我国工程创面生态恢复中存在的问题及研究展望

工程创面生态恢复,是实现人与自然和谐共处的重要措施,是生态文明的最直接体现之一。介绍了工程创面生态恢复的相关问题,包括工程创面生态恢复的意义、生态恢复研究的历史、理论基础、国内外研究现状等。指出了工程创面生态恢复中存在的一些问题,并结合当前研究工作的不足提出了研究展望。     

厚层基材喷附技术在半干旱山区高速公路边坡防护中的应用

对呼集高速公路工程建设过程中边坡防护绿化采用厚层基材喷附技术进行经验总结,阐述了厚层基材喷附技术的基本原理、适用条件、材料组成、技术特点、应用前景以及厚层基材喷附的施工方法、施工工艺等,对我国山区高速公路边坡防护方案提供有益的参考。     

碎石填方坡面乔灌草植物群落构建方法的实验研究

碎石填方边坡是山区公路常见的一种坡面类型。表层为以碎石为主的土石混合体,土壤含量极少甚至没有,立地条件恶劣,导致坡面植被恢复非常困难。针对这一难题,以北京市门头沟区百花山旅游公路11 km处的45°碎石填方边坡为研究对象,采用"客土+保育块苗移栽"技术,在坡面上重建了乔灌草植物群落。施工4 a后,坡面草本植物群落的总覆盖度约为50%,平均高度约为40 cm;坡面木本植物生长状况良好,主根粗壮、根系发达且已深入碎石缝隙之中,其中山桃保育块苗的成活率为78%,高度为82 cm,地径为7.9 mm。实验结果表明,该方法可以在比较陡峭的碎石覆盖边坡上有效地构建乔灌草植物群落。     

叶面滞尘对火电厂周边绿化树种叶片反射光谱及光合作用的影响

以宁东能源化工基地典型火电厂周边5种常见绿化树种白蜡、臭椿、火炬树、山槐、榆树的叶片为对象,并在雨后第1天和第15天分别采用洗脱法分析其滞尘能力,地物光谱仪测定滞尘对叶面反射光谱的影响,Li-6400便携式光合仪测定滞尘对光合特征参数(净光合速率、气孔导度和蒸腾速率)的影响。结果表明,5种绿化树种的滞尘能力由大到小表现为:火炬树、臭椿、榆树、山槐、白蜡。光谱反射曲线总体特征是洁净叶片反射率大于滞尘叶片反射率,主要表现在740~1300 nm波段,而在350~680、1500~2500 nm波段,则无一致性规律,存在波动。叶面滞尘量与叶片光谱反射率相关性研究表明对叶面滞尘敏感的波段主要集中在可见光波(700~750 nm)和近红外波段(1390~1500 nm)。滞尘不改变叶面特有的反射特征,但存在增强或削弱效果,且这种增强或者削弱效果存在种间差异。滞尘对叶片反射光谱曲线一阶导数的三边位置没有明显影响,说明三边位置对滞尘的干扰不敏感;三边幅值和三边面积对滞尘有明显的响应,5种绿化树种均表现为洁净叶片大于滞尘叶片。在相同的污染环境下,滞尘会对绿化树种的光合生理特征产生抑制作用,但并非滞尘量越大、光合特征损失率越大,而损失的幅度因植物种类的不同而异,存在种间差异。综合各树种受滞尘影响的光合特征参数变化,发现榆树和山槐对当地大气降尘污染的抗性较强。     

干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳矿化的影响述评

土壤干湿交替循环对土壤呼吸的“激发效应”被证实在干旱、半干旱和地中海气候区普遍存在。土壤干湿交替被认为是影响土壤呼吸的重要因素。土壤物理、化学、生物性状会在干湿交替过程中发生一系列变化,引发土壤CO₂排放量显著激增而引起“Birch效应”。随着未来气候变化下极端降水天气事件发生频率的增加,降雨强度和频率的改变将导致部分地区的土壤经受更广泛和频繁的干湿交替作用,加剧土壤干湿循环,影响土壤呼吸。重点论述了干湿交替对土壤碳素循环各个关键过程(尤其是土壤呼吸和SOC矿化)的影响效应,归纳总结了干湿交替对土壤碳素循环的影响机制,从土壤团聚体、根系呼吸、微生物呼吸等方面阐述了干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳(SOC)矿化激发效应的影响及其机理。综合生理学说与物理学说观点,认为干湿交替主要通过土壤结构、SOC的分解速率、土壤微生物群落的结构与稳定性等的改变来影响土壤呼吸和SOC矿化过程。目前,关于干湿交替对土壤碳素循环关键过程影响的研究结果还不尽一致,其影响机制尚不明晰,研究方法也还有一些不足之处。简要指出了目前研究过程中存在的一些不足,并对未来研究中值得深入研究的科学问题进行了探讨与展望。     

