不同植被模式对矿山废弃地表层土壤性质的影响

为揭示露天矿山废弃地不同原生植被对地表土壤的影响规律,探索其适宜的植被恢复模式,选取山东省泰安市东平县金山矿区“狗牙根(G)”“酸枣+狗牙根(SG)”“酸枣+荆条+狗牙根(SJG)”“臭椿+榆树+酸枣+狗牙根(CYSG)”4种植被模式为研究对象,并以裸地为对照,测定土壤密度、土壤持水量、孔隙度等土壤物理参数和有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾等土壤养分指标,运用主成分分析和模糊数学隶属函数方法,综合评价不同植被模式对其表层土壤的影响。结果表明:1)植被模式对露天矿山废弃地的土壤水分物理特征影响明显,土壤含水量和孔隙度与裸地相比均出现不同程度的增加,表现为SJG>CYSG>SG>G,土壤密度与裸地相比显著降低,表现为SJG<CYSG<SG<G。2)植被模式下土壤养分相较于裸地均有不同程度的增加,其中土壤有机碳、全氮、碱解氮、速效钾含量的大小顺序为SJG>CYSG>SG>G,土壤全磷与有效磷含量的大小顺序为CYSG>SJG>SG>G。植被混交模式对矿山废弃地土壤水分物理与土壤养分的影响优于裸地与单一植被模式,不同植被模式的综合改良效果为SJG>CYSG>SG>G。

鲁中南地区不同经济林种植模式的改良土壤效应

[目的]探明鲁中南地区不同经济林种植模式对土壤水分物理性质和土壤养分的影响规律,为该区域水土保持经济林种植模式筛选和栽植管理提供依据。[方法]选取鲁中南地区临沂市蒙阴县孟良崮小流域的桃树纯林(Amygdalus persica L.)(TS)、山楂纯林(Crataegus pinnatifida Bunge)(SZ)、苹果+樱桃混交林(Malus pumila Mill.+Prunus pseudocerasus(Lindl.)G.Don)(PY)、板栗+花椒混交林(Castanea mollissima Blume+Zanthoxylum bungeanum maxim.)(BH)4种经济林种植模式为研究对象,以荒草地(CK)作为对照,测定分析土壤容重、孔隙度和蓄水量等水分物理指标,以及土壤有机碳、全氮、全磷和速效养分等养分指标,采用主成分分析和模糊数学隶属函数法综合评价其改良土壤效应。[结果](1)经济林种植可提高土壤孔隙度和蓄水性能。与CK相比,4种经济林种植模式可降低土壤容重7.3%~22.1%,提高土壤毛管孔隙度14.2%~42.0%,提高土壤最大贮水量16.5%~43.8%。土壤持水性能表现为TS>PY>BH>SZ>CK。除PY外,其他经济林种植模式均可有效增加土壤涵蓄量与蓄涵降水量,表现为BH>TS>SZ>CK。经济林种植对0—20 cm土层涵蓄降水量与有效涵蓄量提高效果更明显,与0—20 cm土层相比,20—40 cm土层孔隙度与最大贮水量均有下降,TS变化幅度最小。(2)经济林种植可提高土壤有机碳和速效养分。与CK相比,4种经济林种植模式可提高土壤有机碳6.9%~270.4%,表现为TS>PY>BH>SZ>CK;土壤全氮和全磷含量表现为TS>PY>BH>SZ>CK。经济林种植对0—20 cm土层养分含量提高效果更明显,与0—20 cm土层相比,20—40 cm土层养分含量均有下降。(3)反映经济林种植模式改良土壤效应的指标可归纳为3类,一是土壤毛管持水特征和养分特征,二是土壤蓄水特征,三是土壤非毛管持水特征。[结论]不同经济林种植模式的土壤改良效应综合评价为桃树>板栗+花椒混交林>苹果+樱桃混交林>山楂纯林>荒草地。与荒草地相比,经济林种植可显著改善土壤水分物理特性,提高土壤养分性能,但随种植模式的不同其改良土壤效应差异较大。在鲁中南干旱瘠薄山地桃树纯林种植模式对土壤改良效应最好,其次为板栗+花椒混交林,山楂纯林相对较差。

