定量分解气候变化与人类活动对季节径流变异的贡献率

变化环境下径流序列可能发生变异。当前径流变异的贡献率分解研究多集中于年尺度,而对季节尺度的关注不足。以黄土高原典型流域——泾河流域为研究对象,应用小波分析方法揭示其季尺度径流序列的演变规律,采用有序聚类法和累积距平法对其径流序列进行变异诊断,最后采用累计斜率变化率比较法定量分解气候变化和人类活动对其四季径流变异的贡献率。结果表明:(1)泾河流域夏季和冬季径流的周期变化均在20世纪90年代左右有发生转变,均由小尺度周期变化转变为较大尺度周期变化;(2)春、夏、秋和冬季径流分别在1969年、1996年、1985年和1990年发生变异;(3)人类活动对春、夏、秋和冬季径流变异的贡献率分别为50.40%,89.69%,39.14%和84.59%,在夏季和冬季人类活动(主要是水土保持措施的不断深入)对泾河径流变异的贡献占主导地位,且干扰影响了径流的周期变化。     

紫色土坡耕地水量季节变异特征与平衡初步研究

通过具有壤中流测定功能的紫色土坡地径流小区的定位观测,结合物质平衡方法研究紫色土坡耕地水量的季节变异特征与平衡问题。结果发现,坡耕地玉米生长期水量的主要支出项为农田蒸散量、壤中流,分别为278．07,187．32mm,农田蒸散率与壤中流径流系数分别为50．51％,34．03％,而地表径流系数、农田蓄水率模拟值分别为7．59％,7．94％;坡耕地生长期支出总量为229．08mm,总径流系数为41．61％;坡耕地生长期径流支出具有季节变异特征,地表径流是玉米播种-拔节初期径流的唯一支出方式,其径流系数为9．32％,而壤中流则是拔节初期-收割近100天径流的主要支出方式,尤以灌浆成熟-收割前的近两月为甚;期间,壤中流径流系数最低为10．82％,最高至65,61％。     

甘南高寒阴湿区多年生牧草越冬性研究

筛选适合在甘南州高寒区人工草地建植和草原补播应用的优势草种,以保证草地的越冬性能和草地的持久性。在夏河县旱作雨养条件下对10种多年生牧草的长势、株高和越冬率进行比较。结果表明,10种牧草的长势、株高、越冬率差异较大。生育期有4种牧草长势优良、越冬性好,越冬率由高到低依次为垂穗披碱草(93.5%)、无芒雀麦(92.3%)、扁穗冰草(78.2%)、长叶车前(52.3%),紫羊茅、苇状羊茅、高冰草、高羊茅、多年生黑麦草、猫尾草则不能越冬。刈割时垂穗披碱草和无芒雀麦的株高较高,分别为23.4、22.4 cm,显著高于其他8种牧草。综上,垂穗披碱草和无芒雀麦长势优、越冬率高,可作为优势草种在甘南州建植人工草地或草原补播时使用。扁穗冰草和长叶车前长势优,可部分越冬,可作为辅助草种在建植人工草地或草原补播时利用。     

Seasonal Variation in Nutrient Status of Foxglove Leaves

The seasonal variation of mineral elements and the relationships among them were studied in natural populations of foxglove (Digitalis obscura). Young and mature leaves were collected in 10 different populations and on four sample dates (May, July, October, and February). Leaf mineral elements [nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), iron (Fe), manganese (Mn), zinc (Zn), and copper (Cu)] were determined. The highest concentrations of N, P, and K in young leaf were recorded in May, followed by a decrease in the other months, while in contrast Ca and Fe showed the lowest concentration in May. Mature leaves showed differential seasonal behavior. Besides seasonal variations, significant fluctuations of N/P and Ca/Mg ratios were observed in young leaves. Strong positive correlations existed among N, P and K, while negative correlations were found between Ca and N, P, or K.     

