黄土残塬沟壑区3种林地枯落物和土壤水源涵养功能

为了研究黄土残塬沟壑区典型林地枯落物和土壤水文特性,并对黄土残塬沟壑区造林树种的选择及功能导向型林分改造提供依据,于2017年在山西省吉县蔡家川流域选择刺槐林、油松林、刺槐×油松混交林为研究对象,分别采用浸泡法、环刀法对林地枯落物层和土壤层持水性能进行定量化研究,探究其水源涵养功能。结果表明:(1)3种林地枯落物总储量在105.49~148.38t/hm~2之间变动,且半分解层储量大于未分解层储量;油松×刺槐混交林地枯落物总厚度最大(3.8cm),刺槐林次之(3.6cm),油松林最小(3.4cm);(2)枯落物最大持水量(率)均为油松×刺槐混交林最大,刺槐纯林次之,油松纯林最小,分别为117.99t/hm~2(387.12%),106.19t/hm~2(324.31%),82.86t/hm~2(305.76%);(3)枯落物有效拦蓄量与持水量(率)表现一致,均为阔叶林优于针叶林,有效拦蓄量为83.66~195.72t/hm~2,有效拦蓄率为121.75%~292.21%;枯落物持水量、吸水速率与浸水时间分别符合对数函数和指数函数;(4)3种林地土壤容重均值在0.99~1.01g/cm~3浮动,总孔隙度为49.39%~50.09%,土壤有效持水量为32.99~81.73t/hm~2,林地土壤入渗速率与入渗时间呈幂函数关系。综合3种林地枯落物层和土壤层的涵养水源能力表现为油松×刺槐混交林较高,油松纯林较差。建议在现有林分改造中,宜将刺槐纯林和油松纯林逐渐向混交林模式改进。     

“水土保持规划学”课程实践教学改革的探讨

"水土保持规划学"是高校水土保持专业的骨干课程,具有综合、理论和实践性强等特点。目前,在该课程的实践教学过程中,存在教学内容与实际情况结合不紧密、实践教学体系不完整等问题。通过更新教学内容、针对性地撰写实践指导书和保障实践性教学时间等措施,增强了教学与实际情况的紧密结合,建立了系统完整的实践教学体系。改革后,学生对该课程的学习兴趣有所提高,课堂参与度、对课堂知识的理解运用度、实践能力以及考核成绩等都有了较为显著的提升,达到了该课程的教学目标,提高了教学质量,获得了良好的教学效果。     

暴雨条件下北京山区主要乔木蓄水能力研究

利用大型称重式蒸渗仪记录2012年7月21-22日北京暴雨全过程下土体水重的变化,分析不同树种土体水重的增幅和总量的差异.同时运用土壤三参数测定仪对蒸渗仪的不同深度土体中土壤含水率进行观测,分析降雨过程中各层含水率的动态变化.结果表明,暴雨条件下蒸渗仪土体水重呈先猛增后缓增的趋势,五角枫的土体水重增加最多,渗漏量最少;油松土体水重增加最少,渗漏量最多.土体水重大小依次为:五角枫＞侧柏＞空地＞油松.不同深度土层在暴雨过程中都有水分猛增的过程,表层土发生较早,且增幅大;深层土发生晚,增幅小.五角枫各层土体的含水率最高,油松的最低,含水量大小依次为:五角枫＞空地＞侧柏＞油松.     

北京山区栓皮栎林水分来源及生长季动态规律

栓皮栎是北京山区分布范围较广的典型阔叶树种,揭示其在生长季内不同土壤水分条件下的水分利用策略具有重要意义。本研究通过测定分析生长季内栓皮栎枝条水、土壤水和地下水的D和18O值,并利用多元混合模型(Iso-source软件)计算栓皮栎对土壤水或地下水的利用比例,再结合叶片水势、气孔导度(Gs)、光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)等生理生态因子同步观测,了解北京山区优势乔木树种栓皮栎在生长季内的水分来源及生理生态适应。结果表明:栓皮栎对不同深度土壤水分利用比例具有季节变化特征,46月,栓皮栎主要利用表层0~30 cm土壤水、深层80~100 cm土壤水和地下水,且对3者的水分利用较为均衡;进入78月,栓皮栎的水分来源从表层土壤水逐步转向深层土壤水和地下水,对表层的土壤水利用较少;雨季过后进入降雨较少的910月,栓皮栎的水分来源又从深层土壤水和地下水逐步转向表层土壤水。生长季内土壤水分的季节波动明显影响栓皮栎的叶片气体交换过程,林地水土条件较好时,栓皮栎较高的气孔导度使其水分利用效率较低;当林地水分条件变差,栓皮栎能通过降低气孔导度减少水分损失来获得较高的碳同化速率,维持较高的水分利用效率来适应干旱生境,表现出较强的适应能力。      

