辽西低山丘陵区生态环境综合评价研究

应用模糊评价方法,对辽西低山丘陵区生态现状进行了评价研究,提出了该区生态脆弱程度和根源,为该区的生态环境建设提供了决策依据。     

辽西北低山丘陵区水土流失特点及主要影响因素分析

辽西北低山丘陵区受气候(大风、季节性干湿交替)、地形(沟壑纵横、侵蚀面高陡)、人为扰动(农忙时节与风季、旱季重叠)等因素影响,其水土流失具有径流侵蚀力强、接力式侵蚀、季节性裸地侵蚀、乱采滥垦"后遗症"严重等特点。采用的水土流失综合防治对策是在传统技术体系的基础上,根据流失特点、主要影响因素,不断寻求新的技术突破,追求水土保持衍生效益,通过产业引导、科技创新把水土保持工程建设转变为新的经济增长点。     

辽西低山丘陵区水保林可持续经营关键技术

辽西低山丘陵区现有林地面积已达1.161万km2,占全省人工林面积的49.6%,森林覆盖率27.4%。但是随着时光的延伸,辽西低山丘陵现有水土保持林却出现了林业自身可持续发展的一系列问题,突出表现为:森林质量低,稳定性不强;经济基础薄弱,经营管理粗放;经营体制理念陈旧,不适应林业可持续发展要求。针对辽西低山丘陵现有水土保持林存在的主要问题,根据森林可持续经营目标提出了具体的技术措施:1)大力营造混交林;2)改造现有纯林为混交林;3)推广农林复合经营。     

间伐对黄龙山辽东栎林下枯落物持水性的影响

[目的]对黄龙山林区辽东栎林抚育间伐与对照设置试验样地,研究其林下枯落物持水效应特征,为该地区森林抚育提供理论依据。[方法]采用重度(间伐35%)、中度(间伐25%)、轻度(间伐15%)抚育间伐,通过典型取样法、烘干法、浸泡法等开展研究。[结果]枯落物总储量大小依次表现为:CK(23.500±0.780)轻度(22.950±1.012)中度(22.708±0.365)重度(20.725±1.041),只有CK与重度有显著性;枯落物总持水量大小依次表现为:轻度(9.37)CK(8.29)中度(7.61)重度(6.39),轻度间伐下枯落物总有效拦蓄量最大;枯落物持水量与浸泡时间呈对数函数变化,R2均在0.93以上,具有显著相关性;枯落物吸水速率与浸泡时间呈幂函数变化,R2均在0.99以上,具有显著相关性。[结论]综合比较不同间伐强度下枯落物持水性,轻度间伐下枯落物持水性较好,可为黄土高原地区森林抚育提供理论依据。     

辽西低山丘陵区聚水农业技术体系的研究

在对辽西山丘陵区旱地及其生态条件系统分析的基础上,指出了影响辽西低山丘陵区旱地生产潜力发挥的主要因素,并有针对性地研究了改变辽西低山丘陵区旱地生产状况的技术路线,提出了从梁顶到沟底各类旱地治理改造的关键技术措施。     

辽西低山丘陵区旱作节水农业技术体系初探

针对辽西低山丘陵区坡地多、平地少的土地资源特点，以及干旱少雨的气候特点，采取修建集流聚肥梯田、增施有机肥及秸秆覆盖等旱作节水技术措施，可改善土壤理化性状，增加土壤含水量，缓解作物需水矛盾，但这些旱作节水技术措施的作用是有限的，只有将它们与雨水集蓄工程、节水灌溉及抗旱保水剂应用技术有机地结合起来，才能打破干旱对农作物生长的制约，保证农业的可持续发展。     

