河岸人工林缓冲带截留磷素能力及适宜宽度

以中山杉林、杨树林、中山杉—杨树林3种太湖人工林缓冲带为研究对象,分析不同缓冲带宽度对富营养物质磷素的截留效果差异,为确定缓冲带适宜宽度提供科学依据。结果表明:3种类型人工林缓冲带径流水中的磷酸根质量浓度没有特定的空间趋势,总磷、可溶性总磷随宽度增加质量浓度减少,研究区人工林缓冲带对径流水中总磷的最大去除率可达78.2%。土壤总磷质量分数随宽度的变化呈极显著正相关(p0.01)。回归分析得出径流水中的总磷去除率达80%时,最佳人工林缓冲带为43.64 m宽的杨树林带。     

太湖乔木林河岸植被缓冲带截留氮素效率

为研究河岸植被缓冲带对氮素的截留效率,以太湖流域平缓坡地上人工林河岸缓冲带作为研究对象,分析了不同河岸缓冲带宽度（5,15,30,40 m）,不同植物类型（‘南林95’杨Populus×euramericana ‘Nanlin 95’林、中山杉Taxodium hybrid ‘Zhongshanshan’林、南林杨95-中山杉混交林）对不同深度径流水及土壤中氮素的截留效果。结果表明:15 m宽的河岸缓冲带即能很好地截留各形态氮素,40 m缓冲带对径流水中硝态氮、铵态氮、总氮的截留率分别达68.8%,68.7%和66.0%;同一宽度条件下,缓冲带对40 cm深径流水中铵态氮、总氮的截留率较高,分别达71.4%和69.1%,对20 cm深径流水中硝态氮截留率较高,达70.6%;森林土壤对铵态氮和硝态氮的截留主要在中层土壤,对总氮截留主要在表层土壤;杨树林缓冲带对径流水中铵态氮和硝态氮的截留率较高（P < 0.05）,达77.4%和66.3%;杨树-中山杉混交林缓冲带对总氮的截留率较高（P < 0.05）,达73.0%;植物叶片（r=-0.53）全氮和土壤总氮（r=-0.59）均与径流水中总氮呈负相关关系。     

模拟黑麦草植被缓冲带对径流中氮、磷以及悬浮颗粒物的截留效果研究

农业面源污染已成为湖泊和河流的主要污染源之一,河岸植被缓冲带的存在可以对面源污染物进行有效吸收和截留。为阻控径流中农业面源污染物向水体的迁移,以模拟黑麦而麦草植被缓冲带为研究对象,采用模拟径流和降雨试验方法,通过6组模拟试验,分析其对地表径流及渗流中氨氮(NH₄⁺-N)、总磷(TP)、溶解态磷(DP)及悬浮颗粒物(SS)的截留、阻控效果。结果表明:黑麦草植被缓冲带对地表径流及土壤不同深度渗流中氮、磷及SS等面源污染物均具有一定的截留效果。模拟径流和降雨条件下,随着渗流取样深度的增加,黑麦草对各形态氮磷污染物的截留效率逐渐增大。模拟降雨条件下,黑麦草植被缓冲带对40cm渗流中NH₄⁺-N、TP和DP的截留效率高于模拟径流中污染物的截留效率,其最大值分别为28.0%,12.4%和25.6%。植物根系吸收、土壤的入渗以及土壤吸附等作用是黑麦草植被缓冲带对地表径流和渗流中各形态氮磷及SS的截留、阻控作用机制。     

冻融作用对河岸缓冲带土壤磷素迁移的影响

冻融过程不仅直接影响非生长季节的磷循环,而且频繁冻融对生态系统的影响将持续到下一个生长季节。为研究冻融作用对河岸缓冲带土壤磷素迁移的影响,以河岸植被缓冲带土壤作为研究对象,室内模拟冻融环境,探究冻融条件下,土壤对磷素吸附行为,将待测样离心过滤后取一定体积液体测其浓度,分别计算出1,2,3,4,5次冻融循环中土壤对磷的吸附量,绘制等温吸附关系曲线并将吸附数据用Langmuir和Freundlich等温方程进行拟合;并分析在不同含水率、不同深度与冻融周期下,土壤中速效磷含量变化情况,将20 cm和40 cm深度的土壤饱和质量含水率控制为70%、75%、80%,经过5个周期的冻融后,分别测定土壤内的速效磷含量,并探讨磷素在河岸带土壤中发生的吸附和垂向迁移行为。结果表明：在平衡浓度0～30 mg·L^-1范围内,土壤对磷的吸附量随着溶液中磷浓度的增加而增加,磷溶液浓度大于30 mg·L^-1时,吸附达到平衡,对速效磷的最大吸附量为714.26 mg·kg^-1;随着冻融周期的增加,土壤对速效磷的吸附量逐渐降低,5次冻融结束后的土壤对速...     