陕西省日照时数季节变化特征分析

利用1961-2010年陕西省95个气象站点的观测数据,采用Mann-Kendal非参数检验方法和EOF经验正交分解法,对陕西省近50 a来四季日照时数的变化特征进行了趋势性分析.结果表明,50 a来,陕西省日照时数的下降出现在夏季和冬季,其中夏季减少趋势通过了p=0.01的显著性检验.春季和秋季变化表现为上升趋势,但上升趋势不明显;四季日照时数的主要下降中心在延安地区中部和宝鸡地区西部,不同季节气候变异中心的位置会发生变化.     

长寿湖水中磷形态的季节性变化特征

为进一步了解湖泊表层水中磷形态的季节变化特征,在2009年7月（丰水期）和11月（平水期）、2010年3月（枯水期）连续监测长寿湖水中不同形态磷的含量,分析磷形态含量与水质参数之间的相关关系。结果表明,各个水期长寿湖水中的总磷（TP）都以溶解态磷（DTP）为主要存在形式,DTP在丰水期与平水期以可溶性正磷酸盐（DP）为主要存在形式,在枯水期以溶解性有机磷（DOP）为主要存在形式。总体来说,长寿湖水中TP和DTP含量呈现枯水期〉丰水期〉平水期;DP含量呈现丰水期〉平水期〉枯水期的季节变化特征。相关关系分析发现,磷形态含量与湖水的溶解氧（DO）和电导的相关性明显,与pH和高锰酸盐指数无明显的相关关系。     

草地土壤分离能力季节变化特征及其影响因素

土壤分离能力是土壤侵蚀机理模型的重要参数.受土壤性质、植被根系等因素影响,土壤分离能力呈现显著的季节变化.为研究草地土壤分离能力季节变化特征及其影响机制,以建植一年的柳枝稷、无芒雀麦草地及对照裸地为研究对象,以20 d为周期,测定土壤密度、黏结力和根系密度,并采集原状土样进行水槽实验(τ=6.5-23.4Pa),测量土壤分离能力,并运用相关分析、回归分析等方法,研究土壤性质及植被根系对土壤分离能力季节变化的影响.结果显示:柳枝稷和无芒雀麦草地具有类似的季节变化特征,而裸地与二者差异明显.4月中旬至6月下旬,草地土壤分离能力较大,此后土壤分离能力迅速下降;7月中旬直至10月上旬,草地土壤分离能力较低;10月下旬,土壤分离能力小幅回升;裸地土壤分离能力7、8月份较低,其余时间较高.裸地土壤分离能力试验期均值为柳枝稷草地的10.6倍,无芒雀麦草地的23.7倍.草地土壤分离能力的季节变化受根系密度和土壤黏结力的影响,随着根系密度与土壤黏结力增大,土壤分离能力呈指数形式降低,而土壤密度对土壤分离能力季节变化的影响并不显著.试验区内草地土壤分离能力可用水流剪切力、根系密度、根径和土壤黏结力等参数进行模拟(R2=0.636).研究结果可为土壤侵蚀机理模型的推广应用,以及小流域水土保持措施配置等工作提供科学依据.     

塔里木河下游绿洲灌区土壤盐渍化特征及季节性变化规律

[目的]研究典型绿洲灌区土壤盐渍化特征和季节性变化规律,为农业生产调控提供理论依据。[方法]运用GPS定位技术在塔里木河下游三十一团灌区不同季节进行调查与采样,并结合室内样品测定结果,对该区土壤盐分含量和各盐分离子含量进行经典统计分析和地统计学分析。[结果]研究区土壤的pH值范围在8.09～8.24之间,不同季节之间的差异不大,土壤呈碱性。土壤盐分含量受季节影响明显,在不同深度均表现为:秋季冬季春季夏季。不同季节下各深度的土壤中主要离子均相同,土壤盐分组成中阴离子主要为SO■和Cl~-,阳离子主要为K~+和Na~+,土壤盐分类型春季和秋季以硫酸盐型为主,冬季以氯化物—硫酸盐型为主。秋季与冬季的土壤盐分含量随着土层深度的增加逐渐减小,总体呈表聚型,春季与夏季的土壤盐分含量随着土层深度的增加呈先减小后增大的趋势,总体呈底聚型。春季根域层(0—60 cm)土壤的盐分在东南部的含量较高,西北部的含量较低,而深层(60—100 cm)土壤盐分在东南部的含量较底,西北部的含量较高,夏季土壤盐分整体较底,且水平分布较为一致。秋季、冬季土壤盐分的高值区都出现在研究区的西南方向,靠近塔里木河,原始保留地和荒地较多的区域。[结论]三十一团灌区土壤盐分的周年变化总体表现为秋季、冬季积盐,春季、夏季脱盐,土壤盐分的水平分布主要受土地利用类型、地形因素以及与水源位置距离的影响。     

