三峡库区狗牙根根系固坡抗蚀效应研究

研究了三峡库区嘉陵江岸的野生狗牙根(Cynodon dactylon (L.) Pers.)根系在土壤表层(0-30 cm)的分布特征,并从土壤理化性质和抗剪强度方面分析了其固坡抗蚀效应。研究结果表明:(1)样本的根系密度(RSD,root system density)与根系生物量呈较显著的正线性相关(R2=0.874 7),且90%总根数和86%的总根量均集中分布在0-30 cm的表土层;(2)狗牙根根系改变了土壤结构,土壤容重与根系生物量呈极显著的负线性相关(R2=0.977 8),总孔隙度与根系生物量呈极显著的正线性相关(R2=0.980 5);(3)狗牙根根系提高了土壤团聚体和有机质含量,土壤团聚体、有机质含量均与根系生物量呈极显著的正线性相关(R2=0.947 7,0.952 7);(4)根系增强了土体的抗剪强度,根系密度越大则抗剪强度增量越大;(5)根系对土体抗剪强度的增强主要是通过粘聚力来实现;(6)根系主要是通过增强土体的抗剪强度来实现其固坡抗蚀效应。     

植物篱对紫色土区坡地不同土层土壤物理性质的影响

通过对土壤0-20 cm及20-40 cm土层土壤微团聚体、机械组成、容重及含水率的测定,研究了新银合欢植物篱对紫色土区坡地土壤物理性质的影响。结果表明:在小区坡度为10°条件下,植物篱对于农耕地小区土壤微团聚体的影响作用大于经济林地小区的。对农耕地小区土壤0-20 cm层微团聚体粒级为0.05～0.02,0.01～0.005,0.005～0.002,0.002 mm的质量百分含量影响作用显著;对20-40 cm土层经济林地小区粒级为0.25～0.05 mm土壤微团聚体、农耕地小区粒级为0.002 mm土壤微团聚体质量百分含量影响作用显著。在农耕地土地利用方式条件下,植物篱对坡度为10°及15°小区的土壤微团聚体在垂直方向分布也有很大程度影响作用,对土壤0-20 cm层各粒级土壤微团聚体的影响作用要大于对土壤20-40 cm层的影响作用。植物篱对于坡度为10°小区土壤机械组成的影响作用大于15°小区的。植物篱对于农耕地及经济林地小区土壤含水率及容重影响作用不显著。植物篱对土壤结构的改善、土壤结构性能的提升效果明显。     

三峡库区澎溪河流域消落区土壤氮磷释放研究

通过模拟试验研究了温度和施肥对三峡库区澎溪河流域消落区冲积土、紫色土和水稻土氮磷释放的影响,估算了这3种土壤氮磷的释放量。结果表明,淹水后消落区土壤氮的释放潜力为水稻土冲积土紫色土,不同温度下消落土壤氮的释放潜力表现为20℃略高于10℃,明显高于30℃;消落区土壤间磷释放的差异因温度的不同而异,10℃时3种土壤间上覆水磷浓度相近,20℃和30℃时,土壤磷的释放潜力为冲积土紫色土水稻土,土壤磷的释放随淹水温度的提高而升高。按云阳县耕地平均施肥量(N0.21g/kg和P0.15g/kg)向消落区土壤施入氮磷肥,冲积土、紫色土和水稻土向水体释放的氮分别提高7.05～17.27,10.03～25.41,5.84～13.70倍,释放的磷分别提高1.47～4.88,4.99～16.49,1.18～3.03倍。根据澎溪河流域水温、水位变动情况及消落区土壤面积,估算出未施肥条件下澎溪河流域消落区冲积土、紫色土和水稻土的氮释放负荷为19.36,29.45,236.07t/a,磷释放负荷分别为0.49,0.94,1.91t/a。     