冀北山地河岸缓冲带净水效果研究

[目的]充分了解不同河岸植被缓冲带对地表径流污染物的去除效果.[方法]采用人工模拟地表径流的方法,选取冀北山地5种不同植被类型河岸植被缓冲带为研究对象,分析了其对地表径流中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除效果.[结果]在5种不同植被类型河岸植被带中,随着河岸缓冲带宽度的增加,各缓冲带对地表径流中COD、TN、TP的去除率基本呈增加趋势,但对各污染物的去除规律各异,华北落叶松林能在较窄的距离内较迅速去除径流中COD、TN、TP.[结论]各标准地对地表径流中不同污染物的削减各有优点,在对受污染的河流进行生态植被修复时,应当充分考虑当地河流水质污染特点选择植被类型.冀北山地在建设较窄河岸缓冲带时,可以优先考虑采用华北落叶松林.     

河岸植被缓冲带规划及重建研究——以长株潭湘江河岸带为例

分析了长株潭湘江河岸带现状及存在的景观生态问题,进行了河岸植被缓冲带典型区段的划分,依据河岸植被缓冲带规划及重建原理,提出了长株潭湘江河岸植被缓冲带的规划重建措施,对重建后的河岸植被缓冲带生态系统效能进行了预测,以期为长株潭湘江河岸带的管理、建设提供参考和借鉴.     

河岸缓冲带植物配置模式对面源污染物的净化效果

为选择适合喀斯特山区河岸带修复的植物种类及其配置模式,构建了白花三叶草、高羊茅、金叶女贞3种植物及其不同配置模式的缓冲带试验基地,开展农田径流总氮（TN）、总磷（TP）、固体颗粒悬浮物（SS）的截留净化试验。结果表明：不同植物及配置对面源污染物的净化效果不同。混合草本（高羊茅＋白花三叶草）对 TN、TP 的去除效果较好,去除率分别为39．35％和50．89％;混合草本＋灌木（高羊茅＋金叶女贞＋白花三叶草）对 SS 的截流效果明显,去除率为86．71％;高羊茅对 SS、TN、TP 去除效果最差,去除率分别为72．33％、26．49％和26．98％。应加强河岸缓冲带不同植物配置模式下污染物的截留转化机理的研究。     

长江流域河岸植被缓冲带生态功能及构建技术研究进展

长江流域河岸植被缓冲带是河岸生态系统的重要组成部分,对长江流域污染防治和生态环境建设具有重要影响。综述了河岸植被缓冲带的主要生态功能,分析了长江流域河岸植被缓冲带面临的环境影响因素,阐述了河岸植被缓冲带构建技术,并对未来研究提出展望。河岸植被缓冲带的主要生态功能为缓洪护岸、截污净化和保护生物多样性等。目前,长江流域河岸植被缓冲带面临的主要影响因素为外来物种入侵、大量硬质工程建设和农业、工业发展带来的污染物排放等。长江流域河岸植被缓冲带的构建技术应根据不同河岸带的特点和功能来确定,并加强对河岸植被缓冲带的管理。未来研究应集中于:(1)开展河岸植被缓冲带遮阴效应的过程及机制研究,根据遮阴效应的研究结果,讨论遮阴的利弊问题,以及遮阴效应与缓冲极端气候的联系。(2)开展极端气候条件下生态功能研究,利用模型模拟极端气候条件下(暴雨、干旱等)河岸植被缓冲带的截留减污效应,为植被缓冲带的构建提供参考依据。(3)开展景观和流域尺度研究,结合遥感影像和各气象站点数据,从景观和流域尺度研究自然和人为活动对河岸植被缓冲带生态过程和生态功能的影响,探讨河岸植被缓冲带综合治理和管理模式。(4)建立植被缓冲带综合...     

