干旱半干旱地区采煤塌陷对沙质土壤水分特性的影响

随着西部大开发政策的实施,在干旱、半干旱地区的大规模煤炭开采活动对环境造成的影响已日渐凸现,成为亟待解决的问题。本项研究以神府—东胜煤田的补连塔矿区为研究对象,针对采煤造成的地表塌陷是否对土壤水分特性产生影响进行了研究,结果显示:研究区土壤含水量在6、7月份相对较低,在3%左右;这一时期降雨量相对较少,大气蒸发力强,又处于植物生长旺盛季节,所以土壤水分的变化对植物生长影响极为显著。对土壤容重影响较大的因子是坡面坡度及土壤层次,采煤造成土体塌陷对土壤容重影响较小。塌陷区的土壤含水量一般小于非塌陷区。这主要是因为塌陷后产生的裂缝增大了土壤蒸发面积,进一步降低了土壤水分。

在干旱区农业开发中对人工沸石作用的探讨

本项研究是从干旱区普遍存在的土壤保水能力低和土壤盐渍化程度高的问题出发,论述了由废弃物循环技术开发的人工沸石在土壤保水和盐渍化土地改良方面的作用。试验是在日本鸟取大学干旱地研究中心内完成的。得到以下结论:①对于沙质土壤这样透水性大的土壤来说,如果混入人工沸石,可以增大土壤的有效水含量和有效雨量,从而可以减少灌溉用水量。②土壤中混入人工沸石后,土壤中初期Na离子含量和pH有所增大,随着灌溉的进行,由于离子交换和淋溶的作用,Na离子含量和pH大幅度下降,逐步恢复到正常水平,所以在植苗初期有必要对土壤进行淋溶。

黄土丘陵区土壤水分时空变化特征对采煤沉陷的响应

神府—东胜煤田采煤沉陷区土壤水分补给以降水为主,土壤水分是维系该地区植被发育主要的限制因子。以大柳塔煤矿为例,利用中子仪对不同年份沉陷区及未采区不同坡位、层次土壤水分动态进行了对比研究。(1)未采区与沉陷区土壤水分在垂直方向均呈现先增大后减小态势,基于标准差和变异系数两个指标的定量方法,土壤水分在垂直方向划分为水分速变层、活跃层、稳定层。与未采区相比较,沉陷区土壤含水量均显著低于未采区。(2)土壤含水量由大到小顺序依次为5月、8月、6月、7月。(3)与未采区相比较,沉陷区坡顶、坡中处土壤水贮量损失均高于未采区,而坡底处土壤水贮量损失低于未采区。采煤沉陷造成土壤水分显著减小。

基于灌木林碳储量估算的植被含碳率取值

利用内蒙古东部3种灌木各器官含碳率的实测数据,探讨评估灌木林碳储量的含碳率取值问题。结果表明,1)各灌木林叶、枝和根的生物量分别占树种生物量的10%~20%、40%~60%和30%~40%,表明枝生物量占总生物量1/2左右,而根系生物量占1/3左右。2)天然山杏(Prunus sibirica)、人工山杏、人工柠条(Caragana korshinskii)和虎榛子(Ostryopsis decne)的叶、枝、根含碳率的范围分别为0.428 7~0.456 7、0.445 9~0.462 8、0.397 3~0.431 3g C·g^(-1),根的含碳率均与地上器官含碳率差异较大,叶和枝含碳率之间的差异较小。3)当天然山杏、人工山杏、虎榛子和人工柠条的地上部分和根系含碳率分别取值0.45和0.42时,其地上碳密度分别为1.370 7、1.167 7、198.873 0和2.157 3t·hm^(-2),根系碳密度分别为0.941 6、0.401 5、100.908 8和0.721 1t·hm^(-2),与实测碳密度相比,其相对误差均在6%以内。

