汉江上游阶地黄土磁学特征研究

汉江上游地区位于北亚热带季风气候区边缘,对气候响应异常敏感。流域内发育不对称四级阶地,且阶地上覆盖有厚度不等的黄土堆积。以汉江上游三级阶地黄坪村（HPC）和高客站（GKZ）两个剖面作为研究对象,测量样品的磁化率和频率磁化率,并选取代表性样品进行热磁曲线、等温剩磁获得曲线和磁滞回线等的测定。结果表明,汉江上游黄土沉积物中的载磁矿物以磁铁矿和磁赤铁矿为主,同时含有一定量的赤铁矿和针铁矿,磁化率的增强以超顺磁和准单畴亚铁磁性矿物的贡献为主。GKZ剖面中低矫顽力亚铁磁性矿物含量低于HPC剖面,且黄土中含有更多的亚铁磁性矿物,HPC剖面中则黄土-古土壤中载磁矿物差别不大。汉江上游磁化率的降低与该区较高的有效降水量有关,季节性丰沛降水使土壤水分过饱和,在局部湿润的还原环境中,土壤中大量强磁性铁氧化物被溶解转化为能够在湿润环境中稳定存在的弱磁性矿物,磁性矿物的转化导致成壤强的汉江上游地区磁化率低于成壤弱的黄土高原地区。在成壤条件处于还原环境时,有效降水越高,还原程度也越高,强磁性铁氧化物被溶解得越多,磁化率就越低,这是GKZ剖面降水大于HPC剖面,但磁化率却更低的原因。     

渗灌不同灌水控制上下限组合对保护地土壤脲酶活性的影响

以不同灌水控制上限(土壤水吸力6 kPa、9 kPa、12 kPa)和下限(土壤水吸力30 kPa、45 kPa、60k Pa)组合为试验处理,进行保护地番茄栽培渗灌灌水效果试验;试验于灌水处理后的第30 d采集土样,以各处理0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm土层土壤为样本,测定土壤脲酶活性、铵态氮含量等指标,探讨灌水控制上限、下限对土壤脲酶活性的影响,分析脲酶活性与土壤含水量、铵态氮含量之间关系。结果表明:不同灌水控制上限、下限,即水分条件可显著影响土壤脲酶活性,三个深度层次土壤脲酶活性均以灌水控制上限12 kPa、下限60 kPa组合为最高;0～10 cm土层土壤脲酶活性与铵态氮含量呈显著的指数正相关关系1,0～20 cm、20～30 cm土层土壤脲酶活性与铵态氮含量间虽然也表现出了一定的正相关关系,但未达到5%显著水平。因此,降低灌水时土壤含水量和适量减少单次灌水量,有利于提高土壤脲酶活性,进而改善土壤氮素形态转化状况和对植物的氮素营养供应。     

陕南汉江上游气温变化及其对农业生产的影响

以陕南汉江上游汉中、石泉、安康观测站1960-2010年的逐日、逐月平均气温资料为基础,采用线性趋势法、滑动平均法和Mann-Kendall非参数检验法,分析了该区气温的年际和季节变化趋势、突变特征,以及季节气温变化对农业的影响.结果表明,自1960年以来,陕南汉江上游年平均气温和年平均最低气温呈波动上升的变化趋势,递增速率分别为0.107℃/10a(P ＜0.01)、0.16℃/10a(P ＜0.01),而年平均最高气温呈不显著递增趋势,三者发生突变的时间分别为2001、2000和2001年;各季节的变化特征表现为冬季增温速率最高(P＜0.01),对年平均气温增加的贡献最大;夏季气温变幅较小,变化趋势不显著;春、秋季气温分别呈极显著、显著上升趋势,但日波动性较大;倒春寒天气发生时间推迟,发生频率、强度增大;秋封(冷害)发生频率虽然有所下降,但持续时间较长,强度较大,对该区的水稻、玉米、小麦等农作物生产造成严重影响.深入了解汉江上游气候变化规律及成因,对有效应对气候变化和保障粮食安全具有积极意义.     