河岸植物缓冲带修复设计研究——以靖江新桥镇长江沿岸湿地为例

河岸植被缓冲带,作为生态交错带的一种类型,具有丰富的动植物资源,是研究河岸水陆交界带的重要区域,对河流水质保护和湿地保护具有重大意义。在靖江新桥镇长江沿线国土空间生态修复的基础上,介绍了河岸植被缓冲带的雨洪调节功能、自然生产功能、生态保育功能,分析了靖江新桥镇长江沿岸湿地面临的问题,阐述了河岸植被缓冲带构建策略。     

山西沁河上游河岸植被缓冲带评价与恢复重建研究

在对河岸带特性进行调查的基础上,针对我国北方河岸带的特点.提出了从植被结构完整性和河岸结构稳定性两方面的14个指标组成的河岸带植被结构和功能评价体系、对山西省沁河的一级支流赤石桥河和紫红河的河岸带植被进行了评价;同时进行河岸缓冲带恢复重建试验,研究了不同恢复措施下纯草、乱石滩、纯灌三种沁河上游河岸带典型地块的植被恢复效...     

西湖名胜区茶园地表径流水的氮磷流失研究

在西湖风景名胜区代表性茶园地设置径流小区,研究常规施肥条件下茶园生态系统地表径流及其氮磷流失状况。结果表明,1年的观察期内(2010年7月-2011年6月),自然降雨条件下常规施肥茶园地表径流总氮平均浓度为5.5 mg.L-1,总磷平均浓度为0.5 mg.L-1,地表径流流入水体存在水体富营养化的风险。可溶性氮是茶园土壤氮素流失的主要形态;氮磷流失量、径流量与降雨量均呈极显著的正相关关系,各种氮素形态之间也呈极显著的相关性。研究结果表明,要避免下雨前施肥、少施肥料和挖沟施肥来减少氮磷的流失。     

不同造林抚育措施对桉树人工林坡面径流特征的影响

[目的]探讨桉树人工林坡面径流特征及其影响因素,促进桉树人工林科学经营.[方法]建立10个坡面径流小区,以采伐迹地灌草坡作对照(CK),研究萌芽更新、人工割灌割草清理林地和除草、施基肥和追肥,火烧清理林地、植苗更新、化学除草、施基肥和追肥,人工割灌割草清理林地和除草、植苗更新、只施基肥不追肥,桉树萌芽更新1代3年生林地4种不同造林抚育措施干扰下桉树林地的坡面产流量和泥沙流失量,探讨桉树人工林的科学栽培和可持续经营途径.[结果]火烧清理林地、植苗更新、化学除草、施基肥和追肥的林地坡面产流总量和泥沙流失总量分别为117.54 mm和1366.76 kg/ha,比人工割灌割草清理林地和除草、植苗更新、只施基肥不追肥的林地分别高15.61%和84.65%,比萌芽更新、人工割灌割草清理林地和除草、施基肥和追肥的林地高12.46%和68.13%;桉树萌芽更新3年生林分林地的坡面产流总量和泥沙流失总量分别为81.22 mm和263.50 kg/ha,比萌芽更新造林当年的分别低22.30%和67.60%,比对照低23.80%和62.60%;不同造林抚育措施的坡面产流量和泥沙流失量与降水量间均呈极显著线性正相关(R=0.743~0.953).[结论]火烧清理林地、植苗更新、化学除草、施基肥和追肥等耕作活动(造林抚育措施)及大量级降水是桉树人工林产生较高坡面径流量和泥沙流失量的主要原因.     

茶园对氮素的生物拦截作用综述

田间氮素的过量施用产生氮素流失,造成水体富营养化、环境污染等一系列问题。本文对氮素流失与茶园生物拦截作用作一简要的回顾与展望,以期为今后的理论及实践研究提供参考。     

北京密云油松人工林林冠截留模拟

【目的】探讨北京密云水库集水区油松人工林的生态水文过程和影响机理。【方法】基于2006-05-10的21场降雨和气象及林分结构资料,用修正的Gash林冠截留模型对油松人工林林冠截留量进行模拟。【结果】北京密云油松人工林林冠截留量、树干茎流量和穿透雨量的模拟值分别为57.33,1.03和229.51 mm,林冠截留量和树干茎流量的模拟值分别比实测值减小12.6和0.39 mm,相对误差分别为18.02%和27.46%,穿透雨量模拟值高于实测值13.17 mm,相对误差为6.09%;累计林冠截留量模拟值小于实测值,累计林冠截留量相对误差最小值为6%,最大值为32.64%,相对误差在20%～30%的占76.2%,平均累计林冠截留相对误差为25.2%。【结论】模型可以较好地模拟北京密云油松人工林的累计林冠截留量,但模型在本试验区域油松林中应用时,模拟出的累计林冠截留量应加上25.2%的实测林冠截留量值加以校正。     

