者差异显著(P 0.05);两类用地土壤机械组成存在显著差异(P 0.05),其中耕地土壤砂含量明显大于草地,而粉砂和黏粒含量则明显小于草地。在不受人为影响或受人为活动影响较小的背景下,青海湖区域土壤将趋于同质性,而放牧模式较耕作模式是该区域较理想的土地资源利用方式。     

祁连山南坡不同土地利用方式下土壤理化性质及空间变异性分析

[目的]以祁连山南坡5种不同土地利用方式下的土壤为研究对象,研究土壤含水量、pH值、有机质及电导率沿剖面(0～50 cm)垂直变化特征及空间变异性。[方法]对祁连山南坡5种不同植被类型下的土壤进行采样,通过单因素方差方法对不同土地利用方式下的土壤理化性质进行差异显著性检验,并利用Duncan法进行多重比较。[结果]不同土地利用方式会影响土壤含水量、pH值、有机质及电导率的垂直分异,除pH值随土层深度增大外,土壤含水量、有机质及电导率随土层深度增加均呈减小趋势。土地利用方式不同会影响土壤理化性质差异显著性,研究区5种土地利用方式下pH值、含水量、有机质和电导率均存在显著性差异(P0.05)。土壤含水量、有机质及电导率具有较强的空间变异性,而土壤pH值的空间变异性较小,随土层深度增加,土壤含水量、pH值、有机质及电导率的变异性逐渐减小。[结论]研究区不同土地利用方式下土壤有机质含量较高,土壤较肥沃;土壤pH呈弱碱性,符合我国西北干旱半干旱区土壤大多呈碱性的特征;土壤电导率较低,未出现盐碱化现象。土壤含水量、有机质及电导率具有中等程度的空间变异性,而土壤pH值具有弱空间变异性。     

青海湖2种高寒嵩草湿草甸湿地生态系统水热通量比较

基于涡度相关技术,研究了2015年青海湖2种高寒嵩草湿草甸湿地生态系统水热通量的特征。结果表明:(1)2015年青海湖高寒藏嵩草和小嵩草湿草甸湿地生态系统日平均水汽通量分别为1.74,0.99mm,年水汽通量分别为633.3,362.1mm。(2)青海湖2种高寒嵩草湿草甸湿地生态系统感热、潜热和净辐射日变化均呈单峰曲线,感热和潜热月平均日变化最大值出现的时间均晚于净辐射。藏嵩草湿草甸湿地生态系统感热月均日变化最大值最大为179.06W/m~2,最小为46.02W/m~2;潜热最大为312.55W/m~2,最小为30.58 W/m~2;小嵩草湿草甸湿地生态系统感热月均日变化最大值最大为161.86 W/m~2,最小为31.60 W/m~2;潜热最大为215.44 W/m~2;最小为14.08 W/m~2。(3)通过波文比分析发现,2种高寒嵩草湿草甸湿地生态系统生长季能量分配以潜热为主,非生长季小嵩草湿草甸湿地生态系统能量分配以感热为主,藏嵩草湿草甸湿地生态系统则较为复杂。藏嵩草湿草甸湿地生态系统全年能量平衡率为0.82,小嵩草湿草甸湿地生态系统为0.89,增加土壤热通量项能改善能量平衡状况。     

近期长江源区湖泊扩张特征及其成因

选取长江源区1976—2010年5期遥感影像,解译面积大于1 km2以上的92个湖泊面积。结果表明:1976—1992年,长江源区大部分湖泊呈萎缩状态,扣除多尔改错扩张外,中小湖泊面积萎缩了3%;1992—2001年,湖泊面积由801.6 km2增加到844.5 km2;2007年和2010年,湖泊持续扩张,面积分别达到866.8 km2和927.5km2,2010年的湖泊面积较1976年增加了15.7%;2007—2010年湖泊扩张强度最大。同时,分析了研究区1959—2010年的气候水文变化,结果显示:年平均气温52 a呈显著上升趋势,年蒸发量在1959—1980年呈下降趋势,以后趋于稳定,年降水量、年径流量在1998—1999年间出现了突变上升。湖泊面积对气候、水文的响应关系表明,近期的湖泊扩张主要由降水引起。与青海湖、黄河源等地相比,长江源区气候、水文、湖泊面积发生转折的时间要提前7 a左右。