公路水土保持技术理论研究进展

简要回顾了公路建设的水土流失影响,重点阐述了公路边坡水土保持的发展历程及其研究现状,指出亟待开展的4个主要研究方向:①开展不同侵蚀环境下公路建设新增水土流失规律与土壤侵蚀动力学机理研究;②建立不同区域公路建设水土保持监测技术体系,发展土壤侵蚀的预测预报理论技术;③加强公路建设水土流失防治体系与植被快速建植技术研究,构建水土保持标准化治理模式与技术标准;④推动公路建设水土保持损益分析及水土保持与经济社会可持续发展的关联研究。     

砂田砾石覆盖对土壤大孔隙特征及其土壤水文过程的影响研究进展

砂田是利用砾石覆盖地表的典型节水范例,砾石覆盖对土壤大孔隙的半径、数量、连通性和密度都有重要影响。大孔隙的研究方法可分为直接观测法和间接描述法,并讨论其适用性和局限性。因为大孔隙及优先流的成因复杂,应将大量的野外实验和室内实验相结合,同时改进观测方法。土壤大孔隙研究的最终目的是调控它,为减少地下水污染、控制养分和水分的流失提供一条新途径。砾石覆盖土壤能增加大孔隙并促进降水入渗,加快壤中流的发生,减少径流和抑制蒸发,改变了土壤水文循环过程,土壤水文生态功能也随之改变。并指出了砾石覆盖下土壤优先流研究中存在的问题和今后应该加强的研究领域。     

高速公路边坡生态护坡效果定量评价研究

水电开发推动了云南省经济的快速发展,但因其多采用引水式的梯级开发,对河流的改造作用大,河流的自然生境和景观均受到了很大影响。在对云南省干旱发生情况及云南省水电开发的现状研究的基础上,分析了云南省水电开发对环境的影响。结果显示,水电开发带来了诸多的环境问题,如库区植被和景观遭到破坏,生物生境及种类改变,水环境系统失衡等。为降低水电开发对环境的负面影响,提出了水电开发对生态环境的保护对策。(1)合理制定流域总体规划;(2)规范建设程序,开展水电开发规划环境评价;(3)建立河流梯级调度中心;(4)加强环保宣传,提高科研水平。     

太原市绕城高速公路路域土壤特性与重金属污染评价研究

为了揭示高速公路路域内部不同功能区强烈人为活动对土壤环境质量的影响,以太原市绕城高速路域内不同功能区为研究对象,于各功能区内随机布点,采集表层土壤样品72个,并对其土壤剖面结构、土壤pH值、土壤质地、土壤有机质、土壤重金属元素含量等理化性质和分布规律进行了测定和分析.结果表明,路域内土壤母质来源复杂,剖面层次混乱,土壤反应偏碱性、粗粒化、有机质含量升高和表聚现象较明显.路域土壤重金属污染较为严重,不同功能区的污染元素和污染程度有显著差异.综合污染程度以绿化带含量最高,依次为中央隔离带、互通、路堤边坡、路堑边坡、自然坡.路域土壤的随机空间变异十分突出,无论是土壤性质还是重金属污染积累都如此.路域中存在一些高度污染的区域,必须予以密切关注.     

宁夏中部干旱带56年来气候生产潜力变化特征研究——以宁夏中宁县为例

为了摸清全球气候变化背景下宁夏中部干旱带年平均气温及年降水量变化情况及其对气候生产潜力产生的影响和未来气候变化情景下气候生产潜力水平。根据中宁县1953—2008年气象站点的年平均气温、年降水量资料,采用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型计算气候生产潜力,运用气候诊断分析、相关分析等方法分析中宁年平均气温、年降水量、气候生产潜力的时空变化特征及趋势,并探讨了气候变化对气候生产潜力的影响。结果表明:(1)温度生产潜力显著增加,降水生产潜力明显下降,平均气候生产潜力为4 809.17kg/(hm2.a)。气候生产潜力呈现出波动中减少的趋势;(2)气候生产潜力与年降水量呈极显著线性相关,与年平均气温没有显著相关性。温度生产潜力平均值为14 367.4kg/(hm2.a),降水生产潜力为3 842.8kg/(hm2.a)。降水生产潜力仅为温度生产潜力的26.7%。说明降水是中宁地区气候生产潜力最主要的限制因子。未来气候变化情景趋势表明,气候暖干化趋势对当地农业生产不利。