辽西海棠山森林枯落物持水与土壤贮水能力研究

从森林涵养水源的角度出发,对辽西海棠山6种林分的枯落物持水能力和土壤贮水能力进行了研究,结果表明,森林枯落物的厚度为1.3～3.0 mm.依次为油松人工林>针阔混交林>五角枫人工林>核桃秋林>黄檗林>杂木林,枯落物蓄积量为3.68～12.46 t/hm2,依次为油松人工林>核桃秋林>黄檗林>针阔混交林>五角枫人工林>杂木林;枯落物最大持水量为1.09～4.33 mm,依次以黄檗林>核桃秋林>油松人工林>五角枫人工林>针阔混交林>杂木林,枯落物最大持水率为285.32 oA～504.01%,依次为黄檗林>核桃楸林>五角枫人工林>油松人工林>杂木林>针阔混交林;枯落物有效拦蓄深为0.27～0.99 mm,依次为:黄檗林>五角枫人工林>核桃楸林>油松人工林>杂木林>针阔混交林,有效拦蓄率为234.35%～421.67%,依次为黄檗林>核桃楸林>五角枫人工林>油松人工林>杂木林>针阔混交林;枯落物持水量在最初的2 h内迅速增加,而后增加速度逐步放缓,未分解层和半分解层枯落物均在18 h左右达到饱和,持水量与浸泡的关系为H=Aln(t)+B;五角枫人工林(123.6 t/hm2)、油松人工林(107.4 t/hm2)和针阔混交林(103.6 t/hm2)的土壤贮水力相对较强,黄檗林(84.4 t/hm2)、核桃秋林(60.6 t/hm2)和杂木林(55.8 t/hm2)的土壤贮水能力相对较弱.     

辽西低山丘陵区褐土和棕壤坡耕地溅蚀过程模拟

为揭示辽西低山丘陵区坡耕地典型土壤溅蚀特征,选取褐土和棕壤作为研究对象,采用人工模拟降雨试验对比研究2种土壤的溅蚀差异。结果表明:褐土和棕壤不同方向溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率差异较大。不同降雨强度下,棕壤溅蚀率均随降雨历时呈现递减并趋于稳定的趋势;褐土溅蚀率随降雨历时的变化可以划分为缓慢增长阶段、迅速增长阶段、快速下降阶段和相对稳定阶段。褐土的小粒级颗粒完成迁移的降雨历时临界值与不同方向溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率的降雨历时临界值一致,降雨历时为20~25 min;棕壤的小粒级颗粒完成迁移的降雨历时临界值与不同方向溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率的降雨历时临界值一致,降雨历时为10~15 min。褐土向上坡溅蚀率、向下坡溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率皆与降雨历时呈显著二次多项式关系,而棕壤向上坡溅蚀率、向下坡溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率皆与降雨历时呈显著对数关系。     

晋西黄土丘陵区不同人工林枯落物持水特性研究

为了定量评价森林枯落物的水文功能,通过野外观测和浸水法实验,调查了晋西黄土丘陵区不同人工林枯落物的蓄积量,分析了枯落物的持水能力与过程,并对枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间的相互关系进行了研究。结果表明,枯落物蓄积量为6.81~56.64t/hm²,由大到小表现为:落叶松×白桦>落叶松>侧柏>油松×刺槐>油松>白桦>柠条>刺槐不同森林类型的枯落物最大持水量为10.08~100.78t/hm²,最大持水率变化范围为146.54%~203.74%,最大拦蓄量为9.41~88.65t/hm²,有效拦蓄量为7.90~73.53t/hm²枯落物浸水实验结果表明,枯落物持水量与浸水时间存在对数曲线关系,而枯落物吸水速率与浸泡时间呈反函数关系,在浸泡最初的0.5h持水量迅速增加,随后增幅减小,在12h以后枯落物吸水基本达到了最大值,持水量趋于动态平衡。表明落叶松×白桦混交林林下枯落物是8种林地中持水性最优的,刺槐纯林枯落物持水特性最差。     