黄河三角洲生态用地质量状况及生态因子的相关性

近年来,黄河三角洲地区生态环境脆弱、变化剧烈,黄河流域生态保护和区域经济高质量发展已被列入国家“十四五”发展战略。以黄河三角洲地区为研究区,根据2002—2023年的陆地资源卫星数据与2023年7月份的野外调查数据,构建3种生态质量状况评价方案(方案Ⅰ、方案Ⅱ和方案Ⅲ),对比分析并确定了黄河三角洲地表生态质量评价的最适宜方案,并进一步分析综合遥感生态指数(I)与生态环境因子的相关关系。结果表明:(1)方案Ⅲ构建的地表生态质量评价模型增加了土壤信息在综合遥感生态评估中的贡献(R^(2)=-0.558),并涵盖了水体、土壤、温度和植被4个指标因子的92.17%的信息量。(2)2002—2023年黄河三角洲地表的生态质量状况表现为局部减退,林地作为主要的生态用地之一,生态质量平均值最高,生态质量稳定。所有变化区域均集中在综合遥感生态指数I≤0.4的区域范围内,主要由水体的波动引起生态质量退化;I>0.4的区域生态质量相对稳定。(3)黄河三角洲地表的生态质量状况与植被覆盖度呈极显著正相关关系(P<0.01),土壤的氮和土壤有机碳促进了生态系统的稳定性;土壤酸碱度的增加导致生态系统的稳定性下降。

禾豆牧草种子萌发对温度和光照的响应

禾本科和豆科等草本植物是草地生态系统生产者的主体,种子萌发和幼苗生长是植物生活史的主要部分,探讨禾豆植物种子萌发对温度和光照等环境因子的响应特征是建植以禾豆植物为主的栽培草地及退化草地补播混播修复的重要基础。本研究选取了冰草(Agropyron cristatum)、巴哈雀稗(Paspalum notatum)、紫花苜蓿‘公农1号’(Medicago sativa‘Gongnong No.1’)、紫花苜蓿‘阿尔冈金’(Medicago sativa‘Algonquin’)、沙打旺(Astragalus adsurgens)和毛苕子(Vicia villosa)6种禾本科和豆科植物的种子,研究了恒温(30、25、20、15和10℃)、变温(15℃/6℃、25℃/15℃、20℃/30℃、20℃/10℃和30℃/15℃)和光照(光暗交替,全黑暗)条件下的种子萌发特性。结果表明,种子的发芽率、萌发开始时间和发芽指数在物种间存在显著差异,禾本科植物在5种恒温下发芽率不高(<55.00%),豆科植物在恒温下发芽率较高(>56.00%);禾本科牧草种子萌发开始时间较晚(>6 d),豆科牧草种子萌发开始时间均早于禾本科,为1~2 d;禾本科植物发芽指数低于豆科植物,其中,紫花苜蓿‘公农1号’种子发芽指数最高,种子活力最强;全黑暗下冰草种子发芽率高于光暗交替条件,全黑暗抑制了紫花苜蓿‘公农1号’、紫花苜蓿‘阿尔冈金’和沙打旺种子的萌发。毛苕子种子在恒温和变温条件下发芽率为84.00%~99.00%,种子萌发温度范围较宽。本研究通过对不同温度和光照条件下典型禾豆牧草种子萌发特性进行研究,为禾豆混播栽培草地建植及退化草地补播修复提供借鉴。

大型浅水湖泊中浮游细菌群落的空间格局及其驱动机制一一以太湖为例

浮游细菌在驱动湖泊物质循环、指示湖泊水环境质量等方面发挥重要作用,探明其在湖泊中的空间分布格局及其驱动机制,是揭示湖泊物质循环过程及水环境状况的关键。浅水湖泊具有水动力扰动强烈的生境特点,其中的浮游细菌群落空间格局的形成机制尚未明晰。本研究以大型浅水湖泊——太湖为研究对象,通过对全湖开展系统的野外调查,结合高通量测序技术、多元统计分析方法及生态学模型构建,系统探明太湖浮游细菌的空间分布格局,并揭示格局形成的驱动机制。结果显示:(1)太湖西北部湖区(藻型湖区)与东南部湖区(草型湖区)之间浮游细菌群落结构存在显著差异,而这两个区域内各湖区间及湖心区与周边湖区间之间的浮游细菌群落结构差异不显著,太湖浮游细菌群落结构整体上呈现较弱的距离衰减规律;(2)太湖草、藻型湖区及湖心区中浮游细菌群落结构分别与叶绿素a、透明度及总悬浮物显著相关,总体上环境变量对太湖浮游细菌群落空间格局的相对贡献率大于空间变量;(3)尽管确定性过程中的异质化选择、随机过程中的非主导性过程以及扩散限制对太湖浮游细菌空间格局的形成均产生重要影响,但总体上随机过程对格局形成的相对贡献更大;(4)太湖无序风场驱动的水力混合作用导致各湖区间浮游细菌群落的随机扩散,是导致随机过程主导其中浮游细菌空间格局形成的主要原因。本研究揭示了太湖浮游细菌群落的空间格局及其驱动机制,有利于丰富对水域微生物生物地理学及水域微生物生态学理论的认识。

