华北土石山区人工林土壤健康评价研究

健康的土壤是培育和保护健康森林的基础,研究不同人工林下土壤健康状况对森林健康维护和可持续经营具有重要意义。以河北木兰围场人工林中的落叶松纯林、油松纯林、落叶松与白桦混交林和油松与落叶松混交林为研究对象,分析和比较了不同林分下的土壤物理、化学和生物学性质,并采用主成分分析法评价了其土壤健康状况。结果表明:(1)林分类型对土壤理化和生物学性质影响显著;随土壤深度增加,土壤密度和土壤pH值增大,而土壤含水量、养分含量和微生物数量减少,但其在不同林分下的变化程度不同;(2)土壤因子之间关系密切,土壤有机质、全氮、速效钾含量和细菌数量与土壤密度呈显著或极显著负相关,而与土壤含水量呈极显著正相关;土壤养分含量之间具有不同程度的显著正相关关系;土壤微生物数量与土壤pH值和养分含量之间存在一定的相关性;(3)采用主成分分析法对不同林分下0-60 cm的土壤健康状况进行了评价,各林分土壤健康水平由高到低依次为:落叶松与白桦混交林油松与落叶松混交林落叶松纯林油松纯林。     

DEM分辨率对地形因子提取精度的影响

为揭示DEM分辨率对地形因子(LS)提取精度的影响,本研究将30 m分辨率DEM数据进行重采样,分别计算30、60、90、120、250、500和1 000m 7个不同分辨率下我国黑土区、黄土区和红壤区的LS因子值,分析3个土壤类型区LS因子随着DEM分辨率变化的特点,并进一步研究LS因子与坡度和坡长的相关性及其空间分布情况.结果表明:黑土区LS因子值最小、黄土区次之,红壤区LS因子值最大;坡度因子比坡长因子对DEM分辨率的变化更为敏感,随着分辨率的降低,L因子值整体变化不大,有轻微先增大后减小趋势,S因子值和LS因子标准差均呈现降低态势;随着DEM分辨率降低,3个土壤类型区的LS因子值均逐渐减小,当分辨率由30 m下降到1 000 m时,LS因子值可降至原来的1/6 ～ 1/3;DEM分辨率为30 m时,LS与坡度的相关系数在0.78～0.86之间(P＜0.05),与坡长的相关系数在0.34 ～0.46之间(P＜0.05),随着DEM分辨率的降低,LS因子与坡长和坡度的相关系数均有明显的降低趋势.在应用土壤流失模型过程中,DEM分辨率对LS因子值的影响不可忽视,研究结果对于大中尺度研究中DEM分辨率选取和参数修正具有一定的参考和借鉴价值.     

沙木蓼蒸腾耗水特性及环境影响因子研究

为探讨毛乌素沙地固沙树种选择和植被水分管理,2009和2010年5—9月在宁夏回族自治区盐池县利用热包裹式树干液流仪测定沙木蓼(Atraphaxis bracteata)茎干液流,并同步观测环境影响因子。研究表明:(1)沙木蓼茎干液流日变化呈显著规律性,液流速率呈多峰曲线,且昼夜变化明显。(2)沙木蓼生长季液流变化具有节律性。5—6月植物处于生长初期,液流量较小;7—8月雨季到来,植物生长旺盛,液流速率也达到生长季的最大值;9月植物生理过程减慢,沙木蓼液流量逐减降低。(3)采用偏相关分析法分析各环境因子对于沙木蓼茎干液流的影响,结果表明,太阳辐射是影响沙木蓼茎干液流的最主要环境因子,其次是大气温度、大气相对湿度和风速。     

