六道沟小流域地形序列土壤碳剖面分布特征及影响因素

为了更好地理解黄土高原植被恢复与生态重建过程对土壤碳循环过程的影响,研究选取位于黄土高原六道沟小流域的典型土壤地形序列(东北坡NE序列,西坡W序列),分析了不同坡向间及同一坡向内随植被类型变化土壤有机碳和无机碳的剖面分布特征及其影响因素。结果表明:六道沟小流域地形序列土壤有机碳含量在0—50cm土层内随土层深度增加而显著降低,50cm土层以下基本趋于稳定,且剖面上层(0—50cm)有机碳含量显著高于剖面下层(50—200cm,p0.05),但在同一深度土层(0—50,50—200,0—200cm)不同坡向林地和草地土壤有机碳平均含量均没有显著差异(p0.05)。与有机碳相比,无机碳含量相对较高并且主要在剖面下部(50cm以下)不同深度土层富集。NE序列林地和草地剖面无机碳平均含量接近(p0.05),而W序列林地剖面无机碳平均含量显著高于草地(p0.05);不同坡向草地剖面无机碳平均含量无显著差异(p0.05),但不同坡向林地剖面无机碳平均含量表现为W序列显著高于NE序列(p0.05)。0—50cm土层有机碳含量与pH、容重和土壤含水量均呈极显著负相关关系,而与土壤总孔隙度呈极显著正相关关系;50—150cm土层无机碳含量与pH和土壤总孔隙度均呈极显著负相关关系,而与容重、黏粒含量和土壤含水量均呈极显著正相关关系。NE序列和W序列2 m土体总碳密度相当,分别为15.2~47.4kg/m~2和18.3~51.3kg/m~2,其中无机碳密度占78%~94%,1—2m土层总碳密度占2m土体总碳密度的35%~74%。若只考虑土壤有机碳库或只考虑浅层1m土壤碳库,六道沟小流域2m土体总碳储量平均将被低估88%和51%。     

晋西北黄土丘陵区小流域土壤团聚体稳定性及其分异特征

土壤团聚体是土壤结构的基本组成部分,在影响水分入渗和转移、土壤肥力方面起到重要作用。分析土壤团聚体结构特征及其稳定性影响机制,对揭示黄土高原退耕还林还草生态环境效应具有重要意义。研究以晋西北朱家川流域内7个坝控小流域不同土地利用方式(林地、草地、农地)下土壤团聚体为研究对象,利用GIS平台空间分析模块提取样点地形因子,用湿筛法分析水稳性团聚体粒径组成,借助通径分析法分析各理化因子对于分形维数的影响。结果表明:晋西北朱家川流域不同土地利用方式下,土壤团聚体稳定性存在显著差异,团聚体稳定性从高到低顺序为:林地>草地>农地。分形维数和小粒径团聚体含量呈显著正相关,而与大粒径团聚体含量呈显著负相关。处于流域下游的后会沟流域土壤团聚体稳定性最低,中游柳树咀沟流域土壤团聚体结构稳定性最优。对土壤团聚体分形维数影响最大的因子是有机质含量,其次是海拔高度,直接通径系数分别为-0.427和-0.229,决策系数分别为0.168 0,0.085 6。研究结果可为黄土高原生态恢复和土地合理利用提供科学依据。     

北京市永定河流域土地利用/覆盖变化研究

借助于遥感和地理信息技术,以永定河(北京段)流域1978、1988、1999、2004、2005年5期TM遥感影像为主要数据源,结合若干地形数据库资料,统计永定河31年间水域、草地、耕地、林地、建筑用地、未利用地六大土地类型的面积变化情况,通过分析单一土地利用平均动态度、单一土地利用平均转出率和转入率等指标,对永定河(北京段)流域土地利用/覆被变化的格局与过程进行了定量研究.结果表明:①31年间,永定河(北京段)流域的土地利用/覆盖面积呈现一定程度的波动.1978~2004年各类面积占总面积的比例由大到小为有林地>耕地>建筑用地>水域>未利用地>草地;2004~2009年比例变化为有林地>耕地>建筑用地>未利用地>水域>草地.②在1978~2009年间,水域、未利用地、建筑用地3个土地类型转化比较剧烈;草地在1988~2004年间变化幅度大,转入、转出率较高;耕地减少;林地则呈现增加态势.     

祁连山林草复合流域土壤水分状况研究

对祁连山排露沟林草复合流域土壤水分状况进行了系统研究.结果表明:流域内土壤水分状况随土壤结构、土壤层次、空间分布、季节动态等因子发生规律性变化;土壤水分状况影响径流形成.研究结论对评价土壤水分的径流作用及水文过程研究具有重要参考价值.     

不同植被恢复模式土壤结构特征与健康评价

对湘西女儿寨流域不同植被恢复类型的土壤结构特征研究和健康评价的结果表明:荒草灌丛容重最高,人工林土壤容重高于天然林及混交林;对土壤孔隙状况的改善作用表现为林分类型优于荒草灌丛类型,天然林优于人工林,0~20 cm土层优于20~40 cm土层;土壤团聚体平均重量直径以油桐人工林、杜仲人工林最高,马尾松天然林、毛竹杉木混交林其次,而润楠次生林、荒草灌丛、杉木人工林较低;各层土壤团聚体分形维数值大小排序为:毛竹杉木混交林>马尾松天然林>荒草灌丛、润楠次生林>杜仲人工林>油桐人工林>杉木人工林;土壤结构健康综合评价的灰色关联分析结果表明,土壤结构以荒草灌丛最差,油桐人工林最好,其余类型介于两者之间.研究结果可为女儿寨流域及我国类似生态脆弱区的植被恢复与重建提供一定依据和参考.     