不同土壤水分条件下紫藤叶片生理参数的光响应

测定了不同土壤湿度下2年生紫藤叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)等生理参数的光响应过程,探讨了紫藤正常生长发育所需的土壤水分和光照条件.结果表明:紫藤叶片的Pn、Tr及WUE对土壤湿度和光照强度的变化具有明显的阈值响应.维持紫藤正常生长(同时具有较高Pn和WUE)的土壤湿度范围为:体积含水量(Wv)15.3%～26.5%、相对含水量(Wr)46.4%～80.3%,最佳土壤湿度约为Wv23.3%、Wr70.6%.紫藤叶片对光照环境的适应性较强,在光合有效辐射强度(PAR)为600～1600μmol.m-2.s-1时,Pn和WUE具有较高水平,饱和光强在PAR为800～1000μmol.m-2.s-1.紫藤叶片光合作用非气孔限制的发生与土壤湿度与光照强度密切相关,Wv为18.4%～26.5%、Wr为55.8%～80.3%时,光合作用主要受气孔限制,光照强度的影响较小;超出此范围后,其受光照强度的影响较大,出现由气孔限制转变为非气孔限制的PAR临界值.紫藤正常生长允许的最低土壤湿度约为Wv11.9%、Wr36.1%,允许最高PAR约为1000μmol.m-2.s-1,是紫藤叶片光合机构受到破坏的临界点.

不同潜水埋深下土壤水盐运移特征及其交互效应

为探讨盐水矿化度下土壤水盐分布特征对潜水埋深的响应规律及其水盐交互效应,以黄河三角洲建群种柽柳（Tamarix chinensis Lour）栽植的土壤柱体为研究对象,模拟设置0.3、0.6、0.9、1.2、1.5和1.8 m共6种潜水水位,测定分析各水位处理下不同土壤剖面的相对含水率、含盐量及土壤溶液绝对浓度等水盐参数。结果表明：随潜水水位的增加,整个土柱水分均值显著降低,土壤含盐量和溶液绝对浓度均值先升高后降低,1.2 m水位是土壤水盐变化的转折点,此水位下各土壤剖面的含盐量和土壤溶液绝对浓度均达最高。土柱水分和盐分变化幅度最大的水位分别在中水位0.9∽1.2 m,浅水位0.6 m,土壤溶液绝对浓度变化最剧烈的是深水位1.5∽1.8 m。随土壤深度的增加,土壤水分显著升高,土壤盐分先降低后升高,表土层盐分均值最高达1.36%,但土壤溶液绝对浓度显著减小。土壤含盐量、土壤相对含水率与潜水水位分别呈极显著（P〈0.01）和显著（P〈0.05）负相关,土壤相对含水率与盐分呈极显著正相关（P〈0.01）。地下盐水矿化度下,柽柳幼苗栽植深度应超过20 cm深,适宜潜水水位在1.5∽1.8 m,栽植深度以30∽40 cm较好。研究结果可为地下盐水作用条件下土壤次生盐渍化的防治和柽柳栽植管理提供参考。

