钚同位素示踪技术在树木年轮中的应用研究进展

钚(Pu)核素具有极强的辐射毒性和生物毒性,对动植物和人类健康危害巨大,分析Pu同位素在树轮中的水平、迁移规律及其污染历史对于潜在的生态安全和植物毒性评价至关重要。在中国核电事业快速发展的背景下,建立不同区域树轮的Pu同位素背景数据尤为迫切。为此,本文对目前现存的少量文献资料进行了总结和归纳,首先简要阐述了环境中Pu同位素来源与沉降模式;重点分析了Pu同位素进入树轮的潜在途径,以及Pu同位素在树轮中的径向分布特征及其指示意义;最后,本文强调了建立树轮Pu同位素化学分析测试方法的重要性,及其示踪应用的发展方向,对于促进和拓展树轮Pu同位素示踪研究具有重要现实意义。

植物对稀土元素的生理生态响应

本文对稀土影响植物抗逆性、光合作用和对重金属离子吸收、提高作物产量和品质、增强土壤中N、P、K等营养元素的利用与转化、以及稀土在土壤中的存在形态和在植物体内的分布等方面的生理生态效应进行了评述,并指出植物对稀土元素的生理生态适应过程研究中存在的问题。

子午岭次生林植被演替过程的土壤抗冲性

在水土流失极为严重的黄土高原地区,土壤抗冲性决定着土壤的可蚀性.于2004年5月在黄土高原惟一的次生林区——子午岭林区,通过原状土冲刷实验对不同植被演替阶段下的土壤抗冲性进行了研究.结果表明： （1）随植被的正向演替,表层土壤（0～15cm）的抗冲性明显增大,但亚表层（15～30cm）和底层（30～50cm）土壤抗冲性则没有太大的变化;（2）植物根系能显著的增强土壤抗冲性,土壤抗冲系数与单位土体根系表面积具有极显著的（p＜0.001）线性相关关系;（3）土壤抗冲系数随土壤中水稳性团聚体含量和微生物量的增加而增大,且其相关关系极显著（p＜0.001）.综合根系（x1）、水稳性团聚体（x2）以及微生物（x3）对土壤抗冲性的影响,建立黄土高原地区土壤抗冲性方程： y=-4.89＋1.27x1＋0.079x2＋1.94E-3x3 （R^2=0.914 p＜0.001）.

人为干扰下子午岭次生林土壤生态因子动态变化

对黄土高原陕西子午岭次生林区不同人为扰动条件下林地土壤容重、有机质、团聚体和微生物等进行了研究.结果表明,人为干扰(砍伐与开垦)对土壤生态因子影响较大,随干扰程度加剧,土壤理化性质变差,土壤有机质由2.2%下降到0.8%.土壤稳定性团聚体减少30%;微生物数量由15×109个.g-1干土下降到8×107个.g-1干土,土壤退化严重.在同一干扰类型的土壤剖面上,土壤有机质和土壤微生物随土层深度的增加分别减少了50%和90%,并且在不同干扰强度下变化幅度略有差异.土壤容重由表层的0.9 g.cm-3增加到1.21 g.cm-3,呈增大趋势.同一干扰类型土壤理化性质在沟缘线上下存在一定差别,沟缘线以下样地表现出较好的土壤理化性质和较高的微生物量.

土壤侵蚀模型研究综述

近年来 ,人们对土壤水蚀形成过程及其模拟进行了广泛研究 ,并针对不同研究对象与目的 ,建立了土壤水蚀的经验预报模型、物理过程模型和分布式模型。在对国内外一些主要的土壤水蚀模型进行评述的基础上 ,讨论土壤侵蚀模型研究与GIS技术和BP神经网络理论结合的发展趋势 ,同时结合土壤水蚀模型的开发和应用情况 ,提出了土壤侵蚀预报模型研究亟待解决的一些问题和我国土壤侵蚀预报模型研究的设想。

旱作农业区化学节水专家系统的研制

旱作农业区化学节水专家系统是利用人工智能技术,对主要化学节水制剂在农林生产上取得的研究成果和知识经验进行技术集成而建立的智能化应用系统,该系统在结构上由知识库、推理机、数据库和人机界面等部分组成。该系统根据作物种类、生长发育时期及土壤因素来确定化学节水剂的种类,并推荐相应的使用技术,从而为西部旱作农业区节水农业的实施提供新的技术途径。