我国北方沙区荒漠化防治工作思考与建议

中国是世界上受荒漠化危害最为严重的国家之一。经过几十年的不懈努力,中国荒漠化防治取得了举世瞩目的成就,赢得了国际社会的广泛赞誉。在新的历史时期,中国的荒漠化防治依然面临着严峻的挑战,如何确定资源承载力约束下合理的生态建设规模,保护和改造现有固沙植被,恢复和重建沙区生态系统？如何科学评估荒漠生态系统服务功能,统筹协调资源利用与生态保护的矛盾,发展沙区经济,推动沙区可持续发展？这些都是亟待回答的重要问题。文中在对中国北方荒漠化重点省区进行广泛调研和深入分析的基础上,总结中国在荒漠化防治方面取得的成效,分析了目前荒漠化防治中存在的认识误区和需要关注的问题,并就未来中国荒漠化防治的总体原则、土地可持续管理、治理成效评估、治理模式和措施、沙产业发展、科学研究和国际合作等方面,提出了具体建议。     

基于层次聚类法的四川省“长治”工程土地利用分区研究

水土流失综合治理是改善土地利用结构的重要途径。长治工程是改善长江上游流域生态环境的水土流失综合治理工程。以四川省长治工程第五期小流域综合治理区为例,在野外调查、实测的基础上,根据土地利用空间差异,在土地利用结构中选取土地利用类型作为指标,构建土地利用分区体系,运用层次聚类法,进行项目区土地利用类型分区,分析了各区的土地利用特点。研究结果表明:项目区可分为重力侵蚀和水力侵蚀两个大区以及两个亚区,分别以农地和林地两种用地情况为主要因子,通过分析各区的土地利用特点,为研究区农业区划及土地资源利用提供科学依据。     

华北土石山区天然次生林枯立木数量特征与分布格局

枯立木广泛存在于森林生态系统中,对森林的发展与演替有着十分重要的影响。以河北省木兰围场国有林场北沟林场天然次生林(面积为4hm2)植被群落调查为基础,分析研究了华北土石山区天然次生林枯立木树种组成、径级结构、生物量和分布格局。研究结果显示,研究区天然次生林枯立木分属8个乔木种群,密度为79.25株/hm2,占全部乔木的10.13%;枯立木生物量为18.46t/hm2,占全部乔木生物量的6.88%;山杨枯立木数量和生物量分别占全部枯立木的83.60%和90.58%,是样地中枯立木数量和生物量最大的树种;枯立木胸径(DBH)分配以DBH<22cm为主;林分内所有枯立木的平均角尺度值为0.543,呈随机分布。     

呼伦贝尔沙地风沙土粒径分布特征

目的土壤粒径分布可显著影响土壤风蚀强度,研究其变化特征,对阐明风沙运动过程及其影响因素具有重要意义。方法以呼伦贝尔沙地流动、半固定和固定沙丘表层风沙土为研究对象,采用激光衍射技术测定土壤粒径分布,计算分析不同类型沙丘风沙土粒度组成、粒度参数和粒配曲线。结果研究结果显示:（1）呼伦贝尔沙地表层风沙土以砂粒为主,其含量可达60% ~ 80%,黏粒与粉粒含量较少。随沙丘的固定,土壤黏粒、粉粒与极细砂含量显著增加（P < 0.05）,细砂、中砂与粗砂含量显著减少（P < 0.05）,极粗砂含量无显著变化（P > 0.05）。（2）沙地土壤平均粒径较粗,分选性较差,粒度分布较集中,偏度情况为极正偏,峰度值为尖窄,分形维数介于2.25 ~ 2.49之间。随沙丘的固定,风沙土粒度组成不断细化,粒径分布的对称性与均匀程度不断优化,分形维数不断增大。（3）沙地不同类型沙丘的土壤粒度频率分布曲线均具有唯一峰值。流动沙丘跃移与蠕移组分的分选性较好;固定沙丘悬移组分的分选性较好。随沙丘的固定,在组分之间过渡时,土壤颗粒变化的剧烈程度不断降低。结论呼伦贝尔沙地不同类型沙丘风沙土粒径分布特征差异显著,研究结果反映了风沙土粒径分布随沙丘固定的变化特征,可为呼伦贝尔沙地土地沙漠化防治提供理论支撑。      

