利用冻结滞水恢复西北地区生态环境

依据野外观测和室内模拟实验研究资料 ,分析冻结滞水对西北地区生态环境建设的效应。冻结滞水是指冬季冻结作用在包气带冻土层内形成的固态地下水 ,具有形成机制独特、富水性倒置和独立的水盐动态特征 ,对生态环境建设产生双重效应。冻结滞水量比冻结前土壤含水量一般增加 8%～     

采煤沉陷区冻结滞水消融过程中土壤水分变化规律

冻结滞水的倒置富水性和双向融化特性,使其消融过程中土壤水分迁移动向发生变化。采用烘干法,对采煤沉陷区不同立地类型冻结滞水消融过程中的土壤含水率进行了测定。结果表明:(1)随着融化时间的延长,采煤沉陷区阴坡土壤含水率峰值沿着垂直方向逐渐向下推移。冻结滞水融化第2天和第5天,土壤含水率峰值出现在0~10 cm土层;融化第8天土壤含水率最大值出现在20~30 cm土层;融化第11、14和17天土壤含水率最大值均出现在50~60 cm土层;(2)采煤沉陷区沟坡地冻结滞水融化第2天和第5天土壤含水率峰值均出现在20~30 cm土层;融化第8、11、14和17天土壤含水率最大值均出现在30~40 cm土层;(3)采煤区和非采煤区的冻结滞水含水率峰值在冻土层之下。     

中国三北地区冻结滞水资源对生态环境建设的效应研究

依据野外观测和室内模拟实验研究资料分析冻结滞水对西北地区生态环境建设的效应,冻结滞水是指冬季冻结作用在包气带冻土层内形成的固态地下水,具有形成机制独特、富水性倒置和独立的水盐动态特征,对生态环境建设产生双重效应.冻结滞水量比冻结前土壤含水量一般增加8%～25%,最高可达39.51%,冻胀区可达300%.在三北地区冻结滞水是天然和人工树木等植被越冬、春季繁衍期间水分代谢均衡的主要水资源,甚至是唯一水资源,是三北地区生态环境建设成败的主导因素之一.当冻结滞水量平均＜5%时,天然林和人工林等植被衰亡,可加速荒漠化,当冻结滞水量达过饱和状态时,则易形成沼泽化、盐渍化等不良地质现象,导致生态环境恶化.控制冻结滞水量对西北地区建设林业工程、优化生态环境和可持续发展至关重要.     

溆水流域的降水产沙特性及森林滞沙作用

溆水流域的降水产沙特性及森林滞沙作用曾秋云（湖南省怀化地区水电局，湖南怀化市４１８０００）一、流域概况淑水发源于淑浦县龙潭金子山，河源海拔高程１０５３ｍ，河口高程１２５ｍ，流域面积３２９０ｋｍ２，干流长１４３ｋｍ，坡降１９．１％，流经横坡、双江口、松...     

黄土高原非植物生长季节水热状况与生态功能

[目的]对黄土高原非植物生长季节水分状况与利用潜力进行分析,为该区生态环境建设中的水资源高效利用提供参考。[方法]根据分布在黄土高原地区的气象站观测数据和定位试验结果,分析研究区非植物生长季节的水热状况。[结果]研究区大部分地区植物经历春季萌发和秋季枯死过程,土壤经历冻融过程,最大冻土深度186cm,并有一定量的降雪,最大降雪深度30cm,非生长季节降水平均占全年降水的7.7%。陕西省北部的典型定位观测点的土壤冻结时间达3月之久,有利于土壤水分的保持。[结论]黄土高原非植物生长季节水热过程较弱,但是在水资源短缺条件下,能够明确非植物生长季节的水热过程,提高这一时段的水热资源利用效率对退化生态系统的恢复有重要意义。     

