滇池蓝藻水华时空变化特征及环境影响因素

[目的]明晰滇池流域水体富营养化演变特征和水体综合治理状况及其主要驱动因素,为滇池流域水污染治理和水生态修复提供科学支撑。[方法]以滇池为研究对象,采用Google Earth Engine(GEE)和遥感监测分析2002—2021年期间滇池蓝藻水华的时空变化,并探讨了蓝藻水华与环境因子之间的关系。[结果]2002—2021年,滇池蓝藻水华面积变化具有显著的年际特征,在2006年、2013年和2016年出现峰值,分别为1.952×10^(7),2.010×10^(7),1.743×10^(7) m^(2);在2005年、2010年和2014年出现谷值,分别为1.243×10^(7),1.156×10^(7),1.163×10^(7) m^(2)。2016年后蓝藻水华面积稳定波动,整体无明显变化趋势,2021年面积为1.709×10^(7) m^(2)。在月份尺度,蓝藻水华主要发生在7—12月,8月达到峰值,11—2月持续降低,2月达谷值。蓝藻水华与气温、降水量之间呈现正相关关系,与风向呈现显著负相关关系(p<0.05),与风向呈现最为密切的显著相关关系(p<0.05),受滇池地形等因素影响,4种气象因子中风向因子重要性最高,偏东的风向对滇池蓝藻水华覆盖率具有显著促进作用。[结论]滇池蓝藻整体保持稳定波动无显著演变趋势,未来滇池水生态修复应深入考量风向、风速对蓝藻爆发的重要驱动作用。

黄河流域鄂尔多斯十大孔兑淤地坝减沙效应

为了定量评价十大孔兑地区淤地坝的减沙效益,基于历史资料整理与实地详查,统计了十大孔兑地区1986年以来现存淤地坝的数量和分布特征;采用淤积体概化法,确定了影响淤地坝减沙量的主要参数,并计算了研究区354座淤地坝的减沙量。结果表明:十大孔兑354座淤地坝累计减沙3.205 61×10^(7)t,其中减沙量最大的孔兑为西柳沟,达1.239 76×10^(7)t;通过分析不同时段淤地坝的减沙特征表明,1986—1999年、2000—2009年和2010—2018年3个时段的淤地坝减沙量分别为4.946 6×10^(6)t, 1.155 57×10^(7)t, 1.555 38×10^(7)t。十大孔兑地区淤地坝具有显著的减沙作用,具有很高的减沙指标(达5 720.33~58 141.81 t/座),2000年以后的两个时间段内,随着坡面林草措施的增加,淤地坝减沙量增加,表明在这一地区,淤地坝仍然是最有效的水土保持措施之一。

极端降雨对晋西黄土区农地流域泥沙连通性的影响

[目的]研究极端降雨事件对小流域坡沟系统泥沙连通性的影响,进而为流域综合治理与灾后重建提供理论依据。[方法]以地处黄土残塬区的晋西吉县蔡家川农地小流域为研究区,采用无人机与遥感影像对2021年10月山西极端降雨事件前后坡沟系统进行航测与实地调查,分析极端降雨前后的景观格局变化,量化坡沟系统泥沙连通性,识别滑坡点位空间分布与地形特征,评价流域内典型工程措施对极端降雨的响应。[结果]农地流域此次降雨历时84 h,累计降雨量160.4 mm,降雨强度1.9 mm/h,降雨频率0.16%,为百年一遇的极端暴雨。暴雨后流域斑块数量增加,景观形状指数增大,蔓延度指数减小,香农多样性指数减小。暴雨前流域内泥沙连通性分布不均,暴雨后泥沙连通性增大。暴雨后滑坡位点泥沙连通性减小,滑坡多发生在0°~10°和40°~50°的条件下,所占比例分别为29.11%和17.74%。[结论]极端暴雨事件诱发的滑坡影响了泥沙连通性,根据泥沙连通性空间变化可识别水土流失位点,能够用于评估典型水土保持工程措施对极端降雨的响应,研究结果可为流域综合治理及极端降雨事件发生后开展生态恢复提供支撑。

