高寒矮嵩草草甸覆被动态变化对土壤气候的影响分析

文中从季节动态变化出发,探讨了覆被对土壤温、湿度的影响特点。表明:有植被覆盖区,在4月下旬到8月下旬期间的随季节进程中,土壤温度与无植被区相比是逐渐升高的,其温度升高的倾向率达0.2276℃/旬。随植被盖度的加大土壤湿度降低,0-60cm整层土壤湿度以1.2587%/旬的速率递减。植被能滞留大部分太阳辐射,发生植被的蒸散要消耗大量的土壤水分。     

高寒针茅草原植物生长季土壤水分动态变化规律

利用1999～2007年青海省兴海县牧业气象观测站0～50 cm土壤水分观测资料分析了高寒针茅草原植物生长季土壤水分的年变化、月变化和旬际变化规律及垂直分布特征.结果表明:高寒针茅草原天然草地土壤水分年际变化振荡明显,呈多波动变化,与年降水量相关关系显著;植物生长季逐月土壤水分变化曲线基本呈"M"型分布,按土壤水分月变化曲线可分为春季缓慢增墒期、春夏快速增墒期、盛夏快速失墒期、秋季快速增墒期和秋末快速失墒期5个阶段;土壤水分在20～30 cm层最大,就其垂直变化而言,0～10 cm为多变层,10～50 cm为缓变层;根据植物根系对土壤水分利用情况将土层分为根系利用层和根系微利用层;土壤水分垂直剖面的季节变化按变异系数大小可分为两个阶段,土壤水分变异系数雨季(6～9月)大于干季.     

高寒草地矮生嵩草内生解淀粉芽胞杆菌262AG6的发酵条件优化

本研究以对多种植物病原真菌具有抑制能力的解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens 262AG6为试验对象,使用单因素和正交试验设计方法对其发酵培养基和发酵条件进行优化。结果表明,最优发酵培养基为马铃薯200 g,葡萄糖25 g,KNO_3 16 g,NaCl 15 g,水1 000 mL;最优发酵条件为温度34℃,150 mL摇瓶装液40 mL,振荡器转速150 r/min,培养基初始pH 9,最佳接种量为14%;其在100 L发酵罐的生长曲线为0～6 h为调整期,6～26 h为对数期,26 h后菌株进入稳定期,即该菌最佳放罐时间为26 h。     

祁连山海北高寒草甸生态系统大气氮湿沉降动态变化特征

对祁连山海北高寒草甸地区2010年和2011年大气氮湿沉降观测分析发现,海北高寒草甸地区NH_4~+-N、NO_3~--N和TIN湿沉降年平均浓度分别为0.35 mg/L、0.27 mg/L和0.62mg/L,对应的湿沉降年总量分别为1.78kg/hm2、1.40kg/hm2和3.19kg/hm2。湿沉降氮浓度和湿沉降氮量年内均有明显的季节变化,湿沉降氮浓度表现出冬季高夏季低,而湿沉降氮量则为夏季高冬季低。NO_3~--N和NH_4~+-N湿沉降浓度与降水量分别呈极显著的逆函数和幂函数负相关关系(P<0.001)。NO_3~--N和NH_4~+-N湿沉降量与降水量分别呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.001)的线性正相关关系。NH_4~+-N与NO_3~--N湿沉降浓度和湿沉降量的比值与降水量均表现出弱的线性正相关关系(P<0.10)。海北高寒草甸地区的NH_4~+-N、NO_3~--N和TIN湿沉降量与世界和我国各地的农田、森林、城市相比处于低值区,而与处在大气清洁、海拔稍高的我国丽江玉龙雪山地区、西藏林芝地区相比基本相仿。     

青海海北高寒嵩草草甸系统水分利用效率特征

系统水分利用效率(WUE)是高寒草甸生态系统碳水耦合及植被演替的重要指标,但其时间格局和主要环境因素仍不清楚。基于青藏高原东北隅高寒嵩草草甸的涡度相关仪器观测的CO_2和H_2O通量数据,分析了2015年植被生长季(4月-10月)的系统水分利用效率(总初级生产力/植被蒸腾)的变化特征和主要环境影响因子。结果表明,总初级生产力(GPP)和植被蒸腾具有显著的单峰季节趋势,与群落叶面积指数(LAI)显著相关。生长季日均WUE为3.24g C·kg H_2O~(-1),没有显著的季节动态,呈现出保守型的特征。增强回归树的结果表明光合光量子通量密度(PPFD)、饱和水汽压差(VPD)和净辐射(Rn)是其主要调控因素,与WUE显著指数负相关(r~2>0.40,p<0.001)。     

