茅台水源功能区不同植被类型生物量及土壤碳密度研究

为了解贵州茅台水源功能区不同森林植被类型固碳释氧效益,采用野外观测和室内试验相结合的方法,对该区域针叶林、阔叶林和针阔混交林等森林植被的生长状况、林地土壤有机碳和容重等指标进行了测定,并根据蓄积量和生物量之间的关系,对茅台水源功能区不同森林类型的生态系统固碳释氧功能进行分析。结果表明:(1)不同植被类型林木平均生物量存在一定的差异:针叶林(25.94 t/hm2)针阔混交林(23.47 t/hm2)阔叶林(21.77 t/hm2)撑绿竹林(7.62 t/hm2)灌丛(7.54 t/hm2)灌草丛(3.59 t/hm2);(2)不同植被类型土壤碳密度表现为:针阔混交林(11.65 t/hm2)撑绿竹林(9.70 t/hm2)灌草丛(5.97 t/hm2)阔叶林(5.68 t/hm2)灌丛(5.46 t/hm2)针叶林(5.07 t/hm2);(3)不同植被类型固碳释氧效益表现为:针叶林针阔混交林阔叶林撑绿竹林灌丛灌草丛。本研究较为准确地测定了茅台水源功能区不同植被类型固碳释氧效益,为维持该区域森林生态系统碳平衡提供了一定的数据参考。     

茅台水源功能区不同林分类型土壤养分特征

为了探讨茅台水源功能区不同林分类型的土壤养分效应,对茅台水源功能区马尾松林、柏木林和马尾松+柏木混交林3种针叶林土壤养分制征进行研究.结果表明:不同针叶林土壤平均养分存在一定的差异,其中有机质、碱解氮、速效钾质量分数均表现为柏木林＞马尾松+柏木混交林＞马尾松林,有效磷质量分数表现为马尾松+柏木混交林＞马尾松林＞柏木林,而全氮质量分数则表现为马尾松+柏木混交林＞柏木林＞马尾松林.统计分析表明:马尾松林和柏木林及马尾松+柏木混交林的有机质、碱解氮质量分数及pH值差异显著(P＜0.05),柏木林与马尾松+柏木混交林的全氮质量分数和pH值差异也显著(P＜0.05),而3种针叶林的有效磷和速效钾质量分数均不存在显著性差异(P＞0.05).相关分析表明:全氮质量分数、有机质质量分数、碱解氮质量分数、pH值相互之间均呈显著性相关,而速效钾质量分数则与全氮、有机质、碱解氮、有效磷质量分数呈显著性相关.另外,参照土壤养分等级评价标准发现:3种针叶林的有效磷和有机质质量分数较高,均在丰富以上;速效钾质量分数则较低,均在中等以下;其他养分则在很丰富和缺乏之间.     

喀斯特山地石漠化过程中地表地下侵蚀产沙特征

喀斯特地区特殊的地表、地下侵蚀产沙是引发石漠化发生发展的重要物理过程。以喀斯特山地石漠化过程中不同石漠化状况的裸坡面为研究对象,通过模拟其地表微地貌及地下孔(裂)隙构造特征,采用人工模拟降雨试验研究其地表及地下侵蚀产沙特征。结果表明:无石漠化、潜在石漠化和轻度石漠化的裸坡在相同条件下的地表产沙量总体上高于地下产沙量,且10 min降雨时段内地下产沙量在0~100 g之间。不同石漠化强度的裸坡地表、地下侵蚀产沙量均随雨强的增大而增加;小雨强(30~80 mm h~(-1))下,随着石漠化强度加剧其地表越不易发生侵蚀,而石漠化强度达到一定程度时(基岩裸露率40%)土壤流失以地下流失为主;大雨强(150 mm h~(-1))下,地表产沙量及其分配比例随基岩裸露率变化不明显,而地下产沙量则呈先增加后减小的变化且在基岩裸露率为30%时达到最大。不同石漠化强度的裸坡地表产沙量及其分配比例随地下孔(裂)隙度变化不明显,地下产沙量及其分配比例总体上随地下孔(裂)隙度增加而增加;在不同地下孔(裂)隙度下(1%~5%),地表、地下产沙量及其分配比例随基岩裸露率变化(10%~50%)差异较大。研究结果对认识喀斯特地区石漠化发生发展机制、揭示土壤侵蚀特征、防治地表地下水土流失具有重要的理论和现实意义。     

