石羊河流域下游不同年代退耕地风沙流特征研究

不同年代退耕地受水分与植被的影响,地表风沙流输沙量呈规律性变化。以石羊河流域下游民勤治沙站不同年代退耕地为研究对象,用0～100cm的风沙流观测仪测定了不同年代退耕地上的风沙流输沙量,分析了不同退耕年代风沙流年输沙率等特征。研究结果表明：(1)输沙量总体上表现为随退耕时间的增加而呈增加趋势,退耕时间越长,年输沙量越大,同时输沙率受样地周边地貌环境的影响较大;(2)不同年代退耕地输沙量随季节呈规律性变化,而且与风速关系密切,输沙量大小与当地风季发生规律相一致;(3)退耕地风沙流输沙量与退耕年代总体上呈二元线性相关关系,相关系数为0.88;(4)通过聚类分析将10个样地风沙流输沙量分为3类,17年为一类,13年为一类,其余退耕年代的为一类。不同退耕地因退耕时间的不同,受周边地貌,植被的影响,其风沙流输沙量有很大差异,研究结果为退耕地利用与治理提供了科学依据。     

乌兰布和沙漠流动沙丘风沙流结构的定量研究

为研究乌兰布和沙漠流动沙区0~50 cm风沙流结构,揭示流动沙区风沙流的运动规律,在对乌兰布和沙漠流动沙丘风沙流实测的基础上,运用拟合曲线和拟合方程等方法对0~50 cm垂直高度内的风沙流结构进行分析。结果表明：（1）0~50 cm总输沙量与各高度层的输沙量与风速均呈幂函数关系。（2）各高度层输沙量与高度呈指数递减关系。（3）上、中、下3层的输沙量均与总输沙呈幂函数递增关系。     

民勤绿洲退耕地自然恢复过程中土壤微生物量碳、氮、磷的动态变化

以石羊河下游民勤绿洲内不同退耕年限（1、2、3、4、5、8、15、24、31年）退耕地为对象,分0~10、10~20、20~30、30~40 cm 4个土层,调查分析退耕地在自然修复过程中土壤微生物生物量碳、氮、磷在不同土层、不同退耕年限的动态变化以及和土壤养分的相关性。结果表明：（1）土壤微生物量碳、氮、磷与土壤全氮、速效钾、有效磷之间存在一定的相关性,其中有效磷的含量与土壤微生物量碳、氮、磷之间均存在较显著的正相关性,且其相关系数较全氮和速效钾更高;（2）土壤微生物量在不同深度的土层内随退耕年限的增加其变化规律是不一样的;（3）各土层土壤微生物量之间具有显著差异,土层越深,土壤微生物量越低,并且,随着退耕年限的增加各土层土壤微生物量之间的差异逐渐减小。     

民勤绿洲退耕地土壤养分分布特征研究

为了更加科学合理地管理和利用植被资源,以石羊河下游的典型区——民勤县退耕地为研究对象,通过对石羊河下游地区退耕地植被恢复过程中不同恢复年限土壤养分变化分布特征进行分析。结果表明：（1）土壤中N肥含量退耕年限的增加呈波动式上升的趋势,但在同一年限退耕地中随土层的加深而逐渐减小,退耕后1~10年,群落中大多为1年生草本植物和宿根植物,其根系较浅,土层N含量变化的幅度较小;15~30年,1年生草本逐渐被多年生草本和灌木所代替,植物根系深度达到20~40 cm N含量变化的幅度相对较大;50年后,趋于稳定。（2）P含量在各演替阶段土壤层次上均呈A>B>C>D规律性分布的特点,退耕后1~10年,A、B 2层P含量的差异较大,C、D 2层受退耕时间的影响较小;退耕15~50年后,A、B、C、D 4个土层P含量变化的幅度相对较小。（3）在不同年限退耕地土壤各层次中,K的含量表现出和P同样的规律性,即A>B>C>D的总体规律,退耕后1~30年间,C、D层K的含量随着退耕年限增加而波动式减小,而A、B层规律性不明显;退耕50年后,K的含量趋于稳定。     

