电阻率成像法监测人工梭梭林土壤水分

土壤水分是影响干旱半干旱沙区植物生长发育的主要限制因素。快速、准确地监测土壤水分时空动态可为干旱半干旱区植被建设与生态恢复提供科学依据。以乌兰布和沙漠东北部人工梭梭固沙林土壤为研究对象,在林内、外(根际、冠中、冠缘、行间、林外)设置了5条监测样线,分别于一次强降雨后的第2天、第15天、第55天用多电极电阻仪定位测定了土壤电阻率,同步采取土样用烘干法测定了土壤实际含水率,建立了土壤含水率与土壤电阻率之间的相关关系,并对二维剖面土壤水分空间分布特征进行了分析。结果表明:1)土壤含水率与土壤电阻率之间为极显著负相关关系(P0.01),可用幂函数表示。2)5条测线的土壤电阻率在3次监测时均随土层深度增加而减小,而土壤含水量随土层深度增加而增大,根际冠中冠缘行间林外。强降水后的不同时间内,由于受土壤属性、树冠对水分再分配、树干径流、根系吸收水分等影响,二维剖面上土壤水分空间分布格局有明显变化。随着雨后干旱时间的延长,0～51 cm水分含量由于受蒸发、植物吸收利用的影响而明显降低。3)电阻率成像技术在野外能快速准确,长期定位监测土壤水分含量;对地表扰动小,实现了非破坏性测量;保证测定精度的同时,还能提供尺度较大的土壤水分空间分布的详实数据,可高效快速地获取连续的土壤水分分布信息。     

16个抗虫杨品种在林分补植中的性状差异比较

"三北"防护林退化严重,林分修复补植造林缺乏可供选择的生态适应性强、抗性优良的杨树新品种,尤其在干旱、半干旱区造林树种更加匮乏,加之光肩星天牛危害严重,选择抗性优良的树种亟需解决。基于此,2014年4月在乌兰布和沙漠绿洲布置了16个抗虫杨树品种进行林分修复补植过程中性状的比较,通过对16个杨树品种的保存率、抽梢率、胸径、树高、新梢等因子的调查,用单因子分析、交集法、聚类分析、综合评分的方法最终选出7个生态适应性和速生性均比较优良的杨树品种,并给予具体的排序和分值,08-09(59.30)08-01(61.28)08-14(61.48)京2(62.06)16-8(68.52)16-28(72.68)16-27(73.09)。     

鼎湖山大气降水氢氧同位素特征及水汽来源

[目的]鼎湖山自然保护区地处我国热带与亚热带交汇处,在全球气候变化研究中占居独特而重要的地位。全球气候变化背景下,降水格局变化将影响区域森林生态系统内部小气候。降水是森林生态系统水循环过程中重要的输入因子,研究鼎湖山大气降水氢氧稳定同位素特征和水汽来源,对探讨该地区森林生态系统水循环过程、森林群落演替动态及区域水资源合理利用和管理等具有重要理论和实践意义。[方法]运用氢氧稳定同位素技术,研究和分析鼎湖山2013年8月~2014年8月13个月108个大气降水的氢氧同位素组成及与环境因子的关系,并运用HYSPLIT模型后向轨迹法模拟大气降水气团传输途径和过程,判定该地区水汽来源。[结果]鼎湖山大气降水线方程为:δD=7.863δ~(18)O+9.664(R~2=0.975,n=108);δD和δ~(18)O值范围分别为-118.26‰~-15.52‰,-16.05‰~2.25‰,均值分别为-34.44‰,-5.58‰;大气降水过量氘(d)显示出冬高夏低的季节变化;鼎湖山降水量效应显著,温度效应不显著。[结论]鼎湖山大气降水氢氧稳定同位素特征存在明显的季节性变化;干季的气团主要来自局地蒸发、中国华北地区及寒冷干燥的亚欧大陆,湿季的气团主要来自温暖湿润的西太平洋、南海和印度洋。     

西鄂尔多斯荒漠夏季大气降水氢氧同位素特征与水汽来源

[目的]内蒙古西鄂尔多斯荒漠生态环境脆弱、气候变化较敏感,探究该地区大气降水氢氧稳定同位素组成及其水汽来源,对揭示我国西鄂尔多斯荒漠生态系统水循环过程、减缓或防止土地沙漠化和制定区域水资源合理利用策略等具有重要的理论意义。[方法]本研究运用稳定同位素技术,分析了西鄂尔多斯荒漠夏季大气降水的δD和δ18O组成、关系及其影响因素,同时,运用HYSPLIT气团轨迹模型判定了该地区夏季大气降水的水汽来源。[结果]西鄂尔多斯夏季大气降水氢氧稳定同位素关系为δD=7.287δ18O+1.170;大气降水δD(δ18O)与降水量呈负相关关系(P0.05),与温度无显著相关性(P0.05);大气降水过量氘(d-excess)均为正值且小于全球平均d值(10‰),表明该地区受到了海洋季风作用的影响;HYSPLIT气团轨迹模型得出西鄂尔多斯荒漠在6月和8月的水汽来源于大量局地蒸发和西北方向的水汽,特大暴雨(30 mm)是受到东南季风的影响;而7月的水汽来源于东南和西南方向海洋性水汽团。[结论]西鄂尔多斯荒漠大气降水经历了一定程度的蒸发作用;西鄂尔多斯夏季降水量效应显著,温度效应不显著;夏季降水受到西北方向、东南和西南方向季风以及局地蒸发水汽的共同影响。     

平茬措施对人工梭梭树干液流的影响及其与气象因子的关系

[目的]揭示梭梭平茬后生长过程中的水分传输规律及水分利用过程,为今后人工梭梭林的抚育管理提供技术支撑及理论依据.[方法]利用PS-TDP8树木茎流监测系统和自动气象站对乌兰布和沙漠平茬与未平茬梭梭的液流及其气象因子进行测定.[结果]平茬与未平茬梭梭晴天茎干液流日变化呈单峰型,雨天茎干液流日变化呈双峰型,雨天液流峰值、夜...     

