集水、保水和供水技术在干旱、半干旱地区造林中的应用

在分析国内外干旱、半干旱区抗旱造林技术,特别是总结集水造林、径流林业主要理论技术的基础上,初步阐述了集水技术、保水技术、供水技术的基本概念和主要内容,指出三种技术在节水理念上对径流集水造林发展的贡献。并结合当代抗旱造林对节水树种和对水分集约经营的要求,提出了集水、保水、供水造林技术(简称“三水”造林技术)研究发展的主要方向、动态。     

生物固沙对土壤植被的影响

沙漠化是严重的环境问题之一。经研究表明,采用生物方法固定流沙是行之有效的措施。生物固沙过程引入人工植被,促使流沙向成土方向发展。文章概述了流动风沙土机械组成、水分、养分和微生物等方面的演变趋势,以及生活其上的植被系统演替。     

前期含水量对机械压实后黑土团聚体特征的影响

以东北典型黑土区耕地土壤为研究对象,通过对不同前期含水量下机械碾压处理后土壤干筛团聚体和水稳性团聚体粒级分布、破坏率(PAD0.25)、分形维数(D)、平均重量直径(MWD)、平均重量比表面积(MWSSA)等特征指标的测定和分析,对比研究了干湿处理条件下模拟机械作业过程中土壤团聚体特征的变化。结果表明:黑土耕作区0～30 cm范围内团聚体组成上干筛团聚体以>2 mm粒级的团聚体比例最高,而水稳性团聚体则随着粒级的减小,比例逐渐增加。不同前期土壤含水量能够对机械压实黑土的团聚体组成分布、分形等特征产生影响,低含水量时,机械碾压在一定程度上能够促进土壤团聚体的团聚,但同等负荷下多次积累压实会削弱土壤的水稳定性和机械稳定性;而在高含水量时,机械碾压相对更易对黑土团聚体产生负效应,加剧破坏、抑制团聚,降低其水稳定性和机械稳定性。同时发现,MWSSA与其他常用团聚体特征值PA0.25、MWD、D、PAD0.25的线性关系达到了极显著水平,说明MWSSA同样可以作为分析和研究土壤团聚体特征的有效指标。研究结果可为科学指导大机械作业提供理论依据。     

坡耕地保护性耕作措施的水土保持效应

为探索不同保护性耕作技术在黑龙江省西部半干旱区坡耕地的水土保持效应,于2007、2008年在甘南县东兴村坡耕地径流小区进行不同耕作措施的降雨径流、土壤储水量和土壤流失量试验研究。结果表明：土壤储水量的动态变化趋势与天然降雨趋势一致;与常规耕作措施相比,所研究的3种耕作措施均可不同程度地增加土壤储水量、减少地表径流和土壤流失量,其中,垄向区田措施减少径流效果最好,覆膜＋垄向区田技术集成措施增加土壤储水和减少土壤流失效果最好,免耕秸秆覆盖措施在以上3方面的效果均为最差;垄向区田和覆膜＋垄向区田措施具有增加土壤储水深度的作用。研究结果可为黑龙江省西部半干旱区坡耕地水土保持措施的合理选择提供参考。     

黑龙江省西部半干旱区土壤水分入渗规律及其模拟研究

黑龙江省西部半干旱区为我国重要的粮食生产基地,为了摸清该区降雨入渗规律,以增加降雨入渗,提高降雨利用率,减少水土流失。采用人工降雨的方法,在黑龙江省甘南县国家863试验基地进行了土壤水分入渗性能研究。在此基础上,分别采用Horton、Philip和Kostiakov入渗公式对该区的降雨入渗进行了模拟,探讨了入渗公式在该区的适用性。结果表明,3个模型在黑龙江省西部半干旱区的适用性依次为Kostiakov、Horton和Philip。同时说明Kostiakov入渗公式尽管从模型结构分析来看,不符合垂直入渗条件,但对该区降雨条件下的入渗规律模拟较为准确。     

水曲柳林冠的降水截留特征

对水曲柳林冠在2003年5-9月的降水截留特征进行了野外测定与统计分析,结果表明:水曲柳林分林冠截留量为68.77 mm,占同期降水量的17.41%;降水约按以下比例被再次分配:穿透降水72.50%,林冠截留17.41%,树干茎流10.08%.模拟分析结果表明:Horton改进模型模拟精度高,参数物理意义较明确,水曲柳林冠吸附容量为0.84 mm,区域降雨蒸发能力的参数值为11.83%,水曲柳林冠截留率随降水变化的曲线可分为快变期(截留率大于19.0%,降水量小于10 mm)、渐变期(截留率19.0%～12.8%,降水10～30 mm)和稳定期(截留率小于12.8%,降水大于30 mm),水曲柳林冠稳定截留率为12.8%.     

