川西亚高山3种森林群落穿透雨和茎流养分特征研究

观测了王朗自然保护区紫果云杉林、岷江冷杉林和白桦林3种森林群落一个观测年的大气降雨量、穿透雨量和茎流量,并对其中的养分元素进行了同步取样分析。结果表明:1)3个森林群落穿透雨的硫(S)及铵态氮(NH4 -N)浓度都低于大气降雨中的浓度,说明S和NH4 -N在经过林冠表面时被吸附,而穿透雨中的硝态氮(NO3-N)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、全碳(C)和全磷(P)等元素浓度都高于大气降雨中的浓度;2)所有样地茎流中的养分元素浓度都明显高于大气降雨和穿透雨中营养元素的浓度;3)C、N(NH4 -N、NO3--N)、P、K、Ca、Mg、S等随大气降雨输入林地的量分别为40.57、6.44、0.40、38.69、39.92、8.27和44.25kg·hm-2a-1;4)测定期间,S(岷江冷杉林和紫果云杉林内)、P(紫果云杉林内)及3种森林群落中的NH4 -N、NO3--N和Ca的林地净输入量都为负值,而K、C、Mg、和P(白桦林和岷江冷杉林内)为正值;5)3种森林群落内穿透雨和茎流中的S和C可能主要来自于林冠淋溶,而NH4 -N、NO3--N、K(白桦林和紫果云杉林内)、Ca、Mg和P等主要来自于林冠截获的大气干沉降,岷江冷杉林内K与林冠淋溶和林冠截获的干沉降都密切相关。降雨持续时间长、降雨量小及较高的林冠截留量可能是造成林地净输入量为负值的原因。     

丘陵平原过渡区土壤农药残留特征及评价——以四川省五通桥区为例

 【目的】研究丘陵平原过渡区土壤农药残留特征,为其农业生产布局及土壤污染防治提供科学依据。【方法】以四川省五通桥区为例,利用气相色谱法检测丘陵平原过渡区103个样点的土壤样品中六六六（HCHs）、滴滴涕（DDTs）和10种有机磷农药（OPPs）残留量,利用地统计方法和GIS技术,评价研究区域内的土壤农药残留空间分布特征。【结果】94%的样品中HCHs含量符合国家二级标准（50～500 μg•kg-1）,70%的样品中DDTs含量符合国家一级标准（＜50 μg•kg-1）。10种OPPs中杀螟硫磷和溴硫磷超标率最高,检出率分别达到60.40%和55.45%。【结论】区内HCHs和DDTs残留不会影响正常的农业生产安全,OPPs存在一定程度的污染。不同功能区、自然乡镇农药残留分布差异较大,岷江两岸以及丘陵/河流冲积平原区之间农药残留分布差异较小。     

岷江下游丘陵区3种农业种植模式对铅（Pb）污染土壤的修复效益

为了解间作和轮作组成的农业种植模式对中轻度Pb污染土壤的修复效益,定点调查了岷江下游丘陵区3种农业模式(MI:玉米+红薯-小白菜+菠菜,M2:玉米+生姜-茎用芥菜,M3:水稻)作用下,土壤中Pb含量的变化以及Pb在土壤和作物系统中迁移和分配的特征,采用有时序的灰色关联分析法,比较了 3种模式的综合效益.结果发现,土壤Pb含量变化在模式M1、M2中表现为显著下降后持平的"L"形特点(降幅10.65%、13.91%).M3中为显著下降(降幅14.17%).Pb在作物非食用器官中含量是食用器官的1.10～33.00倍.玉米和稻谷食用器官中Pb的含量安全,生姜受到中度Pb污染,红薯、小白菜、菠菜等食用器官中Pb污染较严重,人体通过模式中作物日摄入Pb总量是WHO/FAO标准的4.23倍,但由于人体对Pb具有的耐性和清除机制、食用前对农产品的加工措施、当地农户将红薯和菠菜等作为猪饲料使用,以及现今社会人类日常饮食种类的丰富性等,有效地降低了农产品中Pb含量超标对人体危害的风险性.分析表明,3种模式的综合效益是显著的,灰色关联分析法的排序结果为M2＞M1＞M3.     

季节性冻融期亚高山/高山森林细根分解动态

为了解季节性冻融期不同阶段土壤冻融作用对细根分解的影响,采用凋落物分解袋法测定粗枝云杉、红桦和岷江冷杉细根在川西亚高山/高山森林区不同海拔地段(3 023,3 298,3 582 m)5个冻融阶段(初冻期、深冻期、融化前期、融化中期和完全融化期)的分解动态.结果表明:经过一个季节性冻融期细根残留率为88％ ～92％,不同海拔和不同树种之间差异显著.季节性冻融期各阶段均对3个树种细根分解具有明显贡献,但贡献率随着分解的延读表现出降低的趋势,且较低海拔的这种趋势更加明显.细根分解速率常数在0.177 6 ～0.242 4之间,各阶段细根相对失质量率与土壤温度密切相关,但细根分解速率与细根初始质量多项指标的相关性均不显著.建立包含季节性冻融期土壤平均温度、土壤温度波动、细根钙含量和细根木质素与氮比值的回归模型,可解释95％的细根分解速率差异形成原因.这些结果表明温度导致的土壤冻融过程是影响季节性冻融期细根分解速率的重要原因,而细根质量的影响相对较弱.     