青海省旱地土壤水分动态变化规律研究

对青海省旱地土壤水分动态变化规律分析发现,大气降水对裸地土壤水分的影响十分明显,水平和垂直土壤水分梯度均明显大于草地和作物地;天然草地浅层土壤水分明显受天气状况和牧草生长影响。在牧草返青期,浅层土壤水分明显处于低值期,４０ｃｍ－６０ｃｍ土层是土壤水分的高值区,土壤水分不断向浅层输送,可弥补大气降水的不足。     

半干旱黄土丘陵区土壤水分生长季动态分析

土壤水分是半干旱地区植被生长的重要水分来源,尤其是深层土壤水分对黄土高原人工植被恢复起着至关重要的作用,阐明深层土壤水分的季节动态对揭示人类活动影响下的植被与水分的相互作用关系、维持黄土高原植被恢复的可持续性有重要的科学意义。文中基于半干旱黄土丘陵区8种典型植被0-1.8m土壤水分动态监测和0-5m深度土壤水分季节比较,研究发现:1)植被类型对土壤水分及其剖面分布具有显著影响,且不同植被土壤水分季节变化均随深度增加而减弱;2)生长季中不同植被土壤水分都呈现出先减少再增加的变化,不同植被在不同生长阶段中降雨对土壤水分的补充有所不同;3)人工植被深层土壤水分没有显著的季节变化,表明人工植被深层土壤水分已难以受到当季降水补充,维持植被生长的功能可能在逐渐减弱,黄土高原现阶段植被恢复需要平衡维持植被生长与土壤水分可持续利用。     

不同覆草量苹果园土壤水温效应及对树体生长的影响

将麦草覆盖应用于果园,研究不同覆盖用量22 000 kg·hm-2(T1)、33 000 kg·hm-2(T2)、44 000 kg·hm-2(T3)和清耕(CK)在整个生长期对19年生长富2号苹果园0~100 cm土壤水分、5~25 cm土壤温度、树体生长量及果实品质的影响。结果表明:在旱情较重的4—7月,3种覆草处理的平均含水量随覆草量的增加而增大,其中T2和T3处理极显著(P0.01)高于CK,高出8.98%~27.09%;且3种覆草处理0~20、20~40 cm土层的含水量极显著(P0.01)高于CK,高出9.36%~73.77%;4—8月3种覆草处理的各深度地温低于CK,4—6月份极显著(P0.01)低于CK,低出2.11℃~8.02℃;相反,9—11月份高于CK。覆草处理5~20 cm深度土温日变幅极显著(P0.01)低于CK,低出0.39℃~3.63℃。果实单果重和产量以T2处理最高,3种覆草处理每公顷产量较CK极显著(P0.01)提高,高出10.70%~20.83%;产量水分利用效率覆草处理较CK极显著(P0.01)增高,高出9.87%~20.87%。覆草对树体生长量、枝类比例影响不大。综合各种效应及投入产出比,陇东黄土高原苹果园覆草量以22 000~33 000 kg·hm-2较经济适宜。     

三江平原典型草甸小叶章湿地土壤水分扩散率研究

运用水平土柱入渗法模拟研究了三江平原典型草甸小叶章湿地土壤的水分扩散过程以及水分扩散率与土壤含水量之间的关系。结果表明:草甸沼泽土各土层的含水量与Boltzmann常数分别符合不同的关系曲线,且差异主要与粘粒含量和基质势有关;各土层的Bo-ltzmann常数自表层向下依次降低,且差异达到极显著水平(p<0.01);草甸沼泽土各土层的水分扩散率存在较大差异,0-20cm土层最高,30-40cm土层最低;草甸沼泽土与盐碱化沼泽土、人工湿地水稻土的水分扩散率存在显著差异,原因与不同类型土壤各土层的理化性质及理化过程有关;草甸沼泽土各土层的水分扩散率随土壤含水量的增加均呈指数增长曲线变化,且表层土壤的增长曲线相对较陡。     

近52 a长白山苔原带生长季气候变化特征

利用长白山苔原带天池站1959-2010年6-9月气象数据,进行生长季气候变化分析。采用距平值、小波分析、Mann Kendall检验相结合的方法,进行温度、降水周期性变化与突变点的检验;采用线性倾向估计法,分析未来气候变化的趋势;并通过气候变化指数,反映其气候变化情况。结果显示：52 a来,长白山苔原带生长季经历了暖湿-冷干-暖湿-冷干-冷湿-冷干-暖干几个主要阶段,温度变化周期为5～10 a,降水变化周期为5 a和20 a.。温度变化的突变年份发生在1998年,降水变化较之温度变化复杂,其存在多个突变年份;各气象要素的变化趋势大都表现为显著的升高,其中温度的变化最为明显,风速、日照时数的变化甚微;霜冻日数与冰点日数均显著减少,极端温度大多出现在21世纪;伴随着>0.1 mm降雨日数的显著减小,长白山苔原带降水强度不断增加;与植物生长相关的生长季≥0 ℃积温、≥3 ℃积温和≥5 ℃积温在52 a间呈显著增加趋势,积温的增加将会对生长季的延长及植物生长起到显著的促进作用。     