对影响飞播成效因子的研究 研究对象区为内蒙古鄂尔多斯地区

为了防止沙漠化的进一步扩展,于1983～1995年期间,在鄂尔多斯地区飞播了 12万hm2,在这里使用138个飞播区的调查数据,首先对适宜飞播植物种和合理的播种量进 行了探讨,得到如下结论:①在鄂尔多斯地区适宜飞播的植物种有杨柴、籽蒿、沙打旺、草苜蓿。 ②由于种子处理技术的应用,低播种量6.0-7.0kg/ha取得了良好的飞播成效。其次用Ⅰ类 数量化理论对播种时间、沙丘高度、沙丘密度、播前自然植被覆盖率与播后植被覆盖率的关系 进行了探讨,得到如下结论:①适宜的播种时间为5月25日-6月25日。②适宜的播区立地 条件为沙丘平均高度为10m以下,沙丘密度低于75%,播前自然植被覆盖率为12-25%。

对内蒙古苏尼特右旗牧民增收问题的探讨

农牧民收入增长缓慢一直是全社会关注的焦点问题,结合苏尼特右旗连续4年自然灾害及灾后呈现恢复性增长的实际,从牧民收入结构、牧民增收的制约因素、做好牧民增收工作面临有利形势等几个方面进行客观实际的分析,结合当地实际,提出了牧民增收的5项措施:一是加强民族基础教育,加大科技培训力度,切实提高牧民素质;二是加强畜牧业基础设施建设力度,提高畜牧业经济稳定发展水平;三是积极引导牧民改进饲养管理方式,提高经营水平;四是大力发展牧区合作经济组织,努力提高产业化水平;五是拓宽牧区剩余劳动力的就业渠道,转移牧区劳动力从事二、三产业。

采煤塌陷对风沙区土壤理化性质影响的研究

为了研究采煤塌陷对风沙区土壤理化性质的影响，为干旱和半干旱风沙区采煤塌陷地的复垦工作提供理论依据，本文运用土壤学基本理论和方法，测定，计算了毛乌素沙地东南缘补连塔煤矿塌陷区和非塌陷区的土壤机械组成、容重、孔隙度、田间持水量、饱和导水率和养分等指标。方差分析结果表明：与非塌陷区相比，塌陷沙丘物理性粘粒含量明显减少，尤其地表10cm处；塌陷沙丘顶部和中部土壤容重和孔隙度没有明显变化，而沙丘底部和丘间低地土壤容重明显降低，孔隙度明显增大；塌陷沙丘0～40cm内土壤容重和孔隙度无明显变化，但40～100cm内土壤容重明显减少，孔隙度明显增加；塌陷沙丘0～60cm深度内田间持水量明显降低；0～60cm内饱和导水率没有发生明显变化；0～100cm内的全氮、全磷和全钾含量无明显变化。

采煤塌陷对黄土丘陵区土壤物理特性的影响

为了给采煤塌陷区土地复垦治理提供理论依据，以神府一东胜煤田大柳塔煤矿为例，运用土壤学基本理论和方法，对塌陷黄土丘陵区土壤进行了研究，揭示了采煤塌陷对土壤物理性质影响的变化规律。统计学分析结果表明，降雨后土壤的入渗深度在40～50cm，不同坡位土壤含水量由大到小的顺序为坡底、坡中、坡顶；对土壤密度影响较大的因子是坡位及土壤深度，塌陷对土壤密度影响很小；与对照区相比较，塌陷使土壤总孔隙度明显变小，毛管孔隙度变大，非毛管孔隙度变小；塌陷区不同坡位处粉砂粘粒比值K值明显高于对照区，土壤物理性砂粒含量增加，有砂化趋势；塌陷对黄土丘陵区土壤含水量影响最大，其次是物理性砂粒含量，再次是土壤密度和孔隙度。

中国灌木林-经济林-竹林的生态系统服务功能评估

基于森林生态系统的长期连续定位观测数据和全国第五次、第六次、第七次森林资源清查数据,应用中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)对灌木林、经济林、竹林的物质量与价值量进行了评估。结果表明:灌木林、经济林、竹林提供的服务功能价值分别为17953.56亿元/a、7569.35亿元/a、2659.01亿元/a,在全国森林生态服务功能总价值中占有重要的地位。涵养水源和生物多样性保护及固碳释氧是主要的生态服务功能。数量化统计分析得出灌木林生态服务功能价值在华中、华南地区较大,而由于气候等因素,在西北等干旱地区灌木林所占比例较大;经济林生态服务功能价值在西南地区较大;竹林生态服务功能价值在华中、华南地区较大。从第五次森林资源清查到第七次森林资源清查期间近20a来,灌木林、经济林、竹林森林生态服务功能价值变化不大,生态功能稳定。应清醒地认识到灌木林、经济林、竹林在维系和促进当地社会经济持续发展和环境保护中的巨大作用。