黄土丘陵区不同植被类型枯落物持水效能研究

选择陕北绥德县王茂沟流域5种不同退耕还林植物枯落物进行浸水试验,对其枯落物蓄积量、持水量与吸水速率进行了分析。结果表明:(1)5种植被类型枯落物贮量大小排序为苹果林油松林白羊草草地杏树林榆树林;枯落物层厚度与枯落物贮量存在对数关系:y=4.55ln(x)-8.74(R2=0.8);枯落物层贮量与枯落物水储量存在指数关系y=0.69e0.22x(R2=0.7);(2)枯落物层的最大持水量变化范围为1.57~5.79mm,有效拦蓄量变化范围为0.89~3.02mm,枯落物有效拦量表现为苹果林油松林白羊草草地榆树林杏树林;(3)不同植被枯落物吸水速率随时间的变化过程较为相似,在2h内吸水速率呈直线下降,24h各植被枯落物吸水速率基本为0,达到最大持水量。对不同植被类型枯落物持水效能的研究,可以为解决黄土高原生态水资源短缺及水土流失治理提供理论基础及科技支撑。     

川西3种亚高山针叶林的养分和凋落物格局分析

Investigations were conducted to quantify litterfall, and litter and nutrient accumulation in forest floor, and to acquire information on litter decomposition and nitrogen and phosphorus release patterns in three different subalpine coniferous forests, a plantation （P1）, a secondary forest （SF）, and a primitive forest （PF）, in western Sichuan, China. The litter trap method was used to evaluate litterfall with the litterbag method being utilized for litter decomposition. Seasonal patterns of litterfall were similar in the three forests, with two peaks occurring in September-November and March-May. The plantation revealed an annual litterfall of 4.38 x 103 kg ha-1, which was similar to those of SF and PF, but P1 had a lower mass loss rate and a higher C/N ratio. The C/N ratio may be a sound predictor for the decomposition differences. N concentrations of leaf litter in both the secondary forest and primitive forest increased first and then decreased, and the percentages of their final/initial values were 108.9% and 99.9%, respectively. P concentration in the three forests increased by the end of the study. The results of litterfall and decomposition indicated that in the plantation the potential to provide nutrients for soil organic matter was similar to those of SF and PF; however, its slower decomposition rate could result in a somewhat transient accumulation of litter in the forest floor.     

亚热带低山丘陵区混播冬性牧草-水稻短期草田轮作系统的研究

1991～1994年在亚热带低山丘陵区(四川芦山县)进行的混播冬性牧草-水稻短期草田轮作系统的研究结果表明,混播冬性禾草和豆草与水稻轮作,即意大利黑麦草+紫云英→水稻、意大利黑麦草+南苜蓿→水稻和意大利黑麦草+白三叶草→水稻3个轮作系统在水稻产量高于对照的情况下获得高饲料价值,较充分地利用了禾草和豆草的共生互补作用,改善了土壤肥力状况,提高了农田生态位的利用效率,从而获得了较高的总生产效率。     

丘陵山区农户尺度宅基地空间重构

宅基地空间重构是优化城乡土地利用格局、促进乡村地域系统全面振兴和乡村现代化治理的有效途径。为了揭示农村宅基地利用中的乡村主体特征和行为差异,引导不同利用需求的宅基地实现差异化重构,该研究以土地适宜性评价为基础,结合农户宅基地的个体利用特征和发展需求,构建了村域农户尺度的宅基地空间重构分析框架,并以中国西南丘陵山区典型村域重庆市石柱县坪坝村为例进行实证研究,总结丘陵山区农户宅基地空间重构的基本模式,探讨农户宅基地差异化利用对宅基地空间布局优化的影响。结果表明：1）从规模来看,坪坝村有53.07%的宅基地分布在高适宜区,28.81%的宅基地零星分布在不适宜区。2）从数量来看,坪坝村有143个宅基地存在利用和发展障碍,占宅基地总数的48.97%,主要限制因素集中在宅基地集聚程度、用地标准、耕作半径和出行时间等方面。3）在布局适宜性评价基础之上,考虑农户对宅基地的差异化利用因素后,坪坝村需要重构的宅基地数量增加了1倍,规模增加了2倍。4）坪坝村宅基地重构类型可分为保留型、就地重建型、就近整合型、生产搬迁型和出行改善型5种类型,并存在搬迁模式、整合模式和置换模式3种重构模式。该研究综合宅基地的布局适宜性和重构迫切性,提出了农户尺度的宅基地空间重构方案,可为丘陵山区乡村国土空间优化提供理论与技术支撑。     