近60年山西省降雨侵蚀力时空变化特征

[目的]揭示降雨引发区域土壤侵蚀的潜在能力,分析降雨侵蚀力时空变化特征,为区域生态建设和水土流失治理提供科技支撑。[方法]基于近60 a(1960—2020年)山西省气象站点均一化逐日降水数据,采用线性回归及Mann-Kendall非参数检验、Hurst检验和地理信息空间插值等方法对山西省降雨侵蚀力变化趋势和时空分布特征进行分析,探讨了近60年山西省降雨侵蚀力时空变化。[结果]山西省1960—2020年多年平均降雨侵蚀力变化范围为828.29~3002.21 MJ·mm/(hm^(2)·h),最低值出现在1997年,最高值出现在1964年;各站点的降雨侵蚀力年际变化趋势迥异,其中五台山站呈显著下降趋势,除侯马站外,其他站点均呈下降趋势,且Hurst指数均高于0.5,表明该下降的趋势将长期持续;山西省多年平均降雨侵蚀力空间分布呈现东南高西北低的特征,且与降雨侵蚀力与地形存在一定的正相关关系。[结论]山西省大部分地区降雨侵蚀力呈下降趋势,黄河沿线表现为上升趋势,未来水土保持与生态治理工作依旧艰巨,应进一步加强山西省黄河沿线生态建设与水土流失综合治理。

子午岭次生林区植被中有机碳的储量

根据野外调查和观测,对子午岭次生林区的灌木和森林植被地上部各部分生物量中有机碳的储量进行了比较和分析。在灌木群落中,狼牙刺、虎榛子和沙棘群落中的茎杆与枝条中有机碳的储量分别占地上部生物量中有机碳储量的70.59%～75.33%、95%和83.84%;茎杆和枝条及叶片生物量中有机碳储量的顺序为沙棘>狼牙刺>虎榛子;灌木群落中草本层生物中有机碳储量的顺序为狼牙刺>沙棘>虎榛子;地被层有机物质中有机碳储量的顺序为沙棘>虎榛子>狼牙刺。狼牙刺群落、虎榛子群落和沙棘群落中有机碳的储量分别为15.06～16.25t/hm2、8.84t/hm2和25.67t/hm2。在森林植被中,山杨-辽东栎混交林、山杨林、白桦林、辽东栎林等落叶阔叶林的茎与枝条中有机碳的储量,占地上生物量中总储碳量的88.66%～97.75%、侧柏林和人工油松林针叶林的茎和枝条中有机碳的储量,约占地上生物量中总储碳量的83%,除过人工油松林外,乔木林中灌木层中有机碳储量的顺序为白桦>山杨-辽东栎>山杨>侧柏>辽东栎,乔木林中草本层生物量中有机碳的储量为0.5～0.6t/hm2,人工油松林的草本层生物量中有机碳的储量为1.26t/hm2,天然乔木林下地被物中有机碳的储量,约占群落地上部总有机碳储量的7%～13%。山杨-辽东栎、白桦、山杨、辽东栎、侧柏及人工油松林中有机碳的储?

开垦草地对土壤有机碳库构成与来源的效应

以广西西北部喀斯特地区的开垦草地生态系为对象,研究了草地开垦变为不同农田后对土壤有机碳库的效应。结果表明,草地开垦为农田后,土壤可溶性有机碳、微生物生物量碳及总有机碳的含量显著下降。自然草地开垦后,柑桔地土壤有机碳含量高于农作用地土壤。玉米与甘蔗轮作土壤有机碳含量高于甘蔗连作。13C示踪结果表明,柑桔地土壤有机碳中来源于草地的含量高于农田土壤;农田土壤有机碳中来源于草地的随种植年限的增加而降低。在玉米与甘蔗轮作的农田中,土壤有机碳中来源于玉米的高于甘蔗连作土壤有机碳中来源于甘蔗的。

黄土丘陵区地形对坡地土壤养分流失的影响

根据黄土丘陵区坡地径流小区试验，研究了次降雨条件下，坡地地形因素中的坡长及坡度与土壤养分流失的关系和土壤可溶性养分离子随径流液而流失的状况。初步结果表明，坡地土壤有机质及速效氮、磷、钾养分的流失强度与坡长呈指数函数关系（ＮＬ＝ａ１·ｅｘｐ（ｂ１ｘ），ａ１＞０，ｂ１＞０），养分流失强度随坡长的增加呈指数增加趋势；坡地土壤有机质的流失强度与坡度呈指数函数关系（ＮＳ＝ａ２·ｅｘｐ（ｂ２ｘ），ａ２＞０，ｂ２＞０）。径流液中的养分离子流失强度大小顺序为：钙离子＞钾离子＞无机氮（ＮＯ－３－Ｎ＋ＮＨ＋４－Ｎ）。