黄土高原人工刺槐林土壤呼吸及其与土壤因子的关系

利用Li-cor6400-09测定了黄土高原地区人工刺槐林(Robinia pseudoacacia L)的土壤呼吸速率;同时,对土壤呼吸测定点的土壤温度(土层深度0、5、10和15cm)、土壤含水量、土壤空隙度和土壤C和N等土壤因子进行了测定。结果表明,黄土高原人工刺槐林地土壤呼吸速率有显著的空间变异性;土壤温度、土壤水分、土壤空隙度和土壤有机C显著的影响着土壤呼吸速率变化,分别可以单独解释土壤呼吸速率变化的86、82、89和85%。偏相关分析和通径分析表明,土壤水分和土壤温度之间有较为密切的相关关系(偏相关系数为0.321),土壤水分与土壤呼吸间的正相关关系是由于温度变化所引起;土壤空隙度和有机C具有密切的相关关系(偏相关系数为0.99),空隙度和有机C对土壤呼吸速率变化具有最大的决定力(通径系数最大>30)。多元回归分析表明,包含土壤水热因子和土壤空隙度及有机C的回归模型能较好的解释土壤呼吸速率变化(R2=0.938,P<0.001)。

红豆草与土壤氮含量对大气二氧化碳浓度升高的响应

在封闭的植物培养箱中，通过盆栽实验，研究了红豆草和土壤氮含量对CO2浓度增加的响应、结果表明，与正常CO2浓度（355—370μmol·mol^-1）相比，CO2浓度升高（700μmol·mol^-1），植物生物量增加25．1％（P〈0．01）．但植物体氮浓度降低25．3％（P〈0．001），植物全氮没有显著的变化．经3个月盆栽实验后，与原始土壤相比，两种CO2浓度处理土壤全N、NO3^--N和NH4^＋-N都有所降，而土壤微生物氮则显著增加，这可能与植物生长有关．不同CO：浓度处理土壤NH4^＋-N浓度基本一致，但在高CO2浓度下．土壤NO3^--N浓度显著降低，而微生物生物氮显著增加．对整个土壤，植物系统而占，盆栽实验后，整个系统全氮有少量增加，但变化不显著，特别是在高CO2浓度条件下，土壤-植物系统全氮最大，这可能与培养材料红最草为豆科植物，而且在高CO2浓度下生物量增加，导致氮的固定量增加有关．

西部高师院校交换生学分转换及成绩认定的现状和思考——以陕西师范大学学分成绩转换认定机制为例

随着国家改革开放的进一步发展,高等教育越来越国际化,行行色色的交换生项目应运而生。本文将以陕西师范大学为例在分析了西部高师院校交换生学分转化及成绩认定现状的基础上,初步探讨并提出了优化西部高师院校交换生学分成绩转化机制的对策。

中学地理教学过程数学思想借鉴与应用研究

地理学科作为横跨自然与人文两大领域的综合性学科,在教学过程中运用数学思想及方法解决地理问题,非常方便,且能提高学习、研究乃至培养综合素质的效率。

模拟降雨下草地植被调控坡面土壤侵蚀过程

采用人工模拟降雨的方法,定量研究了黄土高原地区不同生长阶段黑麦草(Lolium perenne L.)和红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop.)及裸地坡面的降雨产流产沙过程,并通过降雨前剪掉冠层的方法对比分析了两种牧草根系与冠层在减少坡面径流与侵蚀产沙中的贡献率。试验结果表明:与裸土坡面相比,两种牧草都能有效的控制坡面土壤侵蚀,在试验末期黑麦草和红豆草的减流效益分别为65%和45%,而两者的减沙效益均在93%以上。两种牧草根系与冠层减少坡面径流与泥沙贡献率存在一定的差异,黑麦草冠层比根系具有更大的减流贡献率,除最后试验阶段冠层减流贡献率为44.7%外,在其他试验阶段黑麦草冠层的贡献率大于60%。相反,红豆草对坡面径流的减少则主要依赖于根系的作用。植物根系在控制坡面土壤侵蚀产沙中发挥着很大的作用。从实验初期到实验末期,黑麦草和红豆草根系的减沙贡献率分别由72%和16%增加到96%和93%。