人工模拟降雨条件下紫色土陡坡地土壤颗粒分布空间变异特征

土壤颗粒分布特征作为土壤物理性质的基本组成部分,对土壤中水分运移、溶质迁移等土壤物理过程有着重要的作用,同时也是影响土壤侵蚀过程的主要因素之一。紫色土作为一种侵蚀型高生产力的岩性土壤,当其分布于三峡库区大于25°陡坡地时,成为了该地区水土流失的重要物质来源。为了分析降雨强度对紫色土陡坡地土壤颗粒分布空间变异的影响,该文研究了25°径流小区在不同人工模拟降雨条件下(0.285,0.978,1.737mm/min)紫色土土壤机械组成和团聚体稳定性的空间变异特征,结果表明:(1)25°陡坡地土壤机械组成在各个降雨强度下,空间分布特征都表现为小区上坡位置粘粒和粉粒含量减少,砂粒含量增加;中坡粘粒及粉粒含量增加,砂粒含量减少;下坡粘粒及砂粒含量增加,粉粒含量减少的特征。但是土壤机械组成各组分随雨强的变化,各自的含量表现出不同程度的增加或减少幅度。(2)陡坡地中0.25mm水稳性土壤团聚体含量(WAS0.25)、2mm和0.25mm团聚体分散度(P2、P0.25)的变化特征与降雨强度有密切关系,但是其空间差异性变化不明显。在不同降雨强度影响下WAS0.25的减小幅度在6.7%～16.87%中变化,而P2和P0.25各自的增幅则分别达到了1.94%～5.45%和4.46%～15.45%。通过对陡坡地径流小区紫色土土壤颗粒分布在降雨作用下的空间变异特征研究,为坡面土壤颗粒侵蚀-迁移-沉积这一微观过程的宏观反映提供了一定的理论依据,同时也为三峡库区紫色土25°陡坡地水土流失的防治提供相应的理论基础。     

深溪河流域农业面源污染综合治理措施

根据深溪河流域污染面广、水土流失严重、乡村环境差、水体N、P含量高、水库富营养化的现状,提出以小流域为单元,对农业面源污染实行水污染防治与水土流失治理、生态经济发展兼顾的标本兼治修复技术,包括生态农业技术、人工水塘技术、植被缓冲带技术、湿地生态系统构建技术等,达到控制污染和水土流失,保证流域水质,改善乡村环境的目的,实现流域自然、社会、经济可持续发展的目标。     

网格式生物埂对坡面土壤贮水及渗透性的影响

为研究网格式生物埂护坡的时间效应,以无生物埂护坡的裸坡为对照,对建设时间为1～4年的黄花生物埂坡面土壤的入渗与贮水特征进行了研究。结果表明,①建设年限1～4年的黄花生物埂与裸坡的饱和贮水量、最大滞留贮水量、最大吸持贮水量、初始入渗率、稳渗率、平均渗透率和渗透总量均表现为:4年>3年>2年>1年>裸坡,且均与建设时间呈显著的线性关系;②坡位对土壤贮水及渗透性的影响明显,1～4年的黄花生物埂均表现为坡上>坡中>坡下的规律,而裸坡表现出与之相反的规律;③土壤渗透性与土壤理化性质(总孔隙度、非毛管孔隙、毛管孔隙、土壤密度及有机质)和植被因子(根长密度、地下生物量和地上生物量)显著或极显著相关。     