贝壳堤岛3种植被类型的土壤颗粒分形及水分生态特征

运用土壤粒径质量分布原理与分形学理论,以黄河三角洲贝壳堤岛的3种植被类型为研究对象,以裸地为对照,测定分析土壤颗粒分形维数、粒径组成和水分物理参数,探讨不同植被类型的土壤颗粒分形特征及其影响因素。结果表明:贝壳砂土壤中粗砂粒含量最高;其次是细砂粒,而石砾和粉粘粒含量较低。灌木林地和草地具有降低石砾、粗砂粒,增加细砂粒和粉粘粒含量的作用。不同植被类型土壤颗粒分形维数均值在1.5845—1.9157之间,大小依次为酸枣林、杠柳林和草地,表层高于20—40cm土层。酸枣林、杠柳林及草地0—40cm土壤容重均值分别比裸地低23.87%,14.51%和10.47%;总孔隙度均值分别比裸地增加16.96%,16.71%和1.31%。植被恢复措施对贝壳砂表层的孔隙结构、疏松程度改善较好,草地及灌木林地的蓄水性能均表现为0—20cm高于20—40cm。土壤颗粒分形维数与粉粘粒含量、毛管孔隙度、总孔隙度、饱和蓄水量、吸持蓄水量等呈极显著正相关,与细砂粒含量呈显著正相关,与粗砂粒含量和容重呈极显著负相关,与石砾含量、非毛管孔隙度、滞留蓄水量的相关性不大。从土壤分形维数及其水分生态特征来看,贝壳堤岛3种植被类型的改良土壤物理性质及蓄水保土功能表现为灌木林好于草地,其中酸枣林好于杠柳林,0—20cm好于20—40cm土层。

黄河三角洲莱州湾湿地柽柳种群分布特征及其影响因素

为探明黄河三角洲莱州湾柽柳(Tamarix chinensis Lour)灌丛环境因子的基本特征及其对柽柳灌丛空间分布类型的影响,采用样地与样方相结合的测定方法,对柽柳灌丛样地距海远近、地下水水位、土壤盐碱含量、土壤容重和孔隙度等基本物理参数以及土壤有机质、速效氮、磷养分等13个环境因子参数进行相关性和主成分分析。结果表明:莱州湾柽柳种群空间分布表现为聚集型分布,林分密度与距海距离和地下水水位呈极显著正相关,与土壤含水量呈极显著负相关;土壤含盐量与土壤含水量呈极显著正相关,与地下水水位和土壤孔隙度呈极显著负相关;土壤含水量与地下水位呈极显著负相关。莱州湾柽柳灌丛13个环境因子的变异系数在0.060—1.296之间,土壤K+含量、土壤含盐量和林分密度变化幅度较大;其次为土壤有机质和有效磷,地下水水位的空间变异性高于至海距离,而土壤p H值、土壤容重和总孔隙度等基本物理性状变化幅度较小。土壤盐碱含量分别为0.47%和p H为8.48,呈重盐土和偏碱性特征。主成分分析表明,土壤盐碱含量是影响黄河三角洲莱州湾湿地柽柳灌丛分布的主导因素,其次是距海距离,土壤速效磷和地下水位次之。

土壤水分及环境因子对刺楸叶片气体交换的影响

通过测定不同土壤水分条件下,3a生盆栽刺楸苗木的气体交换参数及其周围环境因子,探讨土壤水分及微气候因子对光合速率、蒸腾速率、气孔导度等气体交换参数的影响规律。结果表明:随着水分胁迫的加剧,刺楸叶片蒸腾速率、净光合速率和气孔导度总体上表现出减小的趋势,且随着胁迫的加剧,下降的幅度越大,蒸腾速率、净光合速率和气孔导度在重度、中度、轻度胁迫下日均值分别比对照下降6 6 % ,2 5 %和16 % ,81% ,30 %及5 1% ,70 % ,17%和14 %。随着土壤水分的减少,净光合速率下降逐渐由气孔限制转变为非气孔限制,水分利用效率并未完全表现出下降的趋势,日平均值表现为对照>中度>轻度>重度。逐步回归分析表明,刺楸苗木叶片水气交换参数,不仅受土壤水分的影响,同时也受外界环境因子的综合影响,且影响程度差异较大。

鲁中山区不同人工林土壤水分特征

为了解不同林分土壤水资源的变化规律,为北方石质山区植被恢复重建提供科学依据,在济南市南部山区圣泉寺林场内,以5种人工林分为研究对象,对其土壤物理结构和土壤水分特征进行了研究。结果表明:1)各种林分类型的土壤容重、孔隙度和渗透速率等表征土壤水文物理性质的指标,明显好于无林地,其中混交林好于纯林,刺楸纯林好于黄连木、栾树纯林。2)在旱季和雨季,随着土壤深度的增加,大部分林分土壤含水量呈现递减趋势,其变动幅度小于无林地。3)随着土壤深度的增加,各森林类型土壤饱和持水量逐渐减小;混交林表层土壤蓄水功能最好,其他林分各层次差异较小;在涵养水源和水分有效性方面,混交林优于纯林,纯林中以刺楸较好,栾树较差。在今后的森林经营中,首先考虑营造混交林分,树种组成以刺楸+黄连木较好,若营造纯林,应选择营造刺楸林分。