耕作模式和滞水时间对稻田中氮磷动态变化的影响研究

通过微区模拟稻田试验,分析了免耕、浅耕和深耕3种耕作模式下滞水时间不同的稻田排水中氮磷的动态特征及总氮、总磷流失潜能,研究了稻田夏季施肥耕作模式和滞水时间对氮磷的减排效能。结果表明：（1）深耕有利于土壤固肥作用的发挥,田面水中TN和NH4＋-N浓度呈逐渐下降的趋势。浅耕和深耕土壤中微生物环境利于硝化反应,不易被土壤吸附的NO3--N得以迅速向田面水中释放。免耕和深耕处理的田面水中TP和DP浓度在第1～5 d内浓度较高,3个耕作处理的滞排水中TP和DP在耕作处理5 d后均处于较低的浓度水平。（2）不同耕作模式滞水5 d后TN的绝对流失量均处于较低水平。免耕、浅耕、深耕在滞水5 d后可分别减少田面水中TN流失59.55%～65.68%、70.15%～88.20%和65.23%～77.26%。深耕处理的模拟稻田田面水中TN的流失潜能相对较小。不同耕作模式处理相对流失形态与潜能以TN为主。（3）免耕处理田面水中TP的绝对流失量最大,浅耕处理田面水中TP绝对流失量最少。免耕、浅耕、深耕在滞水5 d后再排水可分别减少田面水中TP流失54.70%～67.78%、62.99%～85.09%和52.45%～87.99%。浅耕处理模拟稻田田面水中TP的相对流失潜能较小。不同耕作模式处理田面水中磷素的相对流失形态表现出一定的差异性,田面水中磷素流失形态随时间变化呈现出TP与DP交替变化的现象。总之,从减少田面水中氮磷的绝对流失量出发,夏季浅耕不失为最佳清洁耕作模式;同时在滞水5 d后排水,能有效减少田面水中氮磷的流失量,减少稻田排水对面源污染的影响。     

高光谱成像分析植物叶片滞尘前后光谱特征变化

灰霾的监测与治理是迫切需要解决的问题,分析植被叶片滞尘前后的光谱变化特征是灰霾监测的一种有效方式。植物叶片具有吸附空气颗粒物的能力。该文通过获取10种常见树木叶片10月和11月连续26 d的高光谱图像,对比分析每种叶片滞尘前后的光谱特征变化情况,得出滞尘前后叶片光谱变化的基本趋势:1)10种叶片变化趋势基本一致,10种叶片滞尘前后光谱变化明显的区间均表现在500~550 nm、550~700 nm、730~760 nm波段内;2)滞尘前后的叶片红边位置并没有发生改变,滞尘没有对叶片内部生理结构构成影响;3)金露梅和二球悬铃木在765 nm波段处的光谱响应与其它树种存在很大差异;白杜、金银忍冬、紫薇和玉兰在550~570 nm波段区间对于滞尘的敏感度较弱。研究为大气降尘的监测以及灰霾的治理提供应用参考。为进一步通过高光谱探测灰霾典型成分提供理论支撑。     

蛋白质中二硫键对稻米淀粉黏滞性的影响

在6个不同品种的稻米粉中添加二硫苏糖醇以打破米粉中蛋白质的二硫键,用快速粘度分析仪测定淀粉的黏滞谱,研究稻米中蛋白质二硫键对稻米黏滞性的影响。结果显示,样品中添加DTT（二硫苏糖醇）后,糊化温度降低,糯稻的峰值粘度下降,其他样品的峰值粘度上升,而消减值极显著降低。蛋白质影响米饭的蒸煮食味品质,可能是二硫键结合形成的蛋白质网络的变化引起稻米吸水性改变而起作用。     

植物残体对土壤结构性状的影响

试验研究了有机肥、亚铵造纸制浆黑液（ＳＷＵＡ）和化肥对砂壤质水稻土结构的影响,结果表明,施用有机肥的水稻土孔隙度,水稳性团聚体和持水能力生状显著优于黑液处理和化肥处理,秸杆直接还田最有利于土壤结构改善,土壤毛管孔隙范围内水分最活跃孔径为０．０５￣０．１０ｍｍ,其孔径孔隙度与土壤持水能力呈明显线性关系。     

植物残体对土壤结构性状的影响

试验研究了有机肥、亚锭造纸制浆黑液(SWUA)和化肥对砂壤质水稻土结构的影响。结果表明,施用有机肥的水稻土孔隙度、水稳性团聚体和持水能力等性状显著忧于黑液处理和化肥处理;秸秆直接还田最有利于土壤结构改善;土壤毛管孔隙范围内水分最活跃孔径为0．05～O．10mm,其孔径孔隙度与土壤持水能力呈明显线性关系。     

沙地植物生长对CO2增加和土壤干旱的响应

实验研究了毛乌素沙地优势植物种柠条、杨柴、油蒿的根长、主茎高、地径等生长量对大气中CO2浓度增加和土壤干旱的响应。结果表明:大气中CO2浓度增加和土壤干旱对植物生长量的影响是十分复杂的,不仅不同的植物种对CO2浓度的反应不同,而且不同的植物对土壤干旱的反应也有差异,由此而使得大气中CO2浓度增加和土壤干旱对植物的复合影响十分复杂。     