黄土塬区苹果园土壤有机碳分布特征

以黄土塬区塬面和梁坡梯田5、10、15a和20a苹果园为对象,在行间距果树1.0、1.5m和2.0m处用土钻法分层采集0-100cm土样,LiquiTOCⅡ测定样品土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)含量,分析两种地形条件下各龄果园SOC的分布特征。结果表明:塬面5、10、15a和20a果园SOC分别为6.39、6.46、6.66g/kg和6.47g/kg,梁坡分别为5.83、6.05、6.54g/kg和6.09g/kg,两种地形条件下同龄果园SOC差异显著(P<0.05),但龄间SOC消长趋势相似,均有15a的>20a的>10a的>5a的;水平方向上,5a果园SOC沿树干向外增大,10a果园减小,15a和20a果园变化较小,塬面和梁坡同龄果园间SOC水平分布格局较一致;垂直方向上,同梁坡相比,塬面果园4个层次(0-10cm、10-20cm、20-50cm和50-100cm)的平均SOC较高;梁坡果园50-100cm土层的SOC龄间差异较大,20-50cm土层龄间差异较小,塬面果园50-100cm土层的SOC龄间变化较小;在"纯果园"利用阶段,果园利用方式并未引起SOC下降,深层SOC有明显的积累效应。

中学地理教学中重金属污染与治理教育的思考

环境是当今世界各国普遍关注的重大问题,它是可持续发展的重要保障。近年来,重金属污染事件在我国出现的频率越来越高,影响越来越大,加强中学地理教学中重金属污染与治理教育极为迫切,本文对当前地理教学中关于重金属污染教育的缺少等问题开展研究分析,并针对培养中学生重金属污染与防治的正确观念提出相应建议,以期为我国中学生环境教育提供参考。

沣河沿岸土壤和优势植物重金属富集特征和潜在生态风险

测定陕西省沣河沿岸32个土壤样品和16个优势植物样品中Cr、Cu、Mn、Pb、Zn和Ni 6种重金属元素的含量,并结合数据统计与GIS制图,对土壤和植物中重金属的空间分布、富集特征及潜在风险进行分析。结果表明沣河中下游沿岸土壤和植物中Cr、Mn、Pb、Zn和Ni含量空间分布呈明显富集。土壤中Cr、Mn和Pb的几何均值分别为92.1、611.1和32.9 mg/kg,均高于陕西省土壤元素背景值;植物中Mn、Zn含量在正常范围内,Cr、Cu、Ni含量部分超标,Pb含量整体较高,地上部分对Pb的积累量达到15.5 mg/kg,约为正常情况下的7.8倍。马齿苋、艾蒿、芦苇和水蓼4种植物生物量大,对这六种重金属富集能力均较强,可作为该地区耐重金属植物。沣河沿岸土壤和植物中重金属污染值得关注。

沣河流域土地利用格局与水质变化的关系

以沣河流域为研究对象,综合运用遥感影像解译和相关分析方法分析了沣河流域的土地利用空间格局及主要水质指标〔生化需氧量(BOD5)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3—N)含量及溶解氧(DO)〕含量的变化特征,探讨了土地利用状况对沣河水质的影响。结果表明,沣河流域土地利用类型以林地和耕地为主,两者占全流域面积的90%以上;沿河不同宽度的缓冲区(分别向两岸划分100,600,1 500m)范围内,建设用地、耕地与水质变化呈正相关关系,而林地与水质变化呈负相关关系,表明建设用地及耕地对水质的改善有负效应,而河流沿岸林对改善水质有正效应,并且这种影响在距河岸100m缓冲区范围内达到最大。随着缓冲距离的增大土地利用变化对水质的影响逐渐减弱,说明沣河流域近岸带的土地利用方式对河道水环境质量的影响最大。

黄土丘陵区不同撂荒年限土壤入渗及抗冲性研究

为了评价植被恢复对撂荒地土壤性状的影响,采用时空互代法,以黄土丘陵区不同年限撂荒地为研究对象,利用"环刀法"和原状土冲刷试验结合室内理化分析对其渗透性能和抗冲性进行了研究。结果表明:同一撂荒阶段,土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和抗冲系数均随土壤深度的增加而下降;随着撂荒阶段延长,表层土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和抗冲系数均为撂荒前期显著增大,后逐步趋于稳定,撂荒阶段间的差异显著大于土层深度的差异。在黄土丘陵区,利用Kostiakov模型回归参数a可有效表征初始入渗速率,相关系数为0.999 1,用方正三模型回归参数f_1和K可同时表征初始入渗速率和稳定入渗速率,相关系数分别为0.869 4和0.998 1,其初始入渗速率相关性较模型Kostiakov差,结合使用两者可更好的表征土壤入渗过程。