黄河三角洲贝壳堤岛3种灌木光合生理特征研究

以黄河三角洲贝壳堤岛5年生的酸枣、杠柳及柽柳为材料,采用CIRAS-2型光合测定系统测定它们叶片的光合、蒸腾、水分利用效率等生理参数及其光响应过程,探讨3种灌木在当地自然生境下的光合生理特征。结果表明:柽柳和酸枣的光响应曲线符合非直角双曲线模型(R2>0.98),杠柳光响应曲线符合二次多项式模型(R2=0.95);3种灌木的净光合速率、表观量子效率、暗呼吸速率、羧化效率、光饱和点、蒸腾速率及水分利用效率在树种间差异显著(P<0.05);酸枣的净光合速率分别是柽柳和杠柳的1.30和1.23倍,柽柳和酸枣弱光下羧化效率要高于杠柳,柽柳暗呼吸速率最大且生理活性最高;3种灌木的蒸腾耗水能力表现为柽柳>酸枣>杠柳,且在高光强下均具有通过降低蒸腾作用来提高水分利用效率的生理特性,杠柳的水分利用效率分别是酸枣、柽柳的1.26和1.71倍;3种灌木具有较强的向阳喜光特性,但酸枣对弱光的利用能力要好于杠柳和柽柳。研究发现,3种灌木在贝壳堤岛相同自然生境下表现出不同的光合行为,而酸枣和杠柳具有高光合、低蒸腾及高水分利用效率的生理特性,酸枣具有较宽的光照生态幅,它们适宜于该区域大面积人工栽植。

山地森林保育土壤的生态功能及其经济价值研究——以山东省济南市南部山区为例

系统研究了济南市南部山区不同林分类型在保育土壤方面的生态功能,采用机会成本法、市场价值法、影子工程法等对4.59万hm2的山区森林在保育土壤价值方面进行了经济核算,结果表明,单位面积上每年减少土壤侵蚀量的大小为乔灌混交林>阔叶林>灌木混交林>针阔混交林>灌木林>针叶林;不同林分单位面积培育土壤肥力的大小为针阔混交林>乔灌混交林>灌木林>阔叶林>灌木混交林>针叶林。合计每年森林保育土壤的总价值为9734.59万元,其中森林减少土壤流失,防止土地废弃的价值为97.74万元,减少土壤肥力损失价值为5925.79万元,减少泥沙淤积滞留的损失价值为372.80万元,培育土壤的价值为3338.26万元。

滨海湿地不同密度柽柳林土壤调蓄水功能

为探求黄河三角洲湿地土壤调蓄水功能的合理柽柳林密度,采用测量土壤入渗过程和水分物理参数相结合的方法,对不同密度柽柳林的土壤蓄水功能和水分调节能力进行研究。结果表明:①柽柳林随密度的增大具有显著提高细砂粒和降低粉黏粒含量的作用;中密度林分降盐抑碱效应明显,各密度林分表层盐碱含量低于20～40 cm土层;②土壤容重随林分密度增大表现为先减小后增大,孔隙度状况则与之相反,中密度、高密度、草地总孔隙度均值分别比低密度林分高12.9%、6.2%、4.4%;对表层的改良效果好于20～40 cm土层;③Horton模型可较好地模拟柽柳林的土壤入渗过程,中密度林分渗透性能最好,高密度次之,低密度最差;④饱和蓄水量、吸持蓄水量、滞留蓄水量及涵蓄降水量均表现为中密度>高密度>草地>低密度,表土层的水分调蓄功能好于下层;中密度、高密度、草地涵蓄降水量分别比低密度林分高28.4%、23.8%、14.1%。中密度柽柳林具有巨大的水分调蓄空间,其次为高密度,而低密度林分较差。