北京山区油松的耗水规律

为了探究北京山区常绿树的耗水规律,利用大型称重式蒸渗仪于2010年对北京西山地区油松蒸腾进行连续高精度的观测,分析油松蒸腾的动态变化,同时结合气象因子的观测数据,分析蒸腾强度与气象因子的相关性,从而定量得到各因子对蒸腾的影响程度。结果表明:油松晴天蒸腾日变化呈单峰曲线趋势,在中午时刻出现最大值,与太阳辐射和气温变化趋势保持一致;阴雨天表现为多峰曲线趋势。在各气象因子中,蒸腾强度(Ti)与大气温度(Ta)、大气相对湿度(RH)、冠层净辐射(Rn)和饱和水汽压差(VPD)的相关性较好,其相关方程为Ti=2.228-0.07Ta-0.032RH-0.002Rn+1.108VPD。     

华北地区煤矸石绿化基质配比试验研究

以煤矸石山的生态恢复为目的,将煤矸石粉粒作为改良煤矸石山绿化基质的主要组成部分,同时添加土壤、保水剂、缓释肥和菌肥,作为基质组成的4个因素,各因素均设4个水平,选用L16（44）正交表安排每类基质中各组成部分的水平,在各基质中播种紫穗槐,通过分析紫穗槐的出苗率和壮苗指数,判定得到适合于煤矸石山绿化的基质为：煤矸石粉粒和土壤的体积比为2：1,每m3的煤矸石粉粒和土壤的混合物中添加保水剂和菌肥的质量分别为2kg和680g。采用这种基质配比方式,对于满足植物正常生长,降低煤矸石山改良的成本,具有一定的参考意义。     

华北山区油松侧柏降雨前后水分来源

北京山区处于季节性干旱的生态脆弱地带,研究其典型树种在降雨前后的水分来源对干旱区水分利用具有重要意义.本研究基于氢氧同位素技术,以北京山区典型乔木树种油松和侧柏为研究对象,测定分析树木枝条、土壤、地下水和降雨等氢氧同位素组成,探明2种乔木树种在降雨前后主要水分来源.结果表明:不同树种在同一时期的水分来源不同,同一树种在降雨前后水分来源不同.油松表层根系分布虽少,但在雨前仍能吸收利用含水量较高的表层土壤水,利用率为36.0％;为获得稳定水源,油松在降雨前后都利用发达的主根系吸收利用地下深层水分,利用率分别为38.0％和58.2％.侧柏在雨前干旱缺水时能利用深层水维持正常生理活动,利用率为71.2％,但分布在土壤表层0～ 20 cm的侧根系对降雨反应较为敏感,雨后的侧柏主要利用表层土壤水分,利用率为71.6％.试验结果将对于干旱半干旱地区人工造林、树种配置和缓解水资源短缺具有重要意义.     

特大暴雨对京承高速公路边坡防护工程的影响及其对策

为了解决2011年和2012年北京2场强暴雨期间京承三期高速公路道路边坡出现的滑坡问题,对道路边坡26处滑坡处进行实地调查,同时分析暴雨中出现边坡滑坡的原因和发生机制.结果表明：京承高速公路边坡出现滑坡主要存在边坡植被层滑坡、六棱花饰护坡冲毁、坡顶垮塌和坡体滑动等7方面问题.在此基础上,提出了完善坡体内外的截排水系统、避免形成大面积汇流、挂网绿化应对植被层与坡面之间加固等几方面对策和建议,可为今后边坡防护设计和暴雨条件下边坡滑坡应急处理提供依据和参考.     

红门川流域土地利用景观动态演变及驱动力分析

为探讨首都圈水源保护区土地利用景观演变过程及其驱动因素,以密云县红门川流域为研究对象,运用景观生态学、马尔科夫模型等方法研究流域景观动态演变,结合灰色 GM(1,1)预测模型、主成分分析等方法从社会经济、自然条件与区域政策、人口3方面探讨了流域景观变化驱动力.结果表明:1990-2005年间,水域面积迅速减少和居民与工矿用地持续增加是流域景观格局变化的最明显特征;流域景观破碎度增加,不同景观类型斑块分布趋于聚集,斑块形状趋于复杂化;预测2020年流域水域面积较1990年减少67.5%,水域减少会加剧流域用水矛盾;2020年流域森林覆被率降至73.81%,但仍满足以水源涵养为目标的适宜森林覆盖率要求;降水减少是流域水域面积变化的主要原因;区域政策是林地结构发生变化的根本原因;而人口因素则是导致居民与工矿用地面积增加,未利用地、水域等向耕地转化的主要驱动力.研究结果可为该区域土地资源的可持续利用、开发和管理提供科学依据.     

“水土保持与荒漠化防治专业综合实习”课程教学新模式的探索

"水土保持与荒漠化防治专业综合实习"课程具有较强的综合性和实践性,其实习教学效果的好坏直接关乎到学生运用水土保持与荒漠化理论知识解决实际问题能力的强弱。目前,"水土保持与荒漠化防治专业综合实习"课程存在教学内容陈旧、各实习课程间重叠度高、实习形式匹配性不强、实习总结形式单一、实习效果不佳等问题。通过统筹调整实习内容,建立综合系统性的实习内容、丰富多样化的实习形式和现场汇报的实习考核制定等,构建了"水土保持与荒漠化防治专业综合实习"课程教学新模式。新模式下的"水土保持与荒漠化防治专业综合实习"的整体教学效果显著提升,学生的参与感和积极性明显增强,相应的考核成绩也有了较大提升,提高了学生的实践能力,获得了良好的教学效果。