水分淋洗下土壤各形态氮在剖面中的分布与移动

采用土柱淋溶模拟试验，结果表明，在土壤有机氮组分中，氨基酸态氮和ＮＨ３—Ｎ是易于移动的形态．非酸解性氮则相对稳定，不易移动；无机氮组分中ＮＯ３—Ｎ是易于移动的形态，ＮＨ４—Ｎ次之，非交换态铵是稳定的形态，难以移动。水肥是决定ＮＯ３—Ｎ淋失的重要因素．ＮＯ３—Ｎ的淋溶量随着淋洗水量的增加而增加，施用氮肥增加了ＮＯ３—Ｎ的淋溶量。

黄土丘陵区人工草地牧草营养元素累积及土壤有机碳与养分特征

以黄土丘陵沟壑区安塞川地及山坡地豆科和禾本科的人工草地为对象,研究人工草地的土壤有机碳及土壤养分变化、草地植物营养元素吸收与循环特征,揭示种植不同种类牧草的人工草地对土壤有机碳及养分变化的驱动作用。结果表明:在各种牧草当年生长的茎叶、立枯物、凋落物及根系中所累积的营养元素中,氮素累积量最高,其次为钾,磷的累积量最少;牧草通过凋落物归还到土壤中的氮素最多、其次为钾素,磷的归还量最少;各种牧草的地上部氮、磷、钾3种元素累积量高于根系。苜蓿的地上部和根系中氮、磷、钾的总累积量最高,其次为红豆草、柳枝稷和达乌里胡枝子,沙打旺的地上部与根系中累积的氮、磷、钾总量最少。川地与坡地草地土壤全氮、土壤有机碳与有机碳储量及有机碳固定量均高于裸地。川地草地土壤全氮、土壤有机碳含量与储量高于坡地,川地草地土壤有机碳固定量低于坡地。土壤全氮含量川地以苜蓿最高,山坡地以白羊草最高。建植草地可有效提高土壤氮与钾的有效性。

土壤不同形态氮素在剖面中移动特征的模拟研究

应用室内土柱模拟试验方法 ,在可控水量条件下 ,研究不同水量淋溶情况下 ,土壤不同形态氮素在剖面中的分布和移动特征。研究表明 ,土壤有机氮组分中 ,氨基酸氮和 NH3- N是易于移动的形态 ,非酸解性氮则相对稳定 ;无机氮组分中 NO- 3 - N是易于移动的形态 ,NH+ 4 - N运移性差 ,非交换态 NH+ 4 - N为相对稳定形态 ;水、肥条件是决定 NO- 3 - N淋失的重要因素。研究结果为认识和掌握土壤氮素在剖面中的运移规律 ,为农田水分和氮素养分管理提供了科学依据 ;同时为深入揭示土壤中各种形态氮运移动态机制 。

用^(15)N示踪法研究不同土壤水分条件下小麦对氮的吸收利用

本研究结果表明，同一施氮量处理小麦地上生物量、茎叶产量和籽粒产量随土壤水分含量的增加而提高，在同一土壤含水量下，这３ 种产量则随氮素肥料施用量的增加而增加。小麦成熟后地上部吸收总氮量的方差分析显示出施氮处理和水分处理对小麦吸氮量的影响达到显著水平，同一施氮处理小麦地上部吸氮总量随土壤含水量的增加而增加，在３ 种土壤水分含量条件下，小麦的吸氮量均随施尿素氮肥量的增加而提高。施尿素处理的土壤Ａ 值随土壤含水量的增加而降低；尿素与猪粪配施处理的土壤Ａ 值则随土壤含水量的增加而增加。在相同施肥量下，尿素氮的利用率随土壤含水量的增加而提高，当田间持水量分别为５０ ％ 、７０ ％ 和９０ ％ 时，小麦对土壤中氮素利用率分别为１３３０ ％ 、２７９７ ％ 和３２２６ ％ ，尿素与猪粪配施处理在３ 种土壤水分条件下的氮肥利用率分别为１９９６ ％ 、２９９０ ％ 和３４３９ ％ 。说明在水分缺乏的情况下，尿素氮的利用率受土壤水分条件的制约，土壤水分充足及无机氮肥与有机肥配施可以提高氮肥的利用率。