丘陵山地柑橘果园多方位自动喷药装置研制

针对现有自动喷药装置对丘陵山地不同树冠大小的柑橘果树适应性差的问题,该文设计了一种双向多方位自动喷药装置。通过模式转换机构,实现竖直喷药模式、45°倾斜喷药模式和对地喷药模式的任意切换,以满足喷药装置对不同大小柑橘树的适应性需求,提高农药的利用率。采用自动对靶模块检测果树冠层高度和高压雾化喷头组件至冠层表面距离;采用车速测定模块实时检测履带式手扶拖拉机行进速度。室内试验结果表明:在3种喷药工作模式下,装置射程与喷幅均符合植保机械作业质量要求;单次喷药量为72～190 L/hm2,符合低剂量喷药要求;超声波传感器布置在喷杆前方0.8 m处,当履带式手扶拖拉机行驶速度3～8 km/h时,有效降低了信号检测与处理滞后带来的对靶误差,对靶精度为99.7%,符合设计要求。田间试验结果表明:在竖直喷药模式和45°喷药模式下进行喷药工作,柑橘树冠层表面雾滴平均覆盖率分别为82.5%和78.7%,沉积密度分别为109滴/cm2和106滴/cm2;冠层内部雾滴平均覆盖率分别为16.1%和30.6%,沉积密度分别为35滴/cm2和64滴/cm2,喷药效果满足国家标准要求。     

文献三峡库区森林植被林地枯落物现存量及其持水能力

 基于三峡库区森林资源2类清查数据,结合森林植被林地枯落物现存量样地调查及浸泡实验,建立关于浸泡时间的持水量和吸水速率系列预测模型,对库区主要森林植被类型林地枯落物现存量及持水特性进行研究。结果表明:1)三峡库区不同植被类型林地枯落物现存量在一些类型间存在显著差异——杉木林林地枯落物现存量最高,达到11.610 t/hm²;柏木林枯落物现存量最低,仅为3.948t/hm²。2)不同森林植被类型林地枯落物的含水率竹林最高,达到182.9%,柏木林枯落物含水率最低,仅为32.2%。3)所有森林植被类型林地枯落物持水量均随浸泡时间的延长而增大,24h后增加速度急剧下降,48h后基本达到饱和;竹林枯落物的饱和持水量最高,达到自身质量的3.367倍,灌木林最低,为2.089倍。4)不同森林植被类型林地枯落物在前2h内吸水速度最大,类型间差别也较大,之后急剧下降,20 h后类型间吸水速度趋向一致,48h后基本不再吸收水分。5)三峡库区不同森林植被林地枯落物现存量干质量总量为2 048万5 668 t,枯落物对单场次降水的潜在持水总量为4 695万3 451t,现实饱和持水总量为3 291万7 480t。单位面积林地枯落物潜在持水量和现实饱和持水量的空间分布体现"东高西低,南高北低"的特征。研究结果可为科学评价森林植被水源涵养功能奠定基础,也可为三峡库区林业生态工程规划与建设提供理论依据。     

北京西部山区1999年生态足迹计算与可持续性分析

在剖析生态足迹分析法的理论基础和计算模型的基础上,计算北京西部山区门头沟1999年的人均生态足迹和生态容量。根据人均生态足迹和生态容量对比分析,得出1999年门头沟区处于生态赤字状态。经剖析造成生态赤字的原因,指出了该区在加强生态环境建设和养护,增加生态容量等方面应采取的措施与政策。提出以生态足迹作为山区生态可持续性评价指标的优点及当前存在的缺点。     

