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。

渭北塬区不同龄苹果园土壤微生物空间分布特征

以渭北塬区塬面5、10、15和20龄苹果园为对象,距树