不同沙冬青配置方式对土壤风蚀的影响

笔者针对当前防风固沙体系的衰败及防风阻沙效果较低的问题,基于沙冬青的生物特性,通过人工模拟的方法定量研究了单株沙冬青流场特征及沙冬青不同配置方式的防风阻沙特征。研究结果表明：（1）单株沙冬青对其两侧的风速没有显著地消减作用,而当风越过植株后,风速会被显著降低,降低率最大可达59.77%,并在其背风面1~3 H范围内形成一个低速的静风区,在7 H处风速与旷野基本相当,成为尾流区;（2）单株沙冬青对集沙量的影响和对风速的影响具有相似的变化规律;（3）沙冬青行带配置方式的防风效能最好,均匀式居中,随机式最低。3 种配置方式在林带后缘5 H内输沙率都有所减少,在林带后1、3 H减弱最明显。     

石羊河下游民勤绿洲不同年限退耕地土壤物理性质变化研究

石羊河下游因水资源减少而退耕大面积土地,测试其物理性质,旨在为管理提供依据。选择不同退耕时期（1 年、2 年、3 年、4 年、5 年、8 年、15 年、24 年和31 年）土地,分层采集0~40 cm范围内土样,分析其容重、孔隙度和机械组成。结果表明：随着退耕年限增加,土壤粘粒呈减少趋势,粉粒增加,退耕4 年达到最大,之后则略有增减;土壤垂直剖面的土壤粒度分异性增大,而变化最大的土层为0~10 cm。退耕土壤容重随着退耕时间延长而增加,退耕3 年之后的不同深度的土壤容重及孔隙度的差异变小。随着退耕年限增加,土壤质地变粗,通透性增加,土壤质量下降。退耕3~4 年期间的土壤物理性质相对变化明显,是退耕地管理的关键时期。     

石羊河流域下游不同年代退耕地土壤养分和盐分变异特征研究

由于气候及人类活动因素的影响,中国干旱灌区土壤盐渍化问题日趋严重,盐渍化退耕地面积不断扩大,通过研究不同年代盐渍化退耕地土壤盐分、养分的变化规律,为盐渍化退耕地土壤的恢复和合理利用提供理论基础。石羊河流域下游的民勤绿洲区属于土壤盐渍化严重区,选择不同年代退耕地,利用时空替代的研究方法,研究绿洲区盐碱化退耕地土壤盐分（土壤盐分离子Ca2+、Mg2+、K+、Na+、CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-）和养分（土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾）在不同退耕时期的变异特征。结果表明：退耕年限的长短对土壤养分、盐分影响程度不同,退耕0~5年土壤有机质含量较高,5~10年土壤有机质含量最低,退耕10年以后土壤有机质含量基本趋于稳定;土壤可溶性盐分含量随着退耕年限的延长而逐渐升高。盐分8大离子组成中,阴离子以主要为SO42-、Cl-为主,阳离子以K+、Na+为主,分别占总含盐量的66.2%和19.2 %。退耕地土壤盐渍化程度随着退耕年限的延长越来越严重。     

不同种植年限对菜地土壤结构的影响

为了探究不同种植年限对菜地土壤结构的影响情况,为土壤培肥提出切实可行的方法,采用萨维诺夫法分析了重庆市九龙坡区白市驿镇蔬菜基地种植1年、5年、10年的菜地土壤团聚体的组成情况及其差异。结果表明：水稳性团聚体含量以及稳定性在不同种植年限土壤间存在较大差异。对于0~20 cm土层土壤,1~0.25 mm、>3 mm和>5 mm水稳性团聚体含量均表现为1年>5年>10年,20~40 cm土层也存在类似变化。表明随着种植年限的增加,各土层土壤水稳性团聚体含量逐渐降低。对于0~20 cm土层,1年土壤>0.25 mm团聚体平均破坏率为27.78%,5年和10年土壤>0.25 mm团聚体平均破坏率分别高达49.86%、58.74%;对于各种植年限土壤20~40 cm土层也存在相同的趋势。说明随着种植年限的增加,土壤团聚体破坏率增高,土壤结构稳定性降低。相关分析表明,土壤有机质含量与种植年限、平均破坏率呈显著负相关（相关系数分别为-0.880*、-0.897*、n=6）,与>0.25 mm水稳性团聚体含量、>3 mm水稳性团聚体含量、>5 mm水稳性团聚体含量、3~1 mm水稳性团聚体含量、1~0.25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关（相关系数分别为0.897*、0.868*、0.859*、0.835*、0.829*、n=6）,土壤团聚体MWD与>0.25 mm水稳性团聚体含量之间达到极显著正相关（相关系数为0.985**,n=6）。说明随着种植年限增加,土壤有机质含量降低,水稳性团聚体含量增加,平均破坏率逐渐增加。>0.25 mm的水稳性团聚体含量越多,土壤平均重量直径(MWD)值越大,土壤团聚体稳定性越强。有机质含量是影响研究区紫色土土壤水稳性团聚体含量及稳定性的主要因素。     