黑松幼苗造林水分蒸散人工模拟试验研究

树木的蒸腾耗水量是植树造林设计与环境水分研究的重要水分参数,它是一个复杂的生理学与物理学过程,笔者通过对黑松人工栽植每天的实际耗水量进行定量测定研究,通过从不同的根系保水措施研究幼龄黑松蒸腾耗水角度出发,在排除天然降水干扰的情况下,利用称重法测定林木在不同措施情况下水分蒸散差异规律,得出了在充分灌水苗木日蒸腾量减去生长量日平均耗水在0.00493 kg（7月中旬以后）,保持持续的稳定失水,说明在东北地区2龄幼苗黑松维持其正常成活需水临界点为0.00493 kg;同时从秸秆造林与保水剂造林持续干旱36 d情况看,说明保水剂造林和秸秆造林日供水量在干旱条件下持续供水能力强,在36 d内其持续供水维持其生长状况的能力分别是无措施条件下的3.66倍和7.31倍。为提高东北土石山区生态营林宜采用秸秆造林,省时省事,经济费用小,低投入能获得较高的生态效益,其次为保水剂造林。     

喀斯特坡耕地产流特征及影响因素

选取我国西南喀斯特地区作为研究区域,以黄壤为试验土壤,通过人工降雨模拟喀斯特坡耕地坡面产流过程,探索其特征及影响因素。结果表明:(1)地表径流与降雨强度的变化呈极显著正相关关系,与地下孔(裂)隙度、岩石裸露率的变化均呈负相关;地下孔(裂)隙流与降雨强度、地下孔(裂)隙度及岩石裸露率的变化均呈正相关,但其相关性均较弱。随着坡度的增大,地表产流量呈先增大后减小,而地下孔(裂)隙流则表现为持续减小。(2)岩石裸露率、降雨强度、坡度和地下孔(裂)隙度等因子对地表径流的影响程度依次是降雨强度>坡度>地下孔(裂)隙度>岩石裸露率,其对地下径流的影响程度依次是坡度>降雨强度>地下孔(裂)隙度>岩石裸露率。(3)地表径流率随时间的变化总体特征为先迅速增大,然后缓慢减小,最后在50～60min以后趋于稳定,地下径流率总体呈现出随降雨历时增长而减小的趋势,但不同变化因素水平下地表及地下径流率随时间的变化差异都较大。     

黔中地区不同岩性土壤抗冲抗蚀性研究进展

土壤抗冲抗蚀性是反映土壤抵抗外界应力对土壤的机械破坏能力大小的重要评价指标之一.在总结土壤抗冲性抗蚀性研究成果的基础上,从土壤抗冲抗蚀性的影响指标、研究方法等方面介绍了土壤抗冲抗蚀性的研究状况,深入分析了当前研究中所存在的问题与不足,并对今后土壤抗冲抗蚀性研究的发展趋势进行了分析探讨.     

黄土丘陵区封禁对土壤活性有机碳与碳库管理指数的影响

采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域不同封禁年限的狼牙刺群落和杂灌群落为研究对象,选取放牧地和天然次生林为参照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)及碳库管理指数的演变特征.结果表明,封禁后土壤碳库各组分含量和管理指数随封禁年限的延长变化显著,阳坡随封禁年限增加TOC、LOC和NLOC逐渐增加,25 a时较对照放牧地增加到110%、336%和120%,仅为侧柏林的39 %、37 %、57%和24%,显著高于天然狼牙刺群落;阴坡封禁5 a后各组分较封禁前显著增加,随后逐渐增加,15 a后增幅减缓,封禁25 a后TOC、LOC和NLOC较封禁前分别增加为200%、326%和105 %,但明显低于天然杂灌丛群落和辽东栎林.相同封禁年限阴坡土壤碳库各组分含量要显著高于阳坡.不论阳坡还是阴坡,碳库指数和碳库管理指数随封禁年限逐渐增加,25 a阳坡较放牧地增加5.87倍,是天然狼牙刺群落的2.73倍,为侧柏林的93%;阴坡较放牧地增长6.25倍,高出天然杂灌丛和辽东栎林63%和48%.表明放牧地封禁后,土壤管理经营更趋于健康科学,阴坡因为水分条件改善作用更加明显.相关性分析说明有机碳、活性有机碳、非活性有机碳、碳库指数、碳库管理指数与土壤主要肥力因子相关性显著,可以作为反映生态恢复过程土壤质量演变的指标.     