托木尔峰自然保护区台兰河上游森林植被水源涵养功能

为定量评价托木尔峰自然保护区森林的水源涵养能力,利用综合蓄水能力法,对台兰河上游雪岭云杉森林生态系统的林冠层截留量(C)、枯枝落叶层持水量(L)、土壤层蓄水量(S)及综合水源涵养能力进行估算和分析。结果表明:(1)研究区4样地中,林冠层截留量表现为中海拔云杉林(29.94mm)较高海拔云杉林(20.56mm)高海拔云杉林(11.72mm)低海拔云杉杨树混交林(5.84mm),而茎流量则与之相反。(2)除中海拔云杉林外,各样地枯枝落叶未分解层平均厚度均大于半分解层;其中,未分解层的平均蓄积量中高海拔云杉林最大(79.32t/hm~2),半分解层为中海拔云杉林最大(59.47t/hm~2)。整体来看,枯枝落叶层的最大持水量大小依次为中海拔云杉林(32.55mm)高海拔云杉林(31.05mm)较高海拔云杉林(30.78mm)低海拔云杉杨树混交林(12.84mm)。(3)4样地平均土壤容重变动范围为0.73~1.06g/cm~3;土壤孔隙度的平均值大小均为中海拔云杉林较高海拔云杉林高海拔云杉林低海拔云杉杨树混交林;林下土壤自然含水率随海拔高度的增加呈不断上升趋势。不同样地30cm深土层的非毛管孔隙持水量表现为:中海拔云杉林(37.6mm)较高海拔云杉林(30.7mm)高海拔云杉林(25.73mm)低海拔云杉杨树混交林(13.92mm)。(4)研究区森林生态系统的水源涵养能力在171.27~280.84mm之间,低海拔云杉杨树混交林的总持水量最小,中海拔云杉林最大。土壤层水源涵养贡献率最大,占比在77.75%~89.10%之间;总有效蓄水量虽远小于总持水量,但能够很好地发挥水源涵养功能和水土保持作用。     

近60年来汾河上游汛期悬移质输沙量变化及驱动力分析

利用汾河上游出口控制站兰村水文站1954—2013年汛期降雨、径流和输沙实测资料,采用线性趋势分析和双累积曲线法分析了汾河上游汛期悬移质输沙变化特征和驱动力对输沙的影响。结果表明,(1)近60年来汾河上游汛期悬移质输沙量和径流量下降显著,且输沙量变化幅度大于径流量。(2)近60年来汾河上游汛期降雨量变化不显著,但降雨量与径流量(P0.01)、降雨量和输沙量(P0.01)均显著线性相关。(3)近60年来特别是2000年以后汾河上游发生洪水特别是较大洪水的次数显著减少。(4)近60年汾河上游悬移质输沙量的变化大致分为4个阶段,1959年、1981年和2002年是3个转折点。1959年以前主要受降雨和径流的影响;1959—1981年,汾河水库的修建是悬移质输沙量减少的主要驱动力;1981—2002年,降水减少、经济活动和水土保持使得径流量减少,输沙能力减弱;2002年以后,降雨减少特别是暴雨减少,经济活动和水土保持使得径流量和输沙量继续减少,而汾河二库的建设,则使得兰村站悬移质输沙量变为0。     

Effects of heavy metals from mining and industry on some rivers in Poland: An already exploded chemical time bomb?

Upper Silesia has rich deposits of hard coal and substantial deposits of zinc, lead and iron ores. the watersheds of two rivers cut right through the zinc and lead ore mining region and most of the tailing drainage water is contaminated with heavy metals. in total, about 807 tyr-1 of zinc, 67t yr-1 of lead and 17 tyr-1 of cadmium are discharged with the drainage and process waste water. in the Upper Silesia many industrial plants also discharge waste water contaminated with heavy metals. the Bukowno Complex is the most important regional source of heavy metals and the Biala Przemsza River is the main receiver of waste waters from this complex. Measured data at a cross-section of this river are given. It is shown by a simplified calculation that lead and zinc are transported downstream to the Vistula River and later to the Baltic Sea, or are deposited in the river bed. It is shown that there are many other possible sources of heavy metals. Atmospheric deposition of metals on the surface leads to surface runoff, accumulation in plants, and subsequently discharge with animal or human excreta. Contaminated sediments will continue to pollute the overflowing river water, perhaps for centuries. Mobilization of heavy metals and factors affecting that process are discussed in relation to providing safe drinking water now and in the future. It is emphasized that the drinking water quality is already threatened.     