民勤退耕地物种多样性与土壤生物学特征及其相关性研究

为了研究退耕地植被恢复中物种多样性与生物学特征存在一定的关系,以石羊河下游民勤绿洲内退耕地为研究对象,对其物种多样性与土壤酶活性及其相关性进行分析。结果表明：（1）随着退耕地的恢复,物种的Margalef指数、Simpson指数、Shanon-wiener指数呈下降趋势,群落优势度呈先增加后减少趋势,Pielou指数、Alatalo指数呈波动式增加趋势。（2）受退耕地盐碱化影响,土壤中过氧化氢酶的含量明显高于磷酸酶、脲酶和蔗糖酶;磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶的含量随着退耕地植被的恢复呈波动式增加。而脲酶呈递减趋势,可能是因植被随退耕年限的增加使得物种趋于单一,为其提供的物质源随之减少。（3）民勤退耕地土壤酶活性与植物物种多样性存在不同程度的相关性,脲酶与各指数之间的相关性最为显著,磷酸酶次之,过氧化氢酶、蔗糖酶与各指数之间的相关性较弱。     

光照和沙埋对沙生针茅种子萌发与幼苗出土的影响

为了对沙生针茅种子萌发特征和休眠机理的研究,采用种子萌发学和实验生态学方法,研究了不同光照、划破种（果）皮及切除不同比例胚乳对种子萌发的影响和模拟野外条件对不同沙埋深度幼苗出土的影响。结果表明：黑暗条件下种子萌发率显著高于光条件下;移走胚乳75%时,种子萌发最快;不同沙埋深度以0.5 cm的浅层沙埋时的种子萌发率和幼苗出土率最高而休眠率最低;沙埋超过2 cm后,种子萌发率、幼苗出土率与沙埋深度呈负相关,休眠率随着沙埋深度的增加而增加。说明沙生针茅种子为休眠型暗条件萌发类型。人工播种应以0.5~2 cm深度为宜。     

新疆农田防护林防风固沙服务功能价值核算

研究农田防护林防风固沙服务功能的价值对于新疆农业的发展和生态环境的保护具有重要意义。运用市场价值法、影子价格法等,对新疆2007年和2011年农田防护林防风固沙服务功能价值进行了核算。结果表明,2007年和2011年农田防护林防风固沙服务功能的总价值分别为73.50亿元和128.08亿元,防风固沙价值中起主要作用的是防护林的防护价值;新疆农田防护林林产品及防风固沙总价值年均增加17.650亿元。其中,防护的价值增加最大为8.240亿元,其次为固沙、林产品分别为5.405亿元、4.005亿元。防风固沙服务功能价值在农田防护林中贡献巨大,应该尽快建立市场补偿机制和完善生态服务功能价值评估方法,促进农田防护林从生态型向生态经济型转变。     

风沙对策勒开花期棉花光合特性的影响研究

为评估风沙灾害对策勒棉区开花期棉花生长的影响,以‘新陆中21号’为供试品种,2011—2012年在新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站农民常规栽培模式田内进行风沙对比观测试验,研究经纱网保护、水洗处理与自然状态下开花期棉花单叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度等光合特性日变化的差异。结果表明：风沙对棉花生长的危害不仅仅是降尘附着在棉花叶片上降低了叶片接受光合有效辐射的效率,减少叶片对二氧化碳的吸收,减缓叶片上水分的蒸腾速率,而引起叶片光合速率下降。而且还有风沙流在长期吹袭叶片时,其所含沙粒直接打击棉花植株,使其生理结构受到损伤,阻遏其碳同化能力,降低了棉花的物质积累,进而使棉花生长受到影响。     

沙冬青与几种常见物种的防风阻沙效能定量研究

在沙冬青生态防护方面的研究只有少量的定性描述,没有定量的结论,在一定程度上限制了其推广应用。笔者采用多通道风速风向采集仪和阶梯式集沙仪在单株水平上测定沙冬青、梭梭、沙蒿和柠条不同位置的风速和集沙量,并进行了计算和对比分析,定量揭示了沙冬青在生态防护方面的优越性,为今后干旱荒漠区生态环境建设的物种选择提供理论依据。     