再生水浇灌方式对芦苇地土壤水文生态特性的影响

为提高再生水资源在芦苇群落生态恢复中的高效利用,采用温室内模拟实验的方法,以未灌溉(CK)为对照,对再生水(FS)、再生水清水轮灌(QF)及清水灌溉(QS)等3种浇灌方式下的芦苇地盐碱含量及水文物理参数进行测定分析,以其阐明不同浇灌方式下芦苇地的土壤水文生态效应。结果表明:清水灌溉、清废轮灌降盐压碱效果显著(P<0.001),而再生水灌溉后土壤含盐量增加12.8%。与未灌溉相比,3种浇灌方式均使土壤容重减小,孔隙度增大,改善土壤水文物理效果表现为清废轮灌>清水灌溉>再生水灌溉。Horton模型比较适合描述灌溉后芦苇地土壤水分入渗过程,清水灌溉、清废轮灌改善了土壤水分的渗透性能,初渗率和稳渗率均比未灌溉增加,而再生水灌溉后初渗率下降15.0%。3种浇灌方式均能增强芦苇地贮蓄和保持土壤水分的能力,清废轮灌、清水灌溉、再生水灌溉的饱和蓄水量分别比未灌溉增加11.5%、4.3%、2.4%,涵蓄降水和供植物生长有效水分贮存能力表现为清废轮灌最好,其次为清水灌溉,而再生水灌溉则较差。

遮光处理对山杏幼苗光合特性的影响

以3年生山杏苗木为材料,用CIRAS-2型光合仪测定70%和40%遮光处理下其叶片光合生理参数的光响应和日变化特征,以探讨山杏光合特性对光照条件的适应机制。结果表明:(1)随着遮光处理的加重,山杏叶片净光合速率(Pn)、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率及生物量等均呈下降趋势,70%和40%遮光处理下山杏叶片最大Pn分别比全光照显著下降58%和38%,而其表观量子效率分别显著提高31%和22%。(2)遮光处理下,山杏叶片Pn日变化呈"单峰"曲线,70%和40%遮光处理山杏叶片Pn日均值分别比全光照显著下降68%和49%;随着环境光照的增强,山杏叶片Pn下降的原因逐渐由气孔限制转变为非气孔限制为主。(3)随光照强度的增加,山杏叶片蒸腾速率表现为增大趋势,70%和40%遮光处理的均值分别比全光照下降55%和16%;弱光环境下山杏具有降低蒸腾作用来提高水分利用效率的生理特性,水分利用效率均值和最大值均表现为70%遮光>全光照>40%遮光。研究发现,山杏较喜光,但对弱光也有一定适应能力,光照生态幅较宽,在干旱缺水的黄土丘陵区适当遮荫可提高其对有限水分的利用效率。

黄河三角洲盐碱地道路防护林对土壤的改良效应

为探讨黄河三角洲盐碱地不同道路防护林对土壤的改良效应,选取白蜡(Fraxinus chinensis)+毛白杨(Populus tomentosa Carr)混交林、旱柳(Salix matsudana Koidz)林、柽柳(Tamarix chinensis Lour)林、白蜡(Fraxinus chinensis)林4种盐碱地道路防护林类型,并以裸地为对照,对其土壤容重和孔隙度、pH值和含盐量、土壤养分及C、N、S含量特征进行对比研究。结果表明:①与裸地相比,不同道路防护林具有降低土壤容重,增加土壤孔隙度的显著效应,并且表现出一定的压碱抑盐效应。随着林分类型的不同表现出一定的差异,其中混交林地土壤通气、透水性及压碱抑盐效果好于柽柳灌木纯林的,而旱柳林和白蜡林地的则较差。②不同道路防护林土壤有机质含量及速效性养分含量均有提高,其中土壤有机质含量依次为混交林>柽柳林>白蜡林>旱柳林,分别比裸地的增加49.5%,38.8%,18.9%,5.7%。③不同道路防护林下的C、N、S元素含量差别较大,元素含量表现为:C>S>N。N含量表现为混交林>柽柳林>白蜡林>旱柳林,分别是裸地的2.8,2.2,1.5,1.1倍。C、S含量均表现为混交林>柽柳林>裸地>白蜡林>旱柳林,并且混交林、柽柳林、白蜡林的碳氮比均小于25∶1。