土壤微生物膜对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响

为揭示土壤微生物膜对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响,以沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）和沙打旺（Astragalus laxmannii）幼苗为研究对象,设置不同菌剂施用方式（喷施、混施）和施用量（0、1、3、5、7 g·kg-1和10g·kg-1）开展盆栽试验,比较分析土壤微生物膜形成后植物气体交换和叶绿素荧光特征。结果表明：（1）当菌剂施用量>3 g·kg-1时,固结层硬度、厚度和土壤脲酶、蔗糖酶活性均显著高于对照组（P<0.05）。（2）在3～7 g·kg-1菌剂处理组沙打旺净光合速率显著高于对照组（P<0.05）,且蒸腾速率（Tr）、净光合速率（Pn）和胞间CO2浓度（Ci）均显著高于沙冬青（P<0.05）。（3）当菌剂施用量>5 g·kg-1时沙打旺最大光化学效率（Fv/Fm）显著高于对照组（P<0.05）。除3 g·kg-1处理组之外,沙冬青Fv/Fm和光化学猝灭系数（QP）均高于沙打旺。（4）土壤特性、光合气体交换和叶绿素荧光三者为部分中介模型,土壤特性的改变能直接影响沙冬青和沙打旺叶绿素荧光特性。土壤微生...     

梁希实验班“风沙物理学”课程教学改革的探索

针对当前“风沙物理学”课程教学过程中存在的学生数理基础不扎实、对理论知识理解不深入、动手能力差等问题,以梁希实验班为试点,对“风沙物理学”课程进行了教学改革,从理论教学和实践教学两个方面提出了改革措施.理论教学需要重视基础理论知识的讲授、夯实学生的数理基础;将现代多媒体与传统教学手段相结合、丰富教学方法;同时推进研讨式教学,激发学生对“风沙物理学”课程的学习兴趣.实践教学应将微观和宏观相结合,利用“风洞模拟实验”和“遥感影像分析”技术来培养学生对理论知识的运用能力和实践动手能力.实践证明,这些教学手段和模式取得了良好的教学效果.     

呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌群落结构和多样性

【目的】揭示呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌群落结构与多样性及其影响因素,探究不同生境对土壤真菌的影响。【方法】选择裸沙地、草地、樟子松人工林和樟子松天然林4种生境土壤真菌为研究对象,采用野外调查、ITS高通量测序结合RDA分析,比较分析不同生境土壤真菌种群特征。【结果】呼伦贝尔沙区土壤共检测到真菌5门22纲73目28科257属。其中,裸沙地和草地土壤优势真菌门为子囊菌门,樟子松人工林和天然林中优势真菌门为担子菌门。优势属共31属,裸沙地、樟子松人工林的优势属分别是被孢霉属和丝膜菌属,草地和天然林土壤中的优势属分别为被孢霉属和Archaeorhizomyces、红菇属和Geminibasidium。其中裸沙地和草地、樟子松人工林和天然林的土壤真菌进化分支更为接近。草地土壤真菌物种丰富度和个体数最高,分布最为均匀;裸沙地其次;樟子松天然林和人工林物种丰富度、个体数和多样性指数较低,分布也较为集中。土壤真菌群落分布的主要影响因子是土壤含水量,优势真菌属分布受多种环境因子影响,土壤孔隙度、含水量、有机质分别是被孢霉属、Archaeorhizomyces、丝膜属的主导影响因子,全磷则是红菇属和Geminibasidium的主导影响因子。【结论】呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌主要由子囊菌门和担子菌门组成,其中裸沙地和草地、樟子松人工林和天然林土壤真菌群落结构相似度较高。多类型草本植物使真菌种类增多且分布更为均匀,樟子松在一定程度上降低真菌数量和种类,并使其分布更为集中。不同生境的不同植被可以改变土壤性质,而土壤水分、营养元素及孔隙结构等土壤环境因素会直接影响4种生境土壤优势真菌属的代谢过程和功能特征,因此4种不同生境真菌群落结构及多样性呈显著差异。