岷江下游11种杂草对重金属的富集特征

为了解岷江下游11种杂草不同部位(根、地上部)中5种重金属(As、Cd、Cu、Pb、Zn)的含量特征,选取五通桥段典型集水区,采用野外调查与室内分析相结合的方法,探讨该区杂草对重金属的富集和转运能力.结果表明,集水区土壤除Cd污染严重外,整体污染较轻.11种草本植物重金属含量为Zn> Pb> Cu> As> Cd,且根系都对As有明显的滞留效应.淡竹叶、巴天酸模、一点红、云南海金沙、铁芒箕、麦冬、绣球藤、酸浆草和蜈蚣草植株都存在地上部均有2种或者2种以上的重金属含量高于根部.11种杂草对重金属As富集能力都不强,富集系数和转运系数均小于1.铁芒箕和蜈蚣草对重金属Cd、Cu、Pb、Zn,淡竹叶、一点红、云南海金沙和酸浆草对Cd、Pb、Zn,麦冬对Cd和Cu,绣球藤对Cd和Zn的富集系数和转运系数都大于1,这些植物均具有超富集植物的一些重要特征,具有成为超富集植物的潜力.     

巨桉人工林叶片养分交互效应

在四川巨桉栽培区设立了60个标准地,采用相关分析和矢量诊断法进行分析,以了解巨桉人工林养分的相互作用关系。结果表明,巨桉人工林叶片的养分交互作用较为复杂。N可促进P、K、Ca、Mn等的吸收,但易受到Fe、Zn、高Ca、高Mg的拮抗,而且高N抑制了Mn的吸收;P可促进K、Mg、Mn等的吸收,但易受Zn、Fe、高Mn、高K、高Ca、高Mg的拮抗,而高浓度的P将抑制K、Zn、Fe等的吸收;K对其他养分元素均没有明显的促进作用,但高浓度K限制P的吸收;Ca、Mg之间可相互促进吸收。同时,低浓度的Ca和Mg有利于Fe、Zn的吸收,高浓度的Ca和Mg将对N、P、Fe、Mn、S、B等养分产生拮抗,限制吸收;S可促进Zn的吸收,但易受高Ca、高Mg拮抗;Cu、Zn、Fe、Mn之间主要以拮抗为主。B相互作用较少,对其他养分几乎没有明显的促进作用。     

镉胁迫对欧美杂交杨(Populus deltoides×Populus nigra)光合作用与生物量生产的影响

采用盆栽实验研究了生长在四川盆地典型Cd污染冲积土和紫色土上的欧美杂交杨(Populus deltoides×Populus nigra)对国家土壤环境质量标准中Cd浓度梯度(0、0.3、1.0、2.0 mg/kg)的光合响应和生物生产量。Cd处理显著降低紫色土上生长的杨树叶绿素a和叶绿素总量,增加气孔导度与胞间CO2浓度,增加凋落叶生物量,降低茎生物量、根生物量和单株总生物量。但是,Cd处理对冲积土上生长的杨树叶绿素特征、光合生理指标和生物量生产并无明显差异。尽管同一生长基质上不同Cd处理间杨树光合生理指标与生物量生产均有一定程度的影响,但紫色土上生长的杨树生理和生长特征均显著低于冲积土上生长的杨树。这些结果表明,自然条件国家土壤环境质量标准内,Cd污染并不对杨树生长构成较大威胁,而生长土壤基质的选择可能对杨树的栽培更为重要。这为Cd污染土壤区域城市森林建设和速生丰产林建设提供了一定的科学依据。     

华西雨屏区几种人工植被类型对土壤磷库的影响

【目的】了解华西雨屏区不同人工植被类型土壤磷库特征,分析人工植被类型对土壤磷库及其有效性的影响。【方法】选取华西雨屏区7种典型人工植被类型:橘树(Glycosmis cochinchinensis)迹地、橘树林地、巨桉(Eucalyptusgrandis)林地、玉米(Zea mays)地、香樟(Cinnamonum camphora)林地、柚子(Citrus maxima)林地和桃树(Prunus persica)林地,于2010年7月分别采集土壤根层或耕作层与根下层或犁底层原状土样,分析其磷库及有效磷特征。【结果】华西雨屏区几种典型人工植被类型显著影响了不同土壤层次磷库特征,但不同人工植被类型的影响方式和程度并不一致。玉米地和巨桉林地植被类型下根下层或犁底层土壤全磷库大于根层或耕作层;橘子林地具有最大的根层土壤磷库,而玉米地具有最大的犁底层土壤磷库;尽管玉米地具有较高的根层土壤有效磷含量,但香樟林地根下层土壤有效磷含量最高。【结论】植物生长和人为管理差异是显著影响人工植被土壤磷库及其有效性的重要原因,这为区域土地利用结构调整和生态环境建设提供了理论依据。     

涪江流域丘陵区不同植被类型水源涵养功能

采用野外调查和水浸法,研究涪江流域丘陵地区5种典型植被系统的雨水截留能力、凋落物蓄积量和持水能力、土壤物理特性、蓄水能力和渗透性能,并基于坐标综合评定法对不同植被类型的水源涵养和保土功能进行综合评价。各植被类型降雨截留量、凋落物蓄积量和持水量均以阔叶灌丛最高,草地最低,阔叶灌丛的平均截留量、凋落物蓄积量和持水量分别为草地的4.9,2.9,1.8倍。不同植被类型的土壤容重和孔隙度差异较大,容重表现为草地>针叶林>针阔混交林>常绿阔叶林>阔叶灌丛;总孔隙度为阔叶灌丛>常绿阔叶林>针阔混交林>针叶林>草地。土壤渗透速率和贮水能力随土壤深度增加而降低,以阔叶灌丛最高,其次为常绿阔叶林、针阔混交林、针叶林,草地贮水能力最弱。5种植被类型水源涵养能力依次为阔叶灌丛>常绿阔叶林>针阔混交林>针叶林>草地,阔叶灌丛明显优于其他植被类型。