重度火烧对大兴安岭落叶松天然林土壤团聚体有机碳和黑碳的影响

为了揭示重度火烧对大兴安岭落叶松天然林土壤团聚体有机碳(SOC)和黑碳(BC)的影响,本文选取大兴安岭落叶松天然林重度火烧迹地为研究对象,并以未火烧落叶松天然林为对照,进行相关研究。结果表明:1)重度火烧明显增加表层土壤有机碳和黑碳含量。和对照样地相比,重度火烧迹地0~5 cm层全土有机碳增加了41.56%,黑碳增加了123.69%,黑碳含量增加显著(P0.05)。2)重度火烧明显增加了0~5 cm层的5 mm和0.25 mm团聚体比例,降低了0.25~5 mm团聚体比例。3)对照样地相比,重度火烧显著提高了0~5 cm土层内的5 mm和0.053 mm团聚体有机碳含量(P0.05),增幅达177.6%和127.27%。而0.25~2 mm团聚体有机碳含量在3个土层内较对照均有不同程度的降低。2种林地类型各粒径团聚体有机碳含量表现为随粒径增大而增加,随土层深度的增加而降低的趋势。4)团聚体中黑碳含量的分布规律与有机碳相似。重度火烧迹地0~5 cm层的5 mm、2~5 mm、0.053~0.25 mm、0.053 mm团聚体黑碳含量分别增加了4.92、4.19、1.06、0.44 g/kg,与对照之间的差异均达显著水平(P0.05);5)2种林地土壤团聚体BC/SOC比值在0.05~0.41之间,且重度火烧显著增加了BC/SOC比值(P0.05)。相关分析表明,各粒径团聚体有机碳和黑碳含量显著线性相关。      

沙地草地不同绿伞小气候效益的研究

１９９５～１９９６年在白音花沙地草地对３种绿伞系统进行了空气温度、湿度、风速、地面地中温度、水面物理蒸发和降水观测。结果表明,绿伞Ⅱ夏季、冬季防风效应均高,分别为７７．４％、６０．６％;在夏季绿伞降低空气温度的大小顺序为绿伞Ⅱ、绿伞Ⅰ、绿伞Ⅲ。在冬季绿伞降低空气温度的大小顺序为绿伞Ⅲ、绿伞Ⅰ、绿伞Ⅱ;提高空气湿度的顺序为绿伞Ⅲ、绿伞Ⅰ、绿伞Ⅱ;绿伞对沙地草地地面温度、水面蒸发降低以及降水截留的大小顺序为绿伞Ⅲ、绿伞Ⅰ、绿伞Ⅱ。综合放牧试验研究认为,绿伞Ⅱ对牲畜心率等影响均优于其它绿伞。因此应在科尔沁沙地及半荒漠化地区大力营造绿伞,以促进畜牧业发展和提高多种经营的生产效率。     

Evaluation on Regional Ecological Benefits of Windbreak Systems

IntroductionIn"ThreeNorth"areasofChina(Northwest,NortheastandNorthCentralChina),theconstFUctionofwind-breaksystemshasplayedanactiveroleinimprovingthequaIityofnaturalenvironment,acceleratingthedevelopmentofagriculture,forestryandanimalhus-bandry,andincreas…     

嫩江沙地人工防风固沙林立地质量变化研究

对嫩江沙地不同发育阶段的小黑杨人工防风固沙林土壤水分、土壤理化性质进行了测定与分析。结果表明:随着种植年限的增长,小黑杨人工防风固沙林土壤的立地质量发生了很大的变化,土壤容重降低,孔隙度增加,土壤的持水能力和土壤肥力都有所提高,土壤理化性质均得到不同程度的改善。随着人工防风固沙林的建立,土壤水分呈下降的趋势,成为嫩江沙地植被恢复和人工固沙林群落稳定发展的一个重要的限制因子。