北京西部山区1999年生态足迹计算与可持续性分析

在剖析生态足迹分析法的理论基础和计算模型的基础上，计算北京西部山区门头沟1999年的人均生态足迹和生态容量。根据人均生态足迹和生态容量对比分析，得出1999年门头沟区处于生态赤字状态。经剖析造成生态赤字的原因，指出了该区在加强生态环境建设和养护，增加生态容量等方面应采取的措施与政策。提出以生态足迹作为山区生态可持续性评价指标的优点及当前存在的缺点。     

Comparison of nutrient concentrations in organic layers between broad-leaved and coniferous forests

The concentrations of Ca, Mg, K, N, P, and C, the ratios of C/N, C/P, and N/P, and pH values in L, F, and H layers were compared between a coniferous dominated forest group and a broad-leaved dominated forest group. L layers in the broad-leaved group displayed significantly higher nutrients concentrations, except for N a and P, and higher pH values than those in the coniferous group. This pattern extended to the F layers. In the F layers the broad-leaved group showed a substantial decrease in K concentrations compared with the L layers. In the H layers, pH values and Ca concentrations became very low for both groups. Carbon concentrations decreased linearly from the L to H layers. The degree of increase in Nand P concentrations from the L to F layers was larger than that from the F to H layers. Magnesium and Na concentrations did not vary appreciably among the layers. Between the groups no significant differences in the values of N, P, C, Na, N/P, and pH were found in the H layers, and the differences in the Ca, K, and C/N values became negligible. The results suggest that the H layers displayed relatively homogeneous characteristics for nutrient conditions even though the above ground vegetation was different.     

降雨特性和坡度对辽西低山丘陵区坡耕地褐土溅蚀的影响

为揭示辽西低山丘陵区坡耕地典型土壤溅蚀特征,选取褐土为研究对象,采用人工模拟降雨试验研究降雨特性和坡度对溅蚀的影响。结果表明:随着降雨强度的增大,5°和10°溅蚀量分别由6.86g/cm和8.13g/cm增加到14.21g/cm和16.00g/cm,增加幅度为48.47%~209.81%;不同溅蚀距离内的溅蚀量表现为0~5cm>5~10cm>10~15cm>15~20cm>20~25cm,溅蚀距离0~5cm范围内的溅蚀量(75mm/h)为7.29g/cm,占0~25cm范围内总溅蚀量(16.00g/cm)的45.56%,溅蚀距离20~25cm范围内的溅蚀量仅占9.88%。溅蚀量与降雨强度和溅蚀距离均具有较好的指数关系,其回归方程的决定系数R2在0.8以上。随着降雨时间的延续,溅蚀量逐渐增加,但溅蚀量增长率呈减小的趋势;降雨历时由5min增加到10min时溅蚀量增长率最大。溅蚀量和降雨历时之间具有较好的指数关系,其回归方程的决定系数R2在0.9以上。随着降雨强度发生变化时,溅蚀团聚体空间分布规律也随之发生改变。各径级团聚体的溅蚀距离均随降雨强度的增大而增大,2~5mm团聚体由30mm/h的0~5cm扩大到75mm/h的0~15cm。溅蚀团聚体以粒径<1mm为主,小粒径团聚体溅蚀距离和溅蚀量均大于大粒径团聚体,>5mm团聚体并没有迁移。5°总溅蚀量、上坡溅蚀量、下坡溅蚀量、净溅蚀量(75mm/h)依次为14.21,3.54,10.67,7.13g/cm,10°依次为16.00,3.85,12.15,8.30g/cm,与5°相比显著增加12.60%,8.76%,13.87%,16.41%,下坡溅蚀量大于上坡溅蚀量。