蒙古高原植物生长期土壤水分时空变化特征

以AMSR-2亮温数据,SPOT归一化植被指数为数据源,采用ω-模型和基于Qp模型的双通道反演算法,建立适用于蒙古高原表层土壤水分的反演模型。将该模型应用于2013年蒙古高原植物生长期(4—10月)表层土壤水分反演,同时分析其时空变化特征。结果表明:土壤水分反演值与实测值的Pearson相关系数为0.825,均方根误差达到了0.031 6 cm~3·cm~(-3),反演模型具有较高精度;蒙古高原表层土壤水分平均介于0.047~0.234 cm~3·cm~(-3),土壤水分总的空间分布格局表现出由北向南,由东北向西南逐渐减少趋势;在蒙古国北部以及内蒙古大兴安岭森林-森林草原区,土壤水分与整个研究区相比差异较大,同时在时间序列上该区域土壤水分波动较为显著。     

山地林火烧迹地土壤水分动态变化

在日本冈山县备前市久久井地区的一片森林火烧迹地,设立了三块不同样地进行调查研究,对火烧后由于降雨引起的水分的动态变化进行了实验分析,发现三块样地的水分流失、pH值和阴阳离子变化程度不同。同时参照国内外其他地区的研究结果,寻求减少土壤水分流失的最佳方法,从而选择最适植被恢复方式,为我国大兴安岭地区火烧迹地的植被恢复提供理论依据。     

草甸盐土改良过程中锰的含量及分布变化

在天山北麓呼图壁县的草甸盐土区域,进行了由农业、生物、化学及水利相结合的综合改良措施.改良试验结果表明:改良地速效Mn含量在1.59～4.90 mg/kg,分布特点是:前期0～15 cm>15～30 cm≥30～60 cm;中期0～15 cm≥15～30 cm>30～60 cm;后期为0～15 cm>15～30 cm>30～60 cm.草木樨结合施有机肥和石膏,有牧草植被生长时0～60 cm内速效Mn含量有小幅度减少,而无植被时速效Mn在15～30 cm,30～60 cm内明显增加.总量在767.51～914.42 mg/kg,分布特点是:0～15 cm>15～30 cm>30～60 cm.Mn总量微弱增加,增加率均小于15%.单种草木樨结合施有机肥促进总量Mn在0～30 cm内积累.     

草甸草原土壤含水量对地上生物量的影响

天然草地土壤贮存的水分与降水的多少密切相关,本文通过分析内蒙古草甸草原的土壤水分与地上生物量之间的相互关系发现,土壤水分含量在整个生长季节中表现出“U”形曲线的变化特点,表层土壤的水分含量波动剧烈,对降水反应迅速,下层土壤水分含量波动幅度较小,30-40层土壤水分对植物的生长具有重要意义。     

北京山区典型人工林土壤水分动态研究

采用TRIME管状土壤含水率测试仪定位测定,对鹫峰国家森林公园典型林地土壤水分的垂直变化、季节性变化以及土壤水分消退规律进行研究。结果表明:1)各林地土壤水分垂直变化总体趋势基本上一致,先增加再近稳定后缓慢减少,各林地土壤含水率大小顺序为:栓皮栎>刺槐>油松>侧柏,土壤水分大致分为:表层速变层、水分利用层、水分稳定调节层。2)4块林地土壤含水率变异系数平均值随着深度的增加而降低,10cm处的变异系数最大,这可能与降水的入渗与树木的吸收两种作用有关。3)各林地土壤水分季节性变化明显,大体上在7月～9月份较高,6月份含水率较低。整个生长季土壤平均含水率差异不是很大。4)在8月3日较大规模降水后,4种林分的土壤水分消退都体现出了蒸渗型的特征。     

融雪期土壤湿度与土壤温度、气温的关系

以天山北坡军塘河流域为研究区,利用2006年融雪期观测的土壤湿度和土壤温度及气温资料,分析土壤湿度在融雪期的变化情况以及与土壤温度和气温之间的关系,对观测期内10 cm深处的土壤日平均湿度与日平均温度关系进行了拟合,得出回归方程并通过了0.05的显著性检验;对观测期内雪面以上20 cm的日平均气温与10 cm深度土壤日平均湿度进行了相关性分析(R=0.78),结果表明,两者之间具有较高的相关性.用比较容易取得的雪面气温与土壤湿度建立关系,或者能够解释土壤内部湿度大致情况,对军塘河流域春季融雪径流的形成和预警,都有现实的参考意义.