小流域降水径流沟渠中氮磷的流失特征与生态拦截效应

为研究降水径流过程中非点源污染物氮、磷浓度的变化特征,分析降水作用下长沙县金井河小流域农业源头沟渠水中氮、磷的流失特征与生态拦截效应。结果表明:在降水初期非点源污染物氮、磷浓度与降水径流量的变化均呈逐渐递增趋势,雨后均呈递减变化;降水作用下沟渠系统总氮输出的最大值为4.67 mg/L,总磷输出的最大值为0.38 mg/L,其氮素输出的主要形态为氨态氮和硝态氮;雨后各断面氮、磷的输出随着时间的增加呈先增加后降低的趋势,其中总氮与总磷含量分别在雨后第3天和第2天达到最高;菖蒲–茭白段的生态拦截效果明显高于自然段的自然净化效果,表明植物拦截和吸收是植被段氮、磷去除的重要途径,菖蒲、茭白在6月吸收氮、磷分别达26.90、2.34 g/m~2。     

海南岛橡胶林雨季林冠截留特征研究

[目的]研究海南岛橡胶林雨季林冠截留特征,为橡胶林生态系统的可持续经营和水资源的合理调控提供理论依据.[方法]通过野外科学观测试验站在降雨过程定位监测中提供的降雨量、降雨强度、截留量、截留率等数据,对橡胶林林冠相关水因子量进行统计,探讨穿透雨、树干茎流、林冠截留量、截留率与降雨特征的关系.[结果]橡胶林林冠截留量随降雨量的增加而增加,截留率随降雨量的增加而减少;橡胶林穿透雨、树干茎流均随着林外降雨量的增大而增大,并具有明显的线性相关性;各相关因素对橡胶林林冠截留的影响程度为:降雨量>降雨强度>林冠光合有效辐射>降雨期相对湿度>叶面积指数.[结论]林冠截留是林木与环境进行能量与物质交换的第一作用层,它对降水的影响是研究森林水分平衡的重要内容,相关气象及林地性状特征是影响橡胶林林冠截留量的主要因子.     

不同土壤管理对茶园氮磷径流损失的影响

为掌握不同土壤管理对茶园氮磷径流损失的影响,为茶园管理提供基础,在千岛湖地区的茶园中分别设置了常规施肥（CF）、50%有机肥替代化肥（COF）、在CF基础上施用调理剂（CFC）、在CF基础上覆盖稻草（CFM）等 4个处理3次重复的试验,在自然降雨条件下动态监测了不同处理的径流量、径流水中氮、磷浓度并计算氮、磷流失量。结果表明,茶园地表径流量介于1 049.3～1 417.3 m³·hm^-2,稻草覆盖显著降低了茶园地表径流量的25.4%～26.0%（P < 0.05）;茶园地表氮、磷径流损失量介于1.48～2.23 kg·hm^-2,0.39～0.54 kg·hm^-2,与CF相比,COF、CFC和CFM处理的氮流失量分别减少了24.8%、11.1%和33.9%,磷流失量分别降低了26.5%、24.8%和29.8%;径流水中不同形态氮、磷浓度与地表径流量呈现极显著负相关（P < 0.01）,相关系数介于﹣0.55～﹣0.75。为降低茶园氮磷面源污染流失风险,今后在茶园土壤管理中可优先推广稻草覆盖措施。     

植被过滤带对地表径流中泥沙和杀虫剂的净化效果

通过含沙水流试验,测定了植被过滤带对泥沙、高效氯氟氰菊酯的净化效果。结果表明:入流流量、植被条件是影响植被过滤带拦沙效果的重要因素;高效氯氟氰菊酯的入流浓度越高,植被过滤带断面测定浓度沿程降低越快,当入流浓度分别为0.3、0.6、0.9 mg·L~(-1)时,草地过滤带对高效氯氟氰菊酯的拦截率平均达到61%、71%、75%,灌草地过滤带对高效氯氟氰菊酯的拦截率平均达到52%、69%、74%;入流流量越大,植被过滤带监测断面上的高效氯氟氰菊酯浓度沿程降低越慢,当流量分别为0.87、3.98、7.8 L·s~(-1)时,草地过滤带对高效氯氟氰菊酯的拦截率平均达到61%、50%、33%,灌草地过滤带对高效氯氟氰菊酯的拦截率平均达到52%、44%、40%。研究证实,植被过滤带能有效拦截泥沙、高效氯氟氰菊酯,对农业面源污染具有较好的防治效果。