生态垫和覆袋沙障对梭梭林冠下土壤含水量的影响

受沙障影响,梭梭冠下土壤含水量及分布会出现不同差异,探讨梭梭林冠下土壤水分受沙障影响的分布规律,可以为提高梭梭存活率,防风固沙提供理论依据。以民勤县老虎口生态垫沙障和覆袋沙障布设区的梭梭林及裸沙丘上的梭梭林（对照区）为研究对象,在沙障布设区及对照区各选取3株具有代表性的梭梭,在其东西南北向上各水平取土至80 cm,（部分情况下取土至60 cm处）每20 cm 1个梯度。垂直取土至60 cm,每10 cm 1个梯度。然后测定土壤水分。结果表明：（1）沙障的布设削弱了沙障内梭梭冠下土壤含水量,对照区梭梭冠下土壤含水量大于2种沙障布设区,差异性显著(P＜0.05),但2种沙障布设区的梭梭冠下土壤含水量差异性不显著(P＞0.05);（2）覆袋沙障在出现破损后,会削弱沙障内梭梭的土壤含水量;（3）布设有生态垫沙障的梭梭根部土壤含水量较丰富,越往外围土壤含水量越少。     

洪泽湖输沙淤积、底泥理化特性及重金属污染变化特征分析

基于洪泽湖近20年来的相关研究,对洪泽湖输沙量和底泥的分布特征及理化性质各指标的含量等数据进行了搜集处理和分析。统计和分析了相关理化性质的空间特征分布与变化趋势,洪泽湖入湖输沙量大于出湖输沙量,呈淤积状态;对洪泽湖底泥中的总氮、总磷、重金属等进行了评价,重金属大部分元素达到土壤评价二级标准,重金属污染属于重污染,与镉浓度含量超标有关。提出了防治洪泽湖底泥污染的措施。     

宁夏压砂瓜种植区霜冻气候基本特征及变化趋势

压砂瓜是环香山地区农民赖以脱贫致富的重要特色产业,霜冻的发生给压砂瓜产业造成了巨大的损失,笔者拟对近50年该地区霜冻气候的基本特征和变化趋势进行详细分析,为制定宁夏环香山地区压砂瓜霜冻灾害防御措施提供参考。通过研究分析宁夏压砂瓜种植区中卫、中宁、海原、同心、兴仁5个台站近50年日最低气温资料,结合霜冻的气候指标,初步得出了该地区霜冻气候的基本特征和变化趋势。多年来终霜日都呈现出随着时间的推移结束日期逐渐提前的变化趋势,≤2℃霜冻变化趋势最显著,≤0℃霜冻次之,≤-2℃霜冻变化最缓。轻、中、重度春霜冻年发生日数逐年减少,轻度霜冻日数减少的最多,中度和重度霜春霜冻减少的趋势较缓且非常接近。压砂瓜种植区多年来霜冻发生没有呈现显著地规律性变化,虽然2006年以后中度和重度霜冻呈现出了低发、少发的态势,仍然要加强防范霜冻灾害。     

化学固沙剂对退化沙地植物多样性与微生物多样性的影响

化学-生物固沙是一种有效固沙技术。为了解化学固沙剂对沙地植物多样性与微生物多样性的影响,以450、600、750 kg/hm²固沙剂和未喷施固沙剂(CK)为研究处理,生物、微生物多样性分析结果表明：应用固沙剂后群落重要值随着优势度增加而增加,随着优势度降低而降低;各处理均比对照群落高度、盖度、生物量有提高,表明应用固沙剂后对群落的生长具有促进作用,以600 kg/hm²处理最好。固沙剂喷施量的增加植物、微生物多样性都表现为减少,而植物、微生物优势度都表现为增加。植物多样性与微生物线性相关,同样植物优势度与微生物优势度存在线性相关。植物通过影响土壤环境,进而影响土壤微生物群落结构和多样性。     

Discussion on 2-D Math Model of Sediment in Gravel Dominantly Riverbed

The present paper gives a discussion about transport coefficient of suspended sediment, coefficient of saturation recovery, riverbed sediment grading, deposition/scour thickness and normalization of the sediment composition in gravel dominantly riverbed. The math model above mentioned has been tested in two rivers with different riverbed sediment composition and a rather good agreement has been obtained.