森林生态系统服务功能评估区域差异性

在颁布的森林生态系统服务功能评估标准的框架下,采用森林生态系统定位研究网络(CFERN)台站多年连续观测数据和2007年辽宁省森林资源清查数据及公共数据,对本溪市和大连市森林生态服务功能的物质量和价值量进行比较分析。结果表明:本溪市和大连市的森林生态系统服务功能的总价值分别为280.30、205.82亿元·a-1;按不同优势树种(组)划分的林分类型在两市的森林生态系统服务功能中发挥的作用均有差别;针叶树种的林分在大连市发挥的生态服务功能价值要优于本溪市,而阔叶树种则相反。

模拟氮沉降对兴安落叶松林凋落物分解的影响

试验施加NH4NO3、KNO3和NH4Cl3种氮肥,设置对照(N0,0 kg·hm-2·a-1)、低氮(N1,10 kg·hm-2·a-1)、中氮(N2,20kg·hm-2·a-1)、高氮(N3,40 kg·hm-2·a-1)4个施氮水平,通过交互试验,研究模拟N沉降对大兴安岭兴安落叶松(Larix gmelinii)林凋落物分解的影响。结果表明,在兴安落叶松林凋落物分解过程中,叶分解最快,其次是枝,分解最慢的为果,在分解16个月后,枝、叶、果的质量残留率分别为76.68%、47.98%和80.43%,3者异极其显著(p<0.01)。凋落物叶分解95%所需时间为6.71 a,而枝和果所需时间分别为18.07和18.10 a。在模拟大气氮沉降下凋落物分解过程中,施加KNO3,N2处理下的枝、叶、果的质量残留率极显著低于N3处理(p<0.01),显著低于N0和N1处理。施加NH4Cl下,N1处理显著低于N0处理(p<0.05)。在施加NH4NO3下,N1水平处理下的枝、叶、果的分解速率显著增加(p<0.05),但是随着施氮量的增加,分解速率就会减慢,N3处理下,有着明显的抑制作用(p<0.05),说明氮沉降对于凋落物分解有着促进作用,但是随着时间和氮沉降量的增加,促进作用延缓甚至是抑制作用。

锡林郭勒典型草原植被高度和盖度对风吹雪的影响

采用野外调查与风雪流实测的方法对内蒙古锡林郭勒大针茅典型草场风雪流与植被高度、盖度的关系进行了研究.结果表明:随着草场退化程度的减轻和草场植被高度、盖度的增大,下垫面粗糙度、积雪厚度和积雪量呈增大趋势,而近地表风速、移雪强度与上层含雪量则呈下降趋势.移雪强度与距地表高度,积雪深度与植被高度,积雪深度与盖度间均符合指数函数关系.中度、轻度退化草场和封育草场的积雪深度分别是重度退化草场的1.7、3.1和5.2倍.随着退化程度的增加,风吹雪灾害形成的可能性增大.加强草原保护与建设,对减轻风吹雪危害和积蓄积雪资源具有重要作用.

沙漠地区高速公路工程防沙体系效益分析

沙漠地区高速公路建设在西部大开发中的战略地位和重要作用,决定了高速公路沙害防治已成为交通线路沙害防治的主要内容之一.以新地-麻黄沟高速公路为例,对防沙体系的防护效益进行研究.认为新地-麻黄沟高速公路防沙体系设计合理,符合当地自然环境条件;阻沙带、固沙带改变了风沙流结构,降低了输沙强度,增加了地表粗糙度,有效的起到了削弱风速,阻截流沙,控制沙丘形态变化,保持地表稳定的作用;防沙体系建成后仅节省清沙费一项,3年可收回体系建设投资,而防沙体系设计使用寿命为5～7年,若日常维护及时并辅以封育恢复天然植被措施,其使用寿命还可延长甚至长期发挥防沙作用;该地区公路防沙体系的结构配置对干旱、半干旱沙漠地区高速公路沙害防治具有一定的借鉴作用.