长期不同施肥条件下土壤微生物量及 土壤酶活性的季节变化特征

研究长期不同施肥条件下褐潮土微生物量碳（SMBC）、微生物量氮（SMBN）和土壤酶活性随季节的变化特征。结果表明,长期施肥条件下土壤SMBC、SMBN含量及土壤酶活性均表现出一定的季节变化。SMBC、SMBN含量在各施肥处理中的顺序为:化肥与猪厩肥配施处理（NPKM）化肥配施玉米秸秆处理（NPKS）单施化肥处理（NPK）不施肥处理（CK）,各处理之间差异显著(P0.05);施肥还显著提高了土壤脲酶、转化酶、碱性磷酸酶活性,有机无机配施的高于单施化肥的。除过氧化氢酶活性随季节变化显著下降外,SMBC、SMBN、酶活性的值一般在夏季（6月到8月）较高。通过双因素单变量方差分析表明,不同施肥制度与季节变化对SMBC、SMBN与酶活性的影响分别达极显著水平（P0.01）,不同施肥制度的SMBC、SMBN与酶活性的季节波动有极显著不同（P0.01）。     

2001-2013年宝鸡地区植被NDVI对气温和降水量的季节响应特征

[目的]研究2001-2013年陕西省宝鸡地区植被变化与气温和降水量的时空变化特征及其相关性,为区域农业发展和区域生态文明建设提供有力支撑.[方法]基于2001-2013年宝鸡地区气温和降水量数据,利用MODIS NDVI数据和11个气象站点实测数据,结合实际调查,采用一元线性回归、标准化处理、相关分析等方法,基于季尺度、参照年尺度分析宝鸡地区植被覆盖季节时空变化及其与气温和降水量的相关性.[结果]夏季植被NDVI增加趋势最为明显,其次为秋季,冬季植被覆盖最差;宝鸡地区四季标准化值NDVI与气温、降水量的变化趋势相接近,其最大值点的出现时间与气温和降水量基本对应.同一季节NDVI与气温的相关系数均高于NDVI与相应季节降水量的相关系数(除夏季);春季NDVI与冬季气温(-0.592)、夏季NDVI与春季降水量(0.640)之间显著相关,表明近13 a来春季植被覆盖变化与冬季气温、夏季植被覆盖与春季降水量的变化较为一致,NDVI与降水之间的滞后关系为0～3个月.[结论]2001-2013年宝鸡地区年均、季NDVI整体均呈增加趋势,8月植被覆盖变化与降水量的变化较为一致,降水量较气温对8月植被生长影响强烈.     

桤木人工林营养元素的季节动态、空间分布与生物循环研究

对湖南汨罗桤木人工林5种营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的季节动态、空间分布及生物循环进行研究。结果表明:桤木叶片营养元素含量均为春季最高,干材养分含量偏低,且大部分元素在春季达最低点,所以建议桤木干材在春季采伐;树皮有大量Ca富集,根系中营养元素季节变化不明显。林下植被元素含量从春季到冬季有下降的趋势,枯落物、土壤层中元素含量季节变化趋势不明显,K元素各个土层各个季节含量变化都不是很大。桤木人工林生态系统各组分养分含量变化差异较大,以树叶中养分含量最高,30-60cm土壤层中含量最低;乔木层各器官排序为树叶>树皮>树枝>树根>树干,各器官中养分元素含量以N最高,P最低。桤木人工林生态系统养分总贮量为167 809.80kg/hm2,其中乔木层5种元素总量为754.77kg/hm2,占生态系统养分总贮量的0.45%,林下植被与枯落物层二者的养分积累量为254.04kg/hm2,占生态系统养分总贮量的0.15%。营养元素的年积累量为350.18kg/hm2,以N的积累量最大。桤木年吸收量、归还量、存留量分别为449.38,348.23,101.15kg/hm2。营养元素的循环系数为0.77,利用系数为0.60,周转期为2.17年,循环速率依次为N>Ca>Mg>K>P。     