基于LU-SWAT模型的土地利用/覆被变化对水文过程的影响研究——以黑河上游为例

【目的】揭示内陆河流域集水区土地利用/覆被变化对水文过程的影响及其成因。【方法】基于能够逐年调用土地利用/覆被数据的LU-SWAT模型,并结合控制变量法研究了黑河流域集水区黑河上游1990—2009年土地利用/覆被变化对地表径流、侧向流、蒸散发量、地下径流以及总产水量的影响。【结果】LU-SWAT模型对于黑河上游月、年出山径流模拟结果较好,其月径流模拟的纳什系数为0.93,相关性系数为0.94;其年径流模拟的纳什系数为0.83,相关性系数为0.86。此外,其对各个水文要素的模拟结果符合西北干旱区内陆河流域集水区的水文特征;1990—2001年黑河上游土地利用变化主要表现在林地的减少,而2002—2009年土地利用的变化除了林地和草地的增加之外,还表现在裸地的大面积减少;1990—2001年黑河上游地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量都呈现增加趋势,而地下径流呈减少趋势,2002—2009年流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量减少,而地下径流量增加。在黑河上游,干旱条件下各水文要素对于土地利用覆被变化的响应更明显。【结论】1990—2001年林地的减少可能是流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量都呈现增加趋势而地下径流呈减少趋势的主要原因。2002—2009年裸地的大面积减少可能是流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量减少而地下径流量增加的主要原因。     

武陵山区烤烟上部叶片纤维素、木质素含量与质量指标间相关性研究

为研究烤烟上部叶片中纤维素、木质素的含量及其与烟叶质量指标间相关关系,以武陵山区7个县2011—2012年的48个B2F烤烟样品为材料,测定了烟叶中纤维素、木质素的含量,分析了不同年份及品种间的差异。同时,对烟叶纤维素、木质素含量与外观质量、物理特性、常规化学成分、感官质量指标间的相关性进行了研究。结果表明,纤维素、木质素含量在年份、品种间没有显著差异;纤维素含量与外观质量、物理指标、常规化学成分、感官质量中部分指标的相关性呈显著水平;木质素含量与灰色、油分间相关性显著,与其他烟叶质量指标相关性不显著。可见,纤维素、木质素含量在不同年份及品种间差异不显著,纤维素含量与烟叶质量指标间关系密切,木质素含量对烟叶质量影响较小。     

影响烤烟上部叶质量的因素及提高其可用性的措施

提高上部叶可用性是烤烟生产中亟待解决的问题。笔者综述了影响上部叶可用性的因素,并从遗传因素、生态条件、烤烟生产中的育苗、移栽、平衡施肥、打顶留叶、后期水分管理、打顶留叶数、上部叶采收成熟度和采收方式、化控措施及烟叶调制等方面提出降低上部叶比例,提高上部叶可用性的措施。     

岷江上游干旱河谷区林-农-草地土壤水分特征与数值模拟

岷江上游干旱河谷土壤水分是农业生产和生态修复的关键因子。以干旱河谷典型区生态林、经果林、农地和荒草地4类土壤含水量为研究对象,通过对4类土壤含水量的变化分析和数值模拟,揭示土壤水分与土层深度的关系。结果表明:(1)土壤平均含水量依次为:农地(18.62%)生态林(17.47%)经果林(16.53%)荒草地(11.25%);(2)从干旱河谷(1500 m)到天然林下线(2500 m)的山地垂直方向上,林地土壤含水量呈浅U型分布;海拔2100~2500 m土壤含水量均值为19.77%,海拔1900~2100 m为13.72%,海拔1500~1900 m为16.00%;(3)土壤水分随土层深度的增加而减少,生态林土壤水分垂直变化最为显著,农地土壤水分垂直变化则相对稳定;(4)土壤水分多水平贝叶斯模型能够较好地说明4种土地利用类型下土壤含水量的变化和剖面分布特征;(5)林地与荒草地土壤含水量差异表明,土壤平均含水量14%是界定林-草地的分界值。研究结果可为岷江上游干旱河谷生态修复提供数据支撑。