广西壮族自治区森林生态系统服务功能研究

利用广西2009年二次资源调查数据和森林生态站长期、连续观测数据及社会公共数据,采用森林生态系统服务功能评估规范(LY/T1721-2008),评估了广西森林生态系统服务功能的总价值。结果表明:广西森林生态系统服务功能总价值为8388.93亿元/每年,每公顷森林提供的价值平均为6.070万元/每年,7项服务功能的价值量排序:涵养水源>固碳制氧>保护生物多样性>净化大气环境>保育土壤>林木营养积累>森林游憩。不同林分类型由大到小的顺序为软阔类(37.86%)>松类(14.79%)>桉树(12.07%)>杉木(10.61%)>石山灌木林(7.71%)>灌木经济林(3.60%)>栎类(3.25%)>硬阔类(2.98%)>乔木经济林(2.69%)>竹林(2.55%)>土山灌木林(1.88%)>红树林(0.02%)。研究结果可为广西生态环境保护和核算绿色GDP以及森林资源的生态价值量化提供科学依据。

大兴安岭南段阔叶次生林空间格局及种间关系

在大兴安岭南段的赛罕乌拉森林生态系统定位研究站,采用CTFS样地建设标准,设置面积为6 hm2的阔叶次生林固定样地。采用点格局分析方法,对群落内主要种群的空间格局及种间关系进行了研究。结果表明:群落内乔木层共出现7个种群,树木共计13906株,群落密度2 317株/hm2;大兴安岭南段阔叶次生林优势种群均呈现聚集分布,种群的聚集强度随尺度变化较明显;聚集强度L(t)值:蒙古栎>黑桦>白桦>山杨;大兴安岭南段阔叶次生林群落种间关系以正相关为主,群落内树种之间的竞争以及物种更替现象并不激烈,群落组成和结构正处于稳定状态,群落内较高比例枯立木的产生并非是种群竞争所致。

兴安落叶松林土壤呼吸及组分的变化特征

采用挖壕法断根对兴安落叶松(Larix gmelinii)林土壤呼吸的组分进行分离,利用静态箱/碱液吸收法对土壤呼吸以及各组分的呼吸速率及10 cm土层的土壤温度和土壤含水量进行测定。研究兴安落叶松林土壤呼吸及其组分的日动态和季动态变化特征,阐明大兴安岭地区兴安落叶松林土壤呼吸及其组分的变化规律及其与土壤温度、土壤含水量两个影响因子之间的关系。研究结果显示,①兴安落叶松林土壤呼吸、异养呼吸和自养呼吸都呈现明显的日变化和季节变化规律,日变化曲线均呈单峰型,自养呼吸速率的日变化较平缓,其最大值与土壤呼吸、异养呼吸和土壤温度的时间比较出现滞后现象:在生长季土壤呼吸和异养呼吸月平均呼吸速率值的排列顺序依次为:7月>8月>9月>6月,而自养呼吸月平均呼吸速率值的排列顺序依次为:8月>7月>9月>6月。②兴安落叶松林中土壤呼吸速率、异养呼吸速率和自养呼吸速率与10 cm土壤温度之间均成指数相关关系,通过计算得出Q10值分别为1.69、1.97和1.24,与其他地区的研究结果相比温度敏感性偏低。土壤呼吸、异养呼吸和自养呼吸与土壤含水量有相关性但不显著。③异养呼吸和自养呼吸对土壤总呼吸的贡献率分别约为63%、37%,该地区土壤异养呼吸所占比例接近于自养呼吸的两倍。