流域面源污染危害及治理与管理对策分析

流域源头农村的生活生产垃圾、污水、化肥农药等污染物伴随着径流泥沙的搬运而造成的面源污染直接导致水资源和土地资源的破坏,已经成为世界关注的主要问题．目前水土保持工作对流域面源污染的重视较少,开展的工作也不足,随着问题的日益凸现,开展以流域源头农村的面源污染为主要形式的治理及管理工作已迫在眉睫．对我国流域面源污染的主要污染源及其危害进行了分析,提出了流域面源污染治理与管理的重点任务,呼吁开展流域面源污染的防治工作．     

集水区内森林生态系统的养分分析

在湖南省会同县森林生态系统定位站小集水区杉木人工林生态系统中,对植被、土壤和水分的营养元素(N,P,K,ca,Mg)进行分析测定,结果表明:系统中植被的养分含量,因器官类型、生长季节和年龄的不同而不相同;土壤养分含量,因立地条件类型的差别而有明显的差异;水分中的营养元素,随天气状况、降水性质和时间的变化而发生变化,并阐述了进行此类研究的方法及应予引起注意的问题。可供进行类似研究时参考。     

Multiple watershed alterations influence fish community structure in Great Plains prairie streams

Stream fish distributions are commonly linked to environmental disturbances affecting terrestrial landscapes. In Great Plains prairie streams, the independent and interactive effects of watershed impoundments and land cover changes remain poorly understood despite their prevalence and assumed contribution to declining stream fish diversity. We used structural equation models and fish community samples from third‐order streams in the Kansas River and Arkansas River basins of Kansas, USA to test the simultaneous effects of geographic location, terrestrial landscape alteration, watershed impoundments and local habitat on species richness for stream‐associated and impoundment‐associated habitat guilds. Watershed impoundment density increased from west to east in both basins, while per cent altered terrestrial landscape (urbanisation + row‐crop agriculture) averaged ~50% in the west, declined throughout the Flint Hills ecoregion and increased (Kansas River basin ~80%) or decreased (Arkansas River basin ~30%) to the east. Geographic location had the strongest effect on richness for both guilds across basins, supporting known zoogeography patterns. In addition to location, impoundment species richness was positively correlated with local habitat in both basins; whereas stream‐species richness was negatively correlated with landscape alterations (Kansas River basin) or landscape alterations and watershed impoundments (Arkansas River basin). These findings suggest that convergences in the relative proportions of impoundment and stream species (i.e., community structure) in the eastern extent of both basins are related to positive effects of increased habitat opportunities for impoundment species and negative effects caused by landscape alterations (Kansas River basin) or landscape alterations plus watershed impoundments (Arkansas River basin) for stream species.     

黄土丘陵沟壑区燕沟流域的景观构成及功能类型

【目的】统计分析燕沟流域不同生态功能景观的斑块构成,为流域治理效果评价和景观格局优化提供依据。【方法】野外现地勾绘景观斑块类型图,内业进行数字化处理,建立燕沟流域的景观类型分类系统和数据库,统计相关景观指数,分析流域景观构成。【结果】(1)燕沟流域景观类型中,杂灌丛(浓杂灌丛和稀杂灌丛)面积最大,农田、刺槐林、成熟果园和草地面积次之;以上6种景观类型占流域面积的91.03%、占流域斑块数的81.68%,构成流域景观的主体;流域整体景观属于细粒结构。(2)三大景观功能类型中,生态防护型景观的斑块数、斑块面积、斑块周长均最高,占流域景观的近2/3,经济生产型景观次之;生态防护型、经济生产型、生活服务型三类景观的面积比约为2.08∶1∶0.12。(3)流域内自然景观与人类主导景观斑块面积的比例相当,经济生产型景观是人类主导景观的主要组成部分。【结论】目前燕沟流域景观构成的特点为:景观类型多样,斑块数量丰富,景观整体粒级微小,景观破碎,人类活动对流域景观的构成影响大;三大景观功能类型的构成,为燕沟流域治理效果评价和景观格局优化提供了依据,可作为同类地区小流域治理的重要参考。     

密云水库水源保护区不同类型村庄生活污水排放特征

密云水库作为北京市重要的水源地,水质状态存在向中等富营养发展的趋势.由于流域村镇生活污水收集处理程度低,已成为影响密云水库水质的污染来源之一.本文选取水源保护区内普通自然村、生态旅游村和镇政府所在村3种典型村庄为研究对象,采用人户调查和采样分析的方法对村庄生活污水的产量、组成、排放系数及季节变化等特征进行研究.结果表明,不同类型村庄的污水的产量和结构不尽相同,旅游村的污水产量远远高于普通村和镇级村.厨余废水、洗浴废水和洗衣废水构成生活污水的主要部分,其中旅游村的污水主要来自养鱼废水.生活污水的产生具有季节性和时段性的特点,旅游村夏秋两季污水产量最高,约为冬春两季的2～4倍;普通村和镇级村夏季污水产量约为其他季节的2～3倍.旅游村的人均生活污水排放系数最高,为118 L·d-1,是其他类型村人均生活污水排放系数的4～5倍,普通村最低.污水中的总磷(TP)、化学需氧量(COD)和氨氮(NH:-N)指标均较高.COD含量与污水类型密切相关,与村庄类型无明显相关.