引种花卉紫串扦插苗对高温胁迫的生理响应

以引种植物紫串扦插苗为试验材料,研究其在高温胁迫环境下形态结构和生理指标的变化,其目的是探明紫串对高温胁迫的生理响应及适应机制。结果显示,高温胁迫对紫串的形态特征产生了一定的影响,随着胁迫温度升高或胁迫时间延长,紫串受害指数均逐渐增大,持续高温胁迫可导致紫串植株萎蔫甚至死亡,解除胁迫后多数植株能够进行自我恢复;高温胁迫过程中紫串的大多数生理指标均呈一定的规律性变化,随着胁迫温度升高或胁迫时间延长,叶绿素和类胡萝卜素含量均明显减少,丙二醛和脯氨酸含量基本呈现微增-剧增-微减的趋势,SOD活性持续缓慢升高,CAT活性先缓慢上升而后急剧下降;35℃和40℃高温胁迫对紫串扦插苗生长影响较小,受害指数和大部分生理生化指标均与对照差异不显著,45℃高温胁迫1～2 d后紫串会产生一定的热伤害,但可以通过自我调节进行恢复,45℃高温胁迫3 d后只有45%的植株可通过自身调节继续存活,55%植株萎蔫甚至死亡;高温环境下紫串扦插苗受害指数与叶绿素、丙二醛﹑脯氨酸、SOD和CAT等生理指标间均具有显著相关性,可以作为紫串的耐热性鉴定指标。     

坡面不同截-排水沟布置方式下土壤微团聚体流失特征

传统坡面水系工程主要在节约工程量的考量下,把截水沟布置成平行于等高线的形式,但为了符合坡面自然排水状况,该研究中考虑用汇流和分流的方式来探究从理论上改变坡面沟道的基本形状是否具有可行性。该研究设计按比例缩小的坡-沟模型,以无措施坡面为对照,用人工模拟降雨的方法探究在不同坡度、地类坡面上布置汇流型和分流型截排水沟道后,坡面土壤微团聚体的流失变化规律。结果表明:在各个地类和坡度中,布置汇流和分流截排水措施后均出现较小颗粒微团聚体(5μm)在侵蚀泥沙中富集的现象;在坡耕地中,布设截排水措施能显著稳定土壤小粒径微团聚体(5μm)比例的稳定性,但分流截排水措施的效果更加明显,但在5°和10°时,汇流截排水措施能更好减缓坡面土壤粗化(250~1 000μm)趋势;汇流措施能减少林地侵蚀泥沙中微团聚体富集的波动性并控制林地坡面较小粒径微团聚体流失(5μm)的程度,但在荒草地中,总体来看,汇流措施对控制坡面微团聚体流失具有更强的作用。汇流型和分流型截排水措施对不同地类坡面微团聚体的控制保护各有侧重,在布设坡面沟道时,根据坡面、土壤实际情况和土壤保护要求来选择坡面截排水措施是极有必要的。该研究为进一步研究坡面自然排水方式在现实中运用可能性和可行性提供部分基础资料。     

马尾松扦插生根过程相关生理生化分析

对马尾松嫩枝扦插苗生根特性进行观测,研究其生根过程中相关氧化酶(PPO,POD,IAAO)活性、黄酮类物质和营养物质等內源物质的动态变化。结果表明:马尾松属于愈伤组织生根类型,用适宜含量的生根剂GGR6处理马尾松插穗能显著提高其生根率和根系质量,且能改变內源物质的变化动态。在马尾松嫩枝扦插过程中,大部分內源物质均成规律性变化,其中PPO和IAAO活性在愈伤组织诱导期上升,在愈伤组织形成期达到高峰,在根系形成期下降;POD活性在愈伤组织形成期和根系形成期均出现高峰。內源黄酮类物质含量在扦插初期逐渐下降,30～50天又急剧升高,在愈伤组织大量形成期达到高峰,然后又逐渐下降;且黄酮含量的变化与过氧化物酶活性变化有关,过氧化物酶活性的高峰值总是对应着黄酮含量的最低值。可溶性糖含量在扦插后逐渐升高,插穗大量生根时达到高峰值,然后又逐渐下降。总氮含量在整个扦插过程中变化规律不明显,且变化幅度很小。     

重庆市农业面源污染SD仿真研究

根据农业生态环境系统多目标、高阶次、多反馈、非线性的特点,应用系统科学中的系统动力学(System Dynamics)原理和方法,建立了重庆市农业面源污染SD仿真模型,模拟了系统动态变化,定量预测了系统行为的动态演变趋势.并经过模型的模拟调控对比,提出了合适的优化方案.