黄土塬区降水变化对冬小麦叶片形态和生物量的影响

明确降水变化对冬小麦叶片形态和生物量的影响,有助于了解冬小麦在水分环境变化条件下形态和产量上的响应。试验采用人工遮雨棚和自流滴灌系统来实时人工干预降水,研究了黄土塬区三种降水条件:正常降水(CK)、降水减少1/3(R-1/3)和降水增加1/3(R+1/3)下冬小麦不同生育期的叶片形态、生物量及株高变化。结果表明:降水增加,叶长相对变化较大,叶面积增加;降水减少,叶宽相对变化较大,叶面积减少。但叶形系数((叶长×叶最大宽)/叶面积)不受降水变化的影响,仅和冬小麦的生育期有关。降水增加,冬小麦的叶片、生物量以及株高均保持稳定的生长优势;降水减少,冬小麦叶片、生物量以及株高的生长呈现"先促后抑"的现象。不同降水处理的冬小麦生物量和叶面积均呈明显的线性正相关,减少降水处理的冬小麦生物量对叶面积变化最敏感。总之,在黄土塬区冬小麦通过叶片形态、叶面积和生长速率的改变来影响光合产物积累和产量形成,以适应不同的水分环境。     

红壤坡地不同植物措施消减径流峰值研究

采用野外径流小区实验,以自然裸露坡地为对照,利用2013年赣北第四纪红壤坡地的降雨和产流过程数据,在分析日降雨特征的基础上,研究了不同植物措施对次降雨条件下的坡面产流峰值及年产流量的消减效果。结果表明:(1)全年侵蚀性降雨季节分布不均,主要集中在3—6月份,降雨量占全年的80.3%,且暴雨及大暴雨多发;(2)降雨量及最大时段侵蚀性雨强I60对坡面产流量有显著的影响,坡面产流量与PI60呈极显著的线性相关关系;(3)不同植物措施对坡面最大时段径流峰值及年总径流深的消减效果,以柑橘+百喜草全园覆盖措施为最好,其次为柑橘+百喜草带措施,柑橘纯林则最差。     

祁连山鲜黄小檗和甘青锦鸡儿灌丛冠层降雨再分配特征

以祁连山排露沟小流域的鲜黄小檗和甘青锦鸡儿灌丛为研究对象,2014年6—9月观测了38场降雨的林外降雨量、穿透雨量和树干茎流量,分析了鲜黄小檗和甘青锦鸡儿灌丛冠层降水再分配特征及影响因素。结果表明:(1)鲜黄小檗和甘青锦鸡儿灌丛冠下的穿透雨量、树干茎流量、截留量分别为175.2,20.8,182.6mm和239.1,15.1,113.4 mm,分别占总降雨量的46.3%,5.5%,48.2%和65.0%,4.1%,30.9%;鲜黄小檗和甘青锦鸡儿灌丛群落截留量占年降水量的29.3%和18.6%。(2)穿透雨量、树干茎流量和截留量均与降雨量呈显著线性正相关(P0.01),穿透雨率和截留率均与降雨量呈对数函数关系(P0.05)。(3)鲜黄小檗和甘青锦鸡儿灌丛产生穿透雨的临界降雨量分别为1.2mm和0.9mm,2种灌丛产生树干茎流均需要2.0mm的前期降雨量。(4)灌丛截留率9月份最大,其次是7月份,6,8月份最小;树干茎流率6—8月份变化平缓,9月份明显减小。     

草被覆盖对养分迁移机制的影响

为探讨草被覆盖对养分流失机制的影响,采用室内模拟降雨试验,在30mm/h雨强下,对不同水土保持先锋植物种(紫花苜蓿、狗尾草)、4种植株密度(0,80,120,160株/m~2)、2种处理方式(保留整株植物、仅保留地下部分)下养分随泥沙和径流的流失浓度与流失总量进行研究。结果表明:草被覆盖能有效控制坡面侵蚀,其中紫花苜蓿和狗尾草植株控制土壤侵蚀作用与地下部分关系密切,地上部分作用不明显。裸坡养分随泥沙的流失量是有植被坡面的1.49~5.90倍(全氮),1.24~8.61倍(全磷),1.17~1.82倍(速效钾),但两者的流失浓度差异不显著,表明草被控制养分随泥沙流失作用主要来源于控制侵蚀量,其中狗尾草地下部分减少养分随泥沙流失的作用强于紫花苜蓿地下部分,紫花苜蓿地上部分减少养分流失的作用强于狗尾草地上部分;同时随植株密度增加,草被地下部分减少养分随泥沙流失的作用逐步增强。草被覆盖能有效减少坡面养分随径流流失,地下部分坡面与全株坡面的全氮流失量比值为1.02~1.05(狗尾草),1.10~1.14(紫花苜蓿),表明草被控制养分随径流流失作用主要来源于地下部分,其中狗尾草地下部分作用较紫花苜蓿明显;同时随植株密度增加,地下生物量控制全氮和全磷养分随径流流失的作用逐步强化,但地下部分控制速效钾流失作用的权重没有明显的定向变化。径流养分浓度动态变化前期不断下降,后期趋于稳定,其中幂函数对养分浓度动态变化的拟合效果最佳;同时全氮和全磷动态变化与植株状况关系密切,而全磷对植株完整状况变化响应不明显。     

