川西亚高山典型森林生态系统截留水文效应

截留是水文循环的一个重要过程,水文功能是森林生态系统功能的重要方面,林冠和枯落物截留实现对大气降水的二次分配过程.为深入认识生态系统截留的水文效应,采用野外观测和人工降雨模拟试验相结合的方法,研究了2008年和2009年5-10月贡嘎山亚高山峨眉冷杉中龄林、峨眉冷杉成熟林和针阔混交林的冠层枯落物截留能力.结果表明,峨眉冷杉中龄林2008年林冠截留率为20.9％,针阔混交林2008年和2009年林冠截留率分别为23.0％和23.6％,林冠截留率的年际间变化不大,林冠截留主要受到降雨特征影响.3种林型枯落物饱和持水能力分别为5.1、5.1和5.7 mm,显著高于林冠的饱和持水能力,但由于冠层的截留蒸发速率较高,林冠截留蒸发仍是生态系统截留蒸发的主要组成部分.     

多年冻土区生态水文研究进展

在全球变暖的背景下,多年冻土脆弱的态系统日益引起生态水文、全球变化和工程建设等研究者的关注,多年冻土区生态水文过程的研究具有不可估量的理论和现实意义.综述了多年冻土区生态水文的研究进展,重点探讨了全球变化的多年冻土区响应、水循环过程、生态水文界面耦合研究以及生态水文过程模拟等研究进展,揭示了多年冻土区生态水文的特殊性.并在此基础上指出了多年冻土区生态水文未来的研究方向和重点,为该区生态环境保护和水资源的可持续利用提供理论基础.     

模拟增温对长江源区高寒草甸土壤养分状况和生物学特性的影响研究

采用增温棚模拟增温的方法,对比研究了青藏高原腹地的风火山地区典型的高寒沼泽和高寒草甸在两种增温梯度条件下的土壤养分状况、微生物生物量碳氮和酶活性对温度升高的响应。结果表明:(1)模拟增温显著提高了增温棚内的气温和5 cm土壤温度,高寒沼泽草甸区不封顶增温棚平均气温和5 cm土壤温度分别较对照升高2.54℃和0.68℃,封顶增温棚平均气温和5 cm土壤温度分别较对照提高4.99℃和1.43℃;高寒草甸区内不封顶和封顶增温棚5 cm土壤平均温度分别较对照提高0.31℃和3.93℃。(2)模拟增温对两种草甸土壤养分含量的变化表现不一致,高寒沼泽草甸中开顶和封顶式增温棚0~5 cm土层中土壤有机碳和全氮含量降低,5~20 cm土层中却增加;相反的,高寒草甸中开顶和封顶式增温棚0~5 cm土层中土壤有机碳和全氮含量增加,5~20 cm土层中减少。(3)模拟增温显著提高了土壤微生物生物量碳、氮的含量,但由于封顶式增温棚增温幅度过大,抑制了微生物的代谢活动,导致微生物生物量碳、氮降低。(4)模拟增温使土壤过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶的活性在两种草甸中均有不同程度的提高,碱性磷酸酶活性减小,蔗糖酶活性在两种草甸中表现出不一致的变化情况。同时,封顶增温棚内的过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶活性增加的幅度,蔗糖酶和碱性磷酸酶减少的幅度均小于开顶式增温棚内的酶活性。两种草甸土壤有机碳和全氮含量的变化对模拟增温的响应情况不一致,这与不同类型草甸中土壤理化性质、水热状况、土壤代谢、植物种类及土壤生物(动物和微生物)区系、数量和生物多样性等因子有关。     

浅层地能热泵技术在农业设施中的应用研究

浅层地能(热)(Geothermal Energy)是地表浅层(土壤、地下水)吸收太阳能、地热能而蕴藏的低品位热能(<25℃)。它有别于传统深层(<5km)地热能,基本不受地域和气候的影响,其温度相对恒定,是1种非常重要的新能源。开发利用浅层地能(热)已经成为我国未来供暖与制冷替代能源的首选。本文重点介绍开发利用这种浅层地能的价值,率先把浅层地能热泵技术应用到农业设施中进行了试验研究。我们在西三旗生态园的设计中采用了地源热泵机组,在地面开设冷热源抽灌井,并配置以井水作为中间介质与地下恒温岩土进行热交换的能量循环采集系统,在生态酒店内设置能量提升及释放单元。对西三旗生态酒店地源热泵冬季使用状况进行测试,通过测试温度、湿度等指标来检测温室地源热泵能耗情况,并与相同情况下的常规空调所需能耗做比较,通过实际检测得出地源热泵冬季采暖节能比使用常规空调节能30%左右。     