西北地区季节性最大冻土深度的分布和变化特征

利用西北地区1961～2000年101个代表站的年冻土观测资料,采用EOF、REOF、小波分析方法,分析了西北地区季节性最大冻土深度的分布状况及其变化特征。结果表明,西北地区多数地区平均最大冻深在0.5～2m之间,平均2m以上的只有在新疆的天山,青海东北部的祁连山区有零星分布。近几十年来,西北地区整体最大冻深减小,上世纪90年代是近几十年来最大冻深最浅的时期,其中变化最明显的区域是新疆;西北最大冻深的变化可分为五个敏感区:西北中部区、南疆区、北疆区、青藏高原区、西北东部区。各区最大冻深随时间变化趋势有所不同,西北中部区、南疆区几乎呈直线下降,上世纪90年代的平均最大冻深均比上世纪60年代减少了0.1m,北疆区和西北东部区呈小-大-小的抛物线型式变化,最大冻深的变幅相对较小,青海高原的最大冻深则表现出与其他区域相反的变化趋势,是一个由大-小-大的变化过程,上世纪90年代比上世纪80年代平均最大冻深增加了0.57m。不同地区因其地形、土壤、控制的气候系统有所差异,变化周期有所差别,但其周期尺度基本相似。在影响冻土的因素中,干旱区以冬季气温较为显著,而半干旱半湿润区则以地温和封冻前的土壤水分的影响更为显著。     

植物对高CO2和土壤干旱的响应趋势及对策

根据我国北方地区农业生态系统、沙地生态系统、草原生态系统以及长白山阔叶红松林生态系统中的优势植物种对高CO2浓度和土壤干旱的响应差异,预测了在CO2浓度增加和土壤干旱化趋势下不同优势植物的可能变化,并提出了应对这种变化可采取的措施。     

季节性冻土区地下水状况在土壤改良中的应用

我们依据季节性冻土区近地表地下水的实测资料 ,对其作了进一步分类并建立了模式图。利用新资料来重新研究与地下水有关的土壤改良的许多问题 ,都产生了与前不同的概念     

大同市季节性冻土的分布与变化特征

利用大同市1961-2008年8个站点地面气象观测记录中的冻土资料,对大同市地面冻结日期、解冻日期、冻结日数及最大冻土深度的时空分布进行分析。结果表明:40多年来土壤开始冻结期呈推迟的趋势,土壤完全解冻期呈提前的趋势,地面冻结日数相应呈减少趋势,累年最大冻土深度自西北向东南逐渐减小,全市历年平均最大冻土深度变化总体上呈减少趋势,但2000年以后较20世纪60-80年代有增加的趋势。     

干旱区季节性冻土冻融状况及对融雪径流的影响

利用天山北坡季节性冻土区的军塘湖流域观测场2013年和2014年冻融期冻土深度及各层土壤的温湿度数据,研究季节性冻土的冻融规律及冻融过程中土壤含水量的变化特征,探讨各层土壤水分分布及迁移特征对融雪径流的影响。结果表明:冻融过程中冻土深度会发生变化,且温度不同冻融速率不一;土壤水分的迁移受制于土壤温度的变化,特别是表层10cm土壤温湿度相关性极大;对比2013年,2014年数据,土壤表层10cm内的含水量变化会对融雪水的下渗有调控作用,从而影响下垫面的径流量。研究季节性冻土冻融过程及对融雪径流的影响,会对准确预报融雪性洪水有重要意义。     

植物的水分阈值与全球变化

近年来,全球变化和区域响应引起全球温度升高,降水格局发生变化,研究水问题显得日益迫切。淡水资源在世界特别在我国变得越来越匮乏,研究植物的水分关系显得更加重要,而对水分变化影响植物的生长、生理生态过程进行定量分析是解决问题的重要途径。论文对近年来国内外在植物生长和生理生态变化过程中的水分阈值研究进行了评述,对有关温度等关键因素的阈值也进行了讨论,最后提出了应着重加强研究的4个科学问题。     

灌溉水温对冻融土入渗规律的影响

在冬春灌溉期间,由于灌溉水源、灌溉方式、灌溉时间不同,当水流入农田时,将具有不同的水温。灌溉水温不同,在相同的灌溉水量条件下,其热容量不同,导致土壤温度分布不同,必将影响到冻土的入渗规律。该文通过土壤冻结期间积水入渗试验,获得了不同入渗水温条件下冻土的入渗规律。试验结果表明,入渗水温对冻土入渗规律的影响十分明显,冻土的入渗能力随入渗水温的升高而增强。研究结果对于季节性冻土壤区冬春灌溉合理灌水技术参数的确定提供依据