贝壳堤岛酸枣树干液流及光合参数对土壤水分的响应特征

以贝壳堤岛的建群种4年生酸枣为材料,模拟贝壳砂生境系列水分梯度,采用基于茎热平衡法的Dynamax包裹式茎流计和CIRAS-2光合作用仪,测定分析酸枣树干液流及光合特性对土壤水分的响应特征。结果表明:贝壳砂生境酸枣树干液流及叶片光合参数对土壤水分具有阈值响应。酸枣树干液流速率、日累积液流量及树干液流密度均随土壤水分的减小先升高后降低,在土壤相对含水量(Wr)为61.6%时,日液流量达到最高值95.91 g·d-1,Wr为90.1%和16.5%时的日液流量分别比最高值下降35.7%和94.8%。在高水分条件和干旱胁迫下,酸枣日耗水量均表现为下降趋势,但干旱胁迫比高水分条件更易导致酸枣苗木液流速率及日耗水量下降。各水分条件下,酸枣液流速率日动态呈现具有一定宽度的单峰型,昼夜差异明显,在9:00—15:00形成高峰平台,19:00—5:30树干液流停止。随干旱胁迫的加重,酸枣树干液流启动和达到峰值时间滞后,结束时间提前,日蒸腾作用时间缩短;活跃期由一天中由12.5 h缩短至8.0 h,日蒸腾耗水量明显降低,对干旱胁迫表现出一定的水分生理调节能力和适应性。酸枣叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)随Wr的增加先升高后降低,而水分利用效率(WUE)先降低后升高,即低水分和高水分条件下,酸枣叶片光合生产能力低,但表现出高效用水的生理特性。Pn最高值15.07μmol·m-2s-1、Tr最高值8.56 mmol·m-2s-1、WUE最高值4.40μmol·mmol-1分别出现在Wr为61.6%,52.2%和83.3%时。酸枣树干液流及光合参数随Wr的变化表明,贝壳砂生境酸枣表现出一定的耐干旱不耐水湿的特性。

黄河三角洲滩地不同植被类型的土壤贮水功能

以滩涂裸地为对照,对黄河三角洲滩地乔木林、灌木林、草地及农田等4种植被类型改良土壤的盐碱程度、容重和孔隙度状况、土壤入渗性能及蓄水能力进行对比研究。结果表明:不同植被类型均具有一定的压碱抑盐效应,且表土层盐碱含量多低于20-40 cm土层;同时降低土壤容重,增加土壤孔隙度的效应显著,并且对土壤表层的改良效果好于20-40 cm土层。不同植被类型均能改善土壤入渗性能,渗透性能由强到弱表现为乔木林>灌木林>农田>草地,其平均渗透速率分别是滩涂裸地的4.9,3.7,2.9,1.9倍。不同植被类型的土壤饱和蓄水量、毛管蓄水量、非毛管蓄水量均表现为乔木林>灌木林>草地>农田,其饱和蓄水量分别比滩涂裸地高18.3%,11.8%,3.7%和3.5%;土壤涵蓄降水量和有效涵蓄量大小均表现为乔木林>草地>灌木林>农田,且0-20 cm土层的贮水性能均好于20-40 cm。

造纸废水灌溉对芦苇生长及其土壤改良效应

为研究造纸废水灌溉对中度盐碱退化芦苇湿地的土壤改良效应及对芦苇生长的影响,在大田内设置随机区组试验,研究了4种废水灌溉次数下的芦苇生长指标、土壤理化性状及土壤酶活性的变化特征。结果表明:随着废水灌溉次数的增加,芦苇密度、株高、盖度及地上生物量等生长指标显著增加;土壤容重和总孔隙度分别有减小和增大趋势;土壤pH值有所上升,而含盐量下降趋势显著。土壤有机质、速效N、速效P、速效K、全N及微生物生物量碳均表现出随废水灌溉次数增加有增多趋势,其中有机质、速效N在灌溉2～4次后,分别比CK显著增加32.0%,52.2%,84.6%;8.1%,16.2%,29.4%;而速效P(13.26mg/kg)、全N(0.45g/kg)均在灌溉3次后达到最高;废水灌溉后土壤C/N有减小趋势,有机质腐殖化程度不高。随着废水灌溉次数的增加,磷酸酶、脱氢酶显著增加,灌溉3次后均达到最高;灌溉1～4次后的脲酶含量分别是CK的1.1,1.4,2.0,2.1倍。