近50年来四川盆地降水日数的时空变化特征

利用1960—2010年四川盆地16个气象站逐日降水资料,采用距平统计法、线性趋势法、Mann—Kendall检验法及Kriging插值法对该区近50a降水日数及不同等级降水日数的时空分布特征进行了定量分析。结果表明:(1)四川盆地降水发生日数总体呈减少趋势,且从20世纪90年代开始出现以来延续至今;不同等级降水日数均呈减少趋势,其中小雨日数减少最明显,对降水日数减少的贡献最多。(2)四川盆地降水日数的减少是一种突变现象,突变年份为1994年。(3)四川盆地年均降水日数总体表现为西部、南部较多,东部、北部较少。(4)四川盆地西部、北部降水日数减少趋势较快,这种减少趋势可能是对全球变暖的区域响应;不同等级降水日数的趋势随地域的变化存在很大差异,其中东北部暴雨日数的小幅增加趋势使得地质灾害发生的可能性增加。

黄土丘陵区不同恢复年限对天然草地土壤碳库动态的影响

[目的]揭示不同恢复年限的天然草地土壤碳库动态变化及其剖面分布特征,全面认识和理解天然草地恢复下土壤有机库、无机碳库的动态特征。[方法]采用野外调查与室内试验分析相结合的方法,以农田为对照,对黄土丘陵区不同恢复年限（11,16,22和35a）的天然草地土壤有机碳（SOC）、无机碳（SIC）、总碳（STC）的动态变化及其剖面分布特征进行了探讨。[结果]（1）天然草地恢复过程中表层（0—10cm）SOC含量随植被恢复年限显著增加,下层（10—100cm）SOC含量随植被恢复年限变化不明显;0—100cm土层SOC储量呈先减少后增加趋势,但仍未达到农田SOC储量的水平。（2）天然草地0—20cm土层SIC含量呈相对脱钙现象,0—100cm土层SIC库储量约为SOC库储量的2.7～4.5倍。土壤无机碳库随植被恢复年限的增加无明显变化,但SIC的剖面分布深度发生改变。（3）土壤总碳库随恢复年限增加无明显变化,0—100cm土层SIC储量在STC库中所占比例约为75.6%～86.0%。[结论]短时间内天然草地的土壤碳汇效应并不明显,碳库增汇效应需要长期的过程。

利用数码相片对冬小麦生物量的试算

数码相片属于地面遥感资料的一种,被广泛应用于实地调查中。然而,目前利用数码相片对植被生物量进行推算的研究很少。利用数码相片提取小麦生长期的小麦覆盖度,结合地面实测叶面积指数(LAI)、归一化植被指数(NDVI)和小麦生物量,分析小麦覆盖度与LAI、NDVI,生物量与小麦覆盖度、LAI、NDVI各自的相关系数,建立各自合适的回归模型推算冬小麦的生物量。结果表明,在小麦生长期,小麦覆盖度与LAI、NDVI的相关系数R2分别达到0.765、0.896,生物量与小麦覆盖度、LAI、NDVI的相关系数R2分别为0.774、0.876、0.712,生物量与其小麦覆盖度、LAI、NDVI之间具有很高的相关性,多元回归分析效果更好,系数R2达0.891。结果说明,在不破坏植被生长状态的情况下,基于数码相片可有效地推算小麦的生物量,这为大面积实地测量和遥感监测作物长势及其生物量估算提供了理论参考依据。

黄土高原地区草地植被调控土壤水蚀机理的研究进展

作为我国水土流失最为严重的地区之一,黄土高原地区独特的地理环境条件和有限的水资源要求该区的林草植被建设以草地植被为主,草地植被在控制土壤水蚀方面已取得了重大进展。本研究根据草地植被地上和地下部分与土壤侵蚀的关系,分析得出,草地植被地上部分能够削弱雨滴击溅动力,减小坡面径流冲刷能力;根系可改善土壤结构,提高土壤入渗能力,增强土壤抗侵蚀性能。从草地植被地上部分对土壤水蚀动力的影响,以及根系增强土壤抗侵蚀性能两个主要方面归纳总结了当前的研究进展,并针对研究中存在的一些亟待解决的问题进行了探讨,以期为更好地利用植被防治土壤侵蚀提供参考。