汤浦水库湿地森林区大气降水氢氧同位素特征及水汽来源

[目的]研究汤浦水库湿地森林区大气降水中的氢氧稳定同位素特征及水汽来源,为定量阐明降水在会稽山-汤浦水库过渡带湿地森林生态系统水文循环过程中的分配和转化规律及绍兴饮水源水质的保护和管理提供科学依据。[方法]采集2015年7月至2017年7月2个水文年166个大气降水样品,利用稳定同位素技术,分析降水氢氧同位素组成,并阐明其与环境因子(温度、降水量)的关系;采用HYSPLIT模型中的后向轨迹法模拟追踪该地区降水气团的运输过程,判断气团的运移轨迹和水汽来源。[结果]汤浦水库湿地森林区大气降水δD与δ18O关系式:δD=8.36δ18O+14.92(R2=0.966,n=166,P0.01);大气降水中的δD值变化范围-147.52‰~2.71‰,均值-38.13‰±27.61‰;δ18O值变化范围-19.05‰-1.17‰,均值-6.34‰±3.24‰,且不同季节的大气降水氢氧同位素值明显不同;过量氘(d值)(12.61‰)高于全球d值的均值(10‰),呈现干季高湿季低的现象;大气降水δD、δ18O温度效应不显著,但降水量效应显著。[结论]汤浦水库湿地森林区大气降水线与全球及我国大气降水线有差异,降水中的δD、δ18O值有明显的季节变化;根据大气降水中的δD、δ18O值、d值及后向轨迹法模拟结果得出,汤浦水库湿地森林区干季(10月—次年4月)大气降水的水汽主要来源于内陆地区,湿季(5月—9月)的水汽主要来源于西太平洋和印度洋。     

绿洲春季不同来源灌溉水土壤盐分离子分布特征

【目的】摸清乌兰布和沙漠绿洲不同来源灌溉水土壤盐离子分布特征。【方法】对乌兰布和沙漠绿洲进行实地取样分析,研究不同来源灌溉水土壤盐分离子分布特征。【结果】不同来源灌溉水均是阳离子主要以K+、Na+、Ca2+为主,阴离子主要以HCO-3、SO2-4、Cl-为主。不同来源灌溉水土壤全盐量分布趋势基本一致,均是表层含量最高,存在表聚现象。不同的灌溉水pH值变化趋势一致,呈先增加后减小的趋势,pH值均值都是在8. 5以上。不同来源灌溉水各盐分离子均随着土层深度的增加呈先减小后增加趋势,表层含量最高,具有明显的表聚现象。Ca2+、Mg2+、K++Na+、CO2-3、Cl-、SO2-4、全盐量相互之间呈极显著正相关(P﹤0. 01); pH值与CO2-3、Cl-、SO2-4、全盐量呈极显著正相关(P﹤0. 01),与Mg2+呈显著正相关(P﹤0. 05); HCO-3与其它各离子、全盐量及p H值均呈负相关关系,其中与CO2-3呈极显著负相关(P﹤0. 01),与SO2-4、全盐量呈显著负相关(P﹤0. 05)。【结论】不同来源灌溉水土壤全盐量、pH值及各盐分离子变化趋势一致,土壤盐分运移表现为盐分表聚特性。     

采煤塌陷裂缝对土壤速效养分的影响

以神东矿区采煤塌陷裂缝为研究对象,分析了阴坡以及阳坡塌陷裂缝对土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量的影响。结果表明:裂缝对3种速效养分的影响均达到显著水平(P0.01),塌陷裂缝使原本由坡顶向坡底迁移的速效养分在裂缝处中断,大量流失,流失率范围为42.17%~10.53%,裂缝对阴坡的影响更大,表层土比下层土受影响更大,裂缝对碱解氮的影响程度大于速效磷大于速效钾。     

平茬措施对沙冬青抗旱性的影响

【目的】珍稀濒危植物天然沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)在荒漠地区自然生态平衡中由于受多种因素综合影响已处于濒临灭绝状况,本文研究了保护挽救物种资源。【方法】采取平茬技术在天然沙冬青上的应用,探索沙冬青老林平茬复壮后萌蘖丛的生理生化指标变化,运用隶属度函数法对灌水前后萌蘖丛和对照丛沙冬青的抗干旱能力进行综合评价。【结果】灌水前后萌蘖丛的抗旱综合评定结果均大于对照丛,随着干旱胁迫的解除,沙冬青抗干旱能力呈现减弱的趋势,平茬处理下的沙冬青萌蘖丛抗干旱能力最大。【结论】平茬提高了沙冬青植被的养分保有能力和资源利用效率,因此抗旱能力增强,同时为天然沙冬青保护和开发决策的制定提供一定的科学依据。