干旱区人工绿洲间作农田蒸散研究

在黑河流域中游的张掖绿洲区建立了大田环境下的春小麦和夏玉米间作农田能水平衡研究观测点,以气象观测资料为基础,采用波文比能量平衡法(BREB)和参考作物蒸散量—作物系数法(ET₀-K_c)对作物的蒸散进行了计算。结果表明：在一个完整的生长期内,利用波文比能量平衡法得到的间作作物蒸散量为688 mm,日均3.4 mm/d,用参考作物蒸散量—作物系数法得到的作物蒸散量为666 mm,日均3.3 mm/d,两种计算方法得到的蒸散量总值差别小。同期,水文平衡法计算结果为733 mm。利用波文比能量平衡法所得结果的分析表明,试验地在不同生长阶段,ET变化剧烈,生长初期、中期、末期分别为1.19、4.41和2.58 mm/d,其蒸散量分别占全年蒸散总量的7.79%、78.73%和13.48%。ET月变化显示,3月维持在一个较低水平;4月和5月剧烈增加;6月达到最大;此后的7月和8月降低,但仍维持在一个高水平;9月,随着作物进入生长末期,蒸散急剧减小。对ET日内变化分析可知,作物蒸散开始于早晨7∶00～8∶00,在14∶00左右达到最大,19∶00～20∶00趋于0 mm/d。不同生长阶段蒸散强度差异明显。     

成都市城市生活垃圾处理生命周期评价

生命周期评价（LCA）是一种很好的环境管理工具,它可以对一个系统从摇篮到坟墓所涉及的环境问题进行全过程的管理与评价。根据生命周期评价的原则与理论框架,针对成都市目前的城市生活垃圾产生和处理现状,对其不同的处理方式进行了较为系统的LCA评价。通过目标和范围确定、选取适合成都市的影响因子进行清单分析和环境影响潜力的计算,结果表明：卫生填埋、焚烧处理和综合处理的环境影响潜力分别为3．25×10^-2、4．83×10^-2和3．04×10^-2kg／（人·年）。综合处理垃圾在环境效益和经济效益方面都优于其他方法。     

长江上游及西南诸河区水土流失现状与综合治理对策

长江上游及西南诸河区横跨我国地貌第1级台阶和第2级台阶,地形起伏显著,构造运动强烈,降雨集中,人类活动强度大,水土流失发育,侵蚀类型多样。该区水土流失的特点有：坡耕地分布广泛,侵蚀强烈,是水土流失的主要来源;泥石流、滑坡量大面广,活动频繁,威胁工程与公共安全;库区水土流失普遍发育,面源污染严重,威胁水库水质;江河源区冻融、水力、风力侵蚀交互作用,草地退化严重,降低生态功能;石漠化过程加剧,危及土地安全,导致区域贫困;工程建设规模巨大,侵蚀产沙剧烈,成为新增水土流失的重要因素。针对该区水土流失的特点,提出如下治理对策：进行以坡改梯和坡面水系建设为主的坡耕地综合整治;重点治理泥石流和滑坡,控制沟谷蚀;建设清洁小流域,综合控制面源污染;改良牧业生产方式,保护草地,修复生态;开展石漠化综合防治,抢救性保护土壤资源;加强水土保持预防监督,落实工程建设水土保持,有效减轻工程建设产生的水土流失。     

干旱区不同荒漠植被土壤水分的时空变化特征分析

土壤水分是连接气候变化和植被覆盖动态的关键因子。以额济纳地区为研究对象，通过在6～10月间，于四种荒漠植被类型：胡杨林地，人工梭梭林，苜蓿地及戈壁观测点，布置管式时域反射仪（TDR）水分测定仪进行定点、定位观测，研究了上游放水前后，同一观测点不同深度及不同土地利用条件下土壤水分的时空分布和动态变化状况。分析表明：潜水蒸发对土壤水的补给作用越强，剖面水分条件越好；受土壤特性影响，垂直剖面含水量自下而上并不是严格递减的，对外界环境条件变化所做出的反应也不同，其中戈壁及人工梭梭林地土壤水分在垂直剖面上分布较均匀；胡杨林地和苜蓿地各剖面土壤水分差异较大。     

基于同位素和水化学的地下水污染机理研究

为查明河南省新乡市浅层地下水的污染机理,通过现场调查并对地下水、地表水进行采样,测定其氢、氧稳定同位素及水化学成分,对水样的氢氧同位素和水化学组成的空间分布规律进行了分析。结果表明:降水是地下水的主要补给源。太行山区是剥蚀丘陵岗地地下水的主要补给区;中部冲洪积平原地下水受共产主义渠水的影响,二者同位素值较接近;受黄河灌溉回归水的影响,南部冲积平原地下水氢氧同位素值较接近黄河水,是大气降水和黄河水的混合水体。而研究区地下水污染除与地表污水侧渗、污染物通过包气带直接下渗有关,还与不合理开采地下水导致盐分和污染物的迁移有关。     

洪泽湖水生植物被现状及过去50多年的变化特征研究

2007～2008年对洪泽湖水生植物的种群、分布、生物量等进行了1次全湖调查和4次补充调查。结果表明,洪泽湖现有水生植物15科25种,马来眼子菜、芦苇、荇菜为优势种;共有5个主要的植被类型,分别是芦苇群丛、荇菜群丛、马来眼子菜群丛、荇菜+马来眼子菜群丛、荇菜+苦草群丛;植物在整个水域的分布表现为沿湖岸向湖心3.5km范围内呈明显带状分布格局,但在此范围外的水域,分布格局呈不规则的斑块状;水生植物生物量和多样性与TN呈负相关关系。从1953年三河闸建成以来,水生植物种类减少,种群开始向单一化发展,某些对水质敏感的种类逐渐减少甚至消失;1993～2008年,洪泽湖水生植被面积减少375.16km2;水利工程修建、营养负荷增加和围网养殖过度发展是导致水生植物种群变化的最主要因素。