大兴安岭北部冻土中CO分布研究

冻土中的甲烷作为重要的温室气体得到了广泛研究，而CO作为一种具有间接温室效应的气体，目前的研究还非常少，调查了大兴安岭北部兴安落叶松林地冻土中CO气体的分布，发现非过火区CO浓度普遍在21～117mL·m^-3，过火区在0～5mL·m^-3；夏季CO浓度阴坡在8～221mL·m^-3，阳坡在0～8mL·m^-3，在0～75cm深度CO浓度有逐渐上升趋势；较平缓的阴坡CO浓度明显高于较陡峭的阳坡；适当降雨有利于CO气体的产生，大雨或连续阴雨天气不利于CO的产生，大雨后1～2d内CO浓度较高，并且在不同地理位置有不同的观测结果。CO、CH4作为可燃性气体，对森林火灾有何影响，还需要做进一步研究。

集宁-二连浩特铁路干线防护林土壤的理化特性

应用经典统计学方法,对集宁-二连浩特铁路沿线防护林土壤理化特性进行了研究.结果表明,与林带外相比,林带内土壤容重显著减小,影响其容重大小的主要因素是由林带内外和不同林带类型差异造成的.林带内表土层物理性砂粒所占比例显著增大,物理性黏粒所占比例降低,心土层、底土层无明显变化.土壤水分在垂直方向呈先增后降趋势,时间变化表现为减小趋势,林带内土壤含水量以及水贮量损失均显著增大.林带内表土层有机质、速效钾含量显著增加,心土层、底土层无明显变化.全氮、速效磷含量无明显变化.结合不同林带土壤理化性质分析表明,在草原铁路沿线造林工作中,如果立地条件允许,适宜造锦鸡儿林带和榆树林带,锦鸡儿林带起固沙作用,榆树林带起防风作用.

森林生态系统凋落物研究综述

凋落物是森林生态系统的重要组成部分,其累积和分解构成土壤与生物间的物质循环,构成生物地球化学循环的重要环节,发挥着独特的生态功能。森林生态系统凋落物狭义上包括粗木质残体和森林凋落物,每个组成部分各自独成体系,又彼此紧密联系。以往的研究都是从狭义角度上相互独立的研究。本文从凋落物广义概念的角度上,将其分解为森林凋落物、死亡根系和倒木三部分;对凋落物分解的物理化学过程,凋落物分解所受的影响因子,分解与养分释放动态过程和研究方法等内容进行了综述,旨在进行纵向比较,得出森林生态系统凋落物目前的研究进展,阐明目前凋落物研究的动态;总结了当前存在的问题,并对凋落物研究方向进行了展望。

寒温带兴安落叶松林火烧迹地地表CO_2通量研究

大兴安岭是我国惟一的寒温带针叶林区和高纬度多年冻土区,同时也是我国森林火灾的多发区。林火干扰作为森林生态系统稳定、可持续发展的关键影响因子,在全球气候变化的背景下显得尤为重要。2011年6—10月,在寒温带大兴安岭冻土林区未过火区、火灾后3年和8年的火烧迹地,我们利用静态箱-气相色谱法对火灾后不同年份(3a、8a)、不同程度(轻度、重度)火烧迹地土壤表面CO2通量(Rs)进行生长季原位观测,其结果表明:(1)火烧迹地Rs生长季变化呈单峰曲线(峰值出现在7月末),而未过火区Rs呈双峰曲线(峰值分别出现在7月末和8月末)(;2)3a和8a火烧迹地Rs变化值分别为1.12～3.92μmol/(m2.s)和1.10～4.23μmol/(m2.s),轻度和重度火烧迹地Rs变化值分别为1.07～4.13μmol/(m2.s)和1.15～4.02μmol/(m2.s),而未过火区Rs变化值为0.69～3.06μmol/(m2.s);(3)通过对不同年份、不同程度火烧迹地Rs比较,得出8a>3a>未过火区、轻度>重度>未过火区的CO2通量特点;(4)所有样地Rs和0～10 cm土壤温度(T10)具有极显著的指数回归关系(P<0.01),且8a火烧迹地和重度火烧迹地Rs对T10的敏感性分别高于3a火烧迹地和轻度火烧迹地;(5)对各样地Rs与0～10 cm土壤含水率(W10)的二次方程回归初步认为,W10不是影响该区Rs的主要因素。