栓皮栎林下枯落物减流减沙效应研究

采用室内人工模拟降雨的方法,对有枯落物覆盖的栓皮栎林与无枯落物覆盖的栓皮栎林在不同的雨强、坡度条件下的减流减沙效应进行比较分析,研究结果表明:(1)相对于只栽植栓皮栎的坡面,林下枯落物的存在能有效地减弱坡面径流,且在坡度为10°、雨强为60mm/h时减流效果最优,达到25%;(2)枯落物的存在显著提高了栓皮栎林的减沙效益,其中在坡度10°、雨强为90mm/h条件下减沙效果最优,达到125%;(3)枯落物层的存在还能延长坡面径流产生的时间,降低坡面流流速,同时还能有效地减少坡面的总产流量(6.60%~28.17%)和总产沙量(11.08%~65.08%);(4)对比枯落物层对总产流量和总产沙量的减少率可以发现,枯落物层在不同条件下对总产沙量的减少率普遍大于相同条件下其对总产流量的减少率。     

新型亲水性聚氨酯对砒砂岩边坡抗降雨侵蚀的影响

通过人工模拟降雨试验,研究新型亲水性聚氨酯材料(W-OH)对不同坡度和降雨强度条件下砒砂岩边坡抗降雨侵蚀的影响。结果表明:(1)坡度和降雨强度两个因素均对砒砂岩边坡受降雨侵蚀影响明显,随着坡度和降雨强度的增加,侵蚀产沙量不断增加,其中降雨强度的影响较坡度更为显著;(2)W-OH处理以后,坡面侵蚀产沙主要由雨滴击溅造成,在所选用的坡度范围内,坡度对坡面侵蚀的影响基本可以忽略;(3)W-OH对砒砂岩边坡抗降雨侵蚀方面减蚀效果非常明显,不同条件下减沙比均超过了98%;(4)W-OH处理以后,在砒砂岩表面形成了一层稳定的保护层,不仅起到了隔离水与砒砂岩的效果,同时又增加了坡面的光滑度使得径流可以快速疏导。     

草冠截留影响因素及其测定方法对比研究综述

截留是植被对降水的第1次再分配,是重要的水文要素之一。目前,大多数植被截留的研究都是以乔木和灌木为主,关于草冠截留的研究还是相对欠缺。笔者针对目前草坪草冠层截留研究的现状和所存在的问题,从草冠截留的主要影响因素（降雨量、降雨强度、叶面积或叶面积指数等）以及现有草冠截留量测定方法和装置2个方面论述了草冠截留的研究进展。分析表明：草被植物的截留影响因素研究主要是以降雨条件、叶面积指数和草被盖度,以及草被植物本身特征为重点,各因素的综合交互作用影响研究非常缺乏;测定方法在精确度和适用范围上也有待提高。     

山东植棉区降水与棉花水耦合度的时空变化特征分 析简

 基于山东省17个气象站1961—2012年的逐日气象资料,利用FAO推荐的Penman-Monteith公式及作物系数对棉花各生育阶段的作物需水量进行估算,并利用同期降水量计算了各生育阶段的降水与作物需水耦合度,最后采用反距离插值法生成山东省棉花各生育阶段耦合度的分布图,并对耦合度的时间序列进行趋势分析。结果表明：山东植棉区棉花全生育期降水与作物需水耦合度多年平均值在0.692～0.847之间,全生育期耦合度的空间变化趋势为西部、北部低,由此向东、向南递增;播种期和吐絮成熟期耦合度普遍较低,而蕾期和花铃期的耦合度明显高于其他生育季节;东营、惠民、德州等棉花种植面积最集中的北部和西北部站点全生育期、吐絮成熟期耦合度大于0.6和0.8的保证率明显低于其他地区。播种期、苗期和吐絮成熟期耦合度在多数站点趋于减少趋势,而苗期则有76.5%站点耦合度趋于增大趋势。     

降雨径流污染研究综述

降雨径流污染是种最重要的非点源污染类型,由于其污染发生的随机性及污染物排放量的不确定性,越来越引起世界各国政府的重视,全球环保工作者已投入大量的人力物力对径流污染开展了多种途径的研究。本文是对近年来降雨径流污染研究的综述,分别从径流污染的起源、类型、降雨径流污染的研究技术与方法、径流污染的机制探讨、径流污染的管理措施和控制技术等方面对国内外研究学者的研究成果进行了简要的综述。     

豫南山区典型森林类型径流变化规律研究

采用连续定位观测的研究方法和小集水区技术,对豫南低山区针阔叶混交林等4种林型径流变化规律进行了研究。结果表明,落叶阔叶林、针阔叶混交林、毛竹林以及杉木林等4种林型均具有较强的涵养水源和保育土壤功能,坡面径流系数在1.06%～3.20%之间,土壤侵蚀强度均为微度侵蚀。坡面径流总量,落叶阔叶林〈针阔叶混交林〈杉木林〈毛竹林;水土流失量,针阔叶混交林〉落叶阔叶林〉毛竹林〉杉木林。4种林型坡面径流量与1次降雨量均存在显著的幂函数曲线回归关系,曲线回归相关系数分别达到0.886、0.919、0.913、0.868。针阔叶混交林小集水区年总径流量为547.19 mm,径流系数为34.8%,其中地下径流为498.39 mm,坡面径流仅为48.80 mm;月径流总量与降水量、蒸发量均存在显著的回归关系,可分别用幂函数和指数函数曲线式表示,曲线回归相关系数分别达到0.969、0.758。