子午岭林区植被类型对土壤氮素的效应

以黄土丘陵沟壑区的子午岭次生林区主要植被类型为对象,研究了植被类型对土壤全氮的影响作用。结果表明,长期草地(白羊草地和茭蒿草地)、灌木林和乔木林地表层土壤(0—5cm)的全氮含量为坡耕地表层土壤全氮含量的1.4～2.5倍。长期草地和乔木林地表层土壤(0—5cm)全氮的含量相近,高于灌木林地及恢复草地表层土壤的全氮含量。在林草植被下,表层土壤的全氮含量明显高于下层土壤的含量,土壤剖面中全氮的含量随着土层深度的增加而表现为下降趋势。与坡耕地相比,草、灌木和乔木可以分别提高0—15cm,0—25cm和0—50cm土层中土壤全氮的含量,表明了植被类型对土壤全氮效应的差异性。研究结果说明,在黄土丘陵区,坡地退耕还林,恢复植被,可以有效地驱动上层土壤氮素含量逐渐提高。

神府─东胜煤田大柳塔矿区水质及其污染评价

本文在野外考察和水质分析的基础上，对神府煤田大柳塔地区水质进行评价，结果表明，乌兰木伦河两岸支沟泉水水质良好，是生活用水的主要水源。活鸡兔沟矿坑水为强矿化度硬水，水化学性质差，这些矿坑水排入河道，是污染河水的因素之一。目前，乌兰木伦河和活鸡兔沟河水污染尚不严重，但河水水质由上游至下游交差。最后，对河水水质污染趋势作了分析和定性预测，并提出控制污染的建议和措施。

神府煤田大柳塔镇的土壤资源及其养分评价

本文概述了神府煤田在柳塔镇辖区内的土壤类型及其分布和土壤的基本理化性质。并应用模糊综合指数法对区内土壤养分状况进行评价，表明河谷川道区及部分沟底地土壤养分充足；而盖沙丘陵区的长期耕种和培肥的土壤养分充足，但是不便于培肥的农地土壤以及稀疏草地土壤养分缺乏。根据养分的测定值及养分的模糊综合评价结果，提出了培肥土壤和提高土壤有效养分途径。

黄土丘陵沟壑区第一副区山坡农地土壤肥力与生产力状况分析

根据调查研究，分析了黄土丘陵第一副区山坡地土壤肥力与生产力状况及其影响因素，表明由于长期土壤侵蚀的影响，该区山坡地土壤的有机质、全氮和碱解氮含量低，虽然全磷和全钾含量相对较丰富，但其有效性不高，土壤水分条件差且多变，土壤肥力贫瘠。严重的水土流失、干旱和土壤肥力低下是导致该区山坡地生产力低下的主要因素，因此，采取水土保持耕作技术，控制水土流失和合理增加肥料投入是提高山坡地土壤肥力和生产力的重要途径。

黄土旱塬黑垆土—冬小麦系统中尿素氮的去向及增产效果

在黄土高原南部旱塬区陕西省长武县的黑垆土上 ,用田间小区和15N微区试验研究了氮肥的增产效果 ,水分利用率以及尿素氮的去向。结果表明 ,氮肥的增产效果随氮肥用量增加而降低 ,施N量为 1 0 0和 1 5 0kghm- 2 时每kg肥料N分别增产小麦 1 2 .1kg和6.4kg。施用氮肥亦提高了水分利用率 ,无氮区和施肥区的水分利用率分别为 7.6kghm- 2 mm- 1和 9.7～ 1 0 .5kghm- 2 mm- 1。15N微区试验结果表明 ,尿素作基肥混施入耕层后 ,小麦利用率为36.6%～ 38.4% ,土壤残留率为 2 9.2 %～ 33.6% ,标记氮肥在土壤剖面中的残留率随土层深度的加深而迅速降低。小麦吸收的氮素来自肥料氮的比例在 33%～ 40 %之间 ,来自土壤氮素的比例在 60