祁连山中部青海云杉年内径向生长季节变化及其对环境因子的响应

以祁连山中段排露沟小流域青海云杉为研究对象,2018年5-10月应用带状树木径向生长记录仪对4株青海云杉径向生长过程进行测定,并同步测定气象因子和土壤温度、湿度,分析单株青海云杉径向生长的季节变化特征及其树木个体之间的差异,确定青海云杉在不同生长阶段的限制因子.结果表明:(1)4株青海云杉6月8日左右开始生长,7月28...     

Seasonal dynamics of soil microbial biomass C shows close correlation with environmental factors in natural Fagus crenata forests

Abstract

Soil microbial biomass (C_mic) is an important factor regulating a number of ecosystem processes. In this study, we investigated seasonal variations in soil microbial biomass in natural climax beech (Fagus crenata) forests in a typical cold-temperate mountain region of Japan. Four permanent tower sites along an altitudinal gradient were selected and soil samples were collected once every month during the growing season of 2007. Soil microbial biomass (by fumigation-extraction method) and soil properties were later measured in the laboratory, while environmental factors (soil temperature, soil moisture) were continuously recorded in the field. Our results indicated large seasonal variations (130.4 ~ 5558.0 µg g^?1) in soil microbial biomass in beech forests – a range that is much larger than previously reported. Statistically significant correlations are noted between soil properties with C_mic, but largely due to spatial linkages. On the other hand, the environmental factors of soil temperature and especially soil moisture largely control seasonal variations in C_mic. Furthermore, pH could be an important factor influencing seasonal change in C_mic at the 20–30 cm deep soil layer. The study suggests no direct correlation between plant eco-physiology and soil microbial biomass in seasonal courses of the forests.     

黄土丘陵沟壑区主要群落地上生物量季节变化及其与土壤水分的关系

为了探讨黄土丘陵沟壑区主要群落地上生物量季节变化及其与土壤水分的关系,选择17个样地8个具有代表性的主要群落,通过野外定点跟踪观测,运用相关分析法对生物量和土壤水分的季节变化及二者之间的关系进行了分析。结果表明:(1)不同植物群落地上生物量具有明显的单峰型季节变异特征,最大值出现在7月或8月份,最小值出现在5月份;(2)土壤水分在土层垂直方向上具有3个明显的分层,0—100cm土壤水分活跃层、100—300cm土壤水分相对活跃层和300—500cm土壤水分相对稳定层,3个层都有规律性的季节变化特征,其中0—100cm土层土壤水分的季节动态变化最为明显,表现为8月份最大,5月或6月份最小;(3)地上生物量的季节变化与土壤水分密切相关,0—100cm土层土壤水分对地上生物量季节变化的影响较为明显,随着土层深度的增加,其影响作用逐渐降低;(4)不同植物群落对土壤水分的消耗作用不同,在植被恢复和重建过程中应因地制宜地选择适宜的物种,以加速整个黄土丘陵沟壑区植被恢复进程。     

西安地区地下热水季节性活动与区域地震活动的关系研究

根据西影井热水水位的观测资料,分析了西安地区地下热水活动的季节性特征及其与区域地震活动的相关性。结果表明西安地区地下热水活动与区域地震活动明显相关,其相关性基本不受季节性用水的影响,反映出它们受同一构造力源的控制,同时,西安地区地下热水活动与西安及邻区的地震活动最为密切。     

放牧对荒漠草原土壤微生物的影响及其季节动态研究

研究了内蒙古荒漠草原不同放牧强度下土壤中微生物数量和养分含量的变化及其季节动态变化。结果表明,草原土壤中各类群微生物数量关系是细菌>自生固氮菌>放线菌>真菌,垂直分布为0~10 cm>10~20 cm土层;土壤微生物和养分含量随季节变化有着明显的变化,但各类群变化规律并不完全相同;与围栏相比,土壤中微生物总数量、细菌、真菌、放线菌和养分含量在轻牧区增加,重牧区降低。自生固氮菌数量在放牧区均增加。     