黄土丘陵区人工刺槐林土壤活性有机碳与碳库管理指数演变

 【目的】土壤碳库管理指数是表征土壤碳变化的重要量化指标,研究黄土丘陵区人工刺槐林土壤活性有机碳与碳库管理指数的变化过程对认识该地区生态恢复过程中土壤质量的演变及其效果评价具有重要意义。【方法】采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为参照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳（TOC）、活性有机碳（LOC）、非活性有机碳（NLOC）及碳库管理指数（CPMI）的演变特征,并运用相关和回归分析方法对生态恢复过程中碳库各组分和恢复年限进行拟合。【结果】营造刺槐林可以显著增加土壤碳库各组分含量,并随恢复年限呈显著线性关系,50 a时TOC、LOC、NLOC和碳库指数（CPI）分别较坡耕地增加271%、174%、467%和271%,其中NLOC增加速率略高于LOC,表明植被恢复增加的土壤碳素绝大多数以非活性形态贮存起来,而为了满足生物生长所必须的活性物质来源,土壤碳库必须维持一定的活度状态来满足碳素的动态转化平衡,碳库管理指数在营造刺槐林初期显著降低,随后先增加后降低,与刺槐林生长特性密切相关;但与天然林相比差距仍然较大,恢复50 a时TOC、LOC和NLOC仅为侧柏林的49%、34%和61%。【结论】侵蚀环境下的坡耕地由于人为干扰,土壤碳库含量偏低,并处于高速低效率物质转化过程中,人工刺槐林促进生态恢复可以依靠生物的自肥作用增加土壤碳库各组分含量,但要恢复到破坏前该地区顶级群落时的水平,还需要一个漫长的阶段,这个阶段可能需要上百年的时间。     

聊城市农业生态系统结构分析与对策研究

以聊城市农业生态系统为研究对象,对近10年来系统生产力、农业结构与效益进行了动态分析,结果发现:1995-2005年,该农业生态系统的产品生产力、经济生产力均有不同程度的提高,其中产品生产力以水果、棉花增幅较大,经济生产力以油料增幅最大,而粮食有所降低,人均纯收入逐年增加。种植业、牧业、林果业、渔业产值在调查年度内均有较大幅度增加,其中以牧业增幅最大(30.57%),成为继种植业之后第二产值大户;种植业产值优势度有所降低,但仍是该系统的最主要收入来源(66.1%),林果业、渔业产值优势度增幅较小,对该系统的贡献很小;系统总体优势度略有降低但优势度值较高,系统稳定性指数明显增大,说明聊城市农业生态系统产值结构渐趋平衡,系统渐趋稳定。然而,该系统产投比值较低,并有降低趋势。并就上述现状,提出了发展对策。     

北京地区等高草篱防治坡耕地水土流失效果

在北京地区采用自然降雨和模拟降雨相结合的方法,研究了狼尾草和野古草两种等高草篱在不同坡度（5%、10%、15%、20%）下对裸露坡耕地水土流失的影响。结果一致表明,狼尾草和野古草2种草篱均可显著降低坡耕地水土流失,且狼尾草草篱的效果显著好于野古草草篱。在自然降雨下（平均雨强13.3 mm/h）,狼尾草草篱可减少72.7%的地表径流和86.3%的土壤流失,野古草草篱可减少53.8%的地表径流和64.1%的土壤流失;在模拟降雨下（平均雨强49.5 mm/h）,狼尾草草篱可减少80.7%的地表径流和94.5%的土壤流失,野古草草篱可减少59.5%的地表径流和71.5%的土壤流失。另外,2种等高草篱防治水土流失的效果与坡度成显著负相关关系,随坡度增加2种草篱的水土保持功能逐渐减弱,但至20%坡度时,其对径流和土壤流失的降低作用仍维持在40%和50%以上。回归分析结果显示,草篱因素已经超过坡度和雨强,成为控制坡耕地水土流失的首要因素。