用^(15)N标记肥料研究旱地冬小麦氮肥利用率与去向

在黄土旱塬 2年的田间试验表明 ,在特殊干旱年里小麦施氮肥增产仍很显著 ,但氮肥效果受到明显抑制 ,施氮处理间小麦产量差异不显著。播种前土壤水分含量对旱作小麦产量有决定性作用。15N微区试验表明 ,尿素作基肥混施入耕层后 ,小麦当年利用率为 3 6 6%～ 3 8 4% ,土壤残留率为 2 9 2 %～ 3 3 6%。氮肥的后效显示 ,土壤残留的氮素可被第 2茬小麦部分利用 ,占施氮量的 2 1 %～ 2 8% ,相当于 0～ 40cm土壤残留氮的 6 7%～ 8 7%。土壤残留的氮素主要集中在 0～ 40cm土层中 ,土壤剖面中残留氮随土壤深度增加而减少。膜间种植对小麦产量、氮肥利用率在试验年里没有显示作用 ,但大大增加了氮肥在土壤中的残留率。

氮施用量对夏玉米土壤水氮动态及水肥利用效率的影响

采用田间小区试验，监测夏玉米不同生长期土壤水分和硝态氮剖面含量变化，研究不同施氮量对其时空变化及籽粒产量、水肥利用效率的影响，探讨氮肥对水肥资源高效利用的调节作用。结果表明：不同施氮处理，土壤剖面水分和硝态氮随土壤深度的变化趋势基本一致，即表层50 cm土壤水分和硝态氮含量较高且呈降低态，50-110 cm相对较低且波动较小，灌浆期二者均达到最低值；各生长期表层50 cm土壤含水量呈不施氮处理均高于施氮处理，50-110 cm土层则相反；施氮能提高土壤硝态氮含量，土壤硝态氮运移受土壤水分状况和含量的影响，含量越高，向下移动越深；施氮能显著提高水分利用效率及籽粒产量，增产效果明显（增产28.52%-37.86%），二者均以施氮240 kg/hm^2处理最高；随施氮量的增加籽粒产量及籽粒吸氮量和水分利用效率增幅均表现为先升高后降低之趋势，当施氮量超过240 kg/hm^2后，籽粒产量和水分利用效率提高并不显著；不施氮与施氮处理氮素生产力、氮肥利用率之间均存在极显著差异。在本试验条件下，从控制土壤硝态氮积累及取得较高的产量和氮素利用率综合考虑，夏玉米的适宜施氮量范围应控制在120-240 kg/hm^2较好。

施用秸秆对土壤可溶性有机碳氮及矿质氮的影响

为了研究施用秸秆对土壤可溶性有机碳氮及矿质态氮含量的影响,设置CK(对照),M2,M4,M6共4个处理,处理中每100g干土中加入秸秆量分别为0,2,4,6g。在室温为25℃、土壤含水量为田间持水量的70%的条件下进行培养试验,分别在15,30,45,60,105,150d时,采取各处理中的土壤样品,观测土壤可溶性有机碳氮及矿质氮的动态变化。结果表明:4个处理的土壤可溶性有机碳、氮具有相同的变化趋势,表现为随着培养时间的推移,先增加,再减小,然后经过一段时间的波动后趋于平稳。在培养的整个过程中,M4与M6处理的土壤可溶性有机碳、氮明显高于CK中的含量,表明了施用秸秆可以促进土壤可溶性有机碳氮的累积。在相同时间段内,各处理之间铵态氮含量无明显差异,与对照相比,加入秸秆后,土壤中硝态氮的含量明显下降。

黄土坡面不同土地利用方式对土壤有机碳流失的影响

坡面土地利用方式与产流、产沙及土壤有机碳的流失具有密切关系。对延安燕沟流域的坡耕地、草地、刈割草地、灌木地、刈割灌木以及刺槐林地径流小区的径流、泥沙及有机碳流失量进行了分析。结果表明:在不同土地利用方式下,产流、产沙量与植被覆盖度呈负相关关系;随径流流失的可溶性有机碳量表现为:坡耕地>刈割草地>草地>刈割灌木地>灌木地>刺槐林地小区,随泥沙流失的有机碳量表现为:坡耕地>草地>灌木>刺槐林地。随泥沙流失的土壤有机碳占总流失量的主要部分,而随径流流失的有机碳只占很少的比例。因此,增加黄土坡面植被覆盖度是控制产流、产沙量和有机碳流失的重要途径。