减缓丘陵红壤旱地季节性干旱影响的综合配套技术

阐述了低丘红壤地区季节性干旱的特点,提出了一些减缓季节性干旱影响的农业综合配套技术和建议。试验结果证明,在丘陵缓坡地下部打井、建蓄水池、营建农田防护林、等高种植、修梯田、轮作、覆盖和施用有机肥等有明显的增产效果。     

放牧对肃南山地草原土-草-畜养分及有效态微量元素的影响

以肃南裕固族自治县山地草原为研究对象,分别研究了禁牧区与放牧区土壤养分、地表植被营养成分及土壤、植被和家畜有效态微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、Na含量及各指标间的相互关系.结果表明:土壤有机质、土壤有效养分含量0-30 cm土层平均值禁牧区显著高于放牧区,其中有效磷和钾尤为突出,并以11-30 cm土层变幅较大,且各处理间差异显著(P＜0.05).土壤有效态微量元素,除有效态Fe外.其他4种微量元素禁牧区明显高于放牧区.地表牧草有效态微量元素,均表现为禁牧区明显高于放牧区,且部分值高出1倍以上.家畜有效态微量元素,Mn元素未检测出,其他各元素在家畜体内的积累由高到低的顺序为:牦牛＞绵羊＞山羊,各元素在家畜体内的含量顺序依次是:Na＞Fe＞Zn＞Cu.肃南县对草地资源的开发利用一直处于粗放状态,山地草原超载过牧极为严重,已成河西走廊西段草地退化较为严重的区域.本研究测定的土壤、植被、家畜基本数据对退化严重的肃南县山地草原恢复治理提供了重要的基础数据.     

黄土高原降雨侵蚀力时空分布

降雨侵蚀力时空分布规律定量研究是进行土壤侵蚀预报的基础。利用231个气象站多年平均年雨量资料估算了黄土高原地区多年平均降雨侵蚀力,并绘制了等值线图。利用17个气象站日雨量和日雨强资料估算了半月降雨侵蚀力及其年内分配特征。全区降雨侵蚀力变化于327~4416MJ.mm/(hm2.h.a)之间,等值线图显示降雨侵蚀力的空间分布与年降水量的空间分布规律十分相似,大致从东南向西北递减。半月降雨侵蚀力占年侵蚀力的累积频率表,为估算土壤侵蚀方程中土壤可蚀性因子和植被覆盖—管理因子提供了基础。侵蚀力年内分配集中度指标反映出黄土高原R值年内分配集中度很高,且多集中在6—9月,集中度最大的达96.4%,最小的也有66.9%。     

黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤化学计量特征的季节变化

为了解黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤的化学计量特征随季节的变化规律,通过时空替代法、野外调查取样与室内试验的手段,以陕西省延安市安塞区纸坊沟流域中林龄油松（Pinus tabuliformis）人工林为对象,分析了4—10月油松不同器官—凋落物—土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量学特征。结果表明：（1）从4—10月,叶片C、P含量逐渐上升,在10月最高,叶片的N含量和N：P及枝的N、P含量均先减小后增大,且均在8月最低,而枝的C：N及C：P和细根的C：P、N：P均先增大后减小,且均在8月最高。土壤C、N含量、C：P、N：P先增大后减小,在8月最高。凋落物N含量、C：P和N：P均呈先降后升的趋势,在6月最低,P含量变化不显著;（2）除叶片4—6月、细根4—8月N：P>14外,其他各器官4—10月均N：P<14,该区域油松生长主要受N限制;（3）叶片与凋落物的C、N含量及C：N之间均呈显著正相关,C：N、C：P与N：P之间均呈显著正相关（p<0.05）。叶片N：P与土壤C：N呈极显著负相关（p<0.01）,其他化学计量特征之间均无显著相关性。凋落物C含量与土壤P含量呈显著正相关（p<0.05）。研究结果使人工林生态化学计量学的研究更加系统性,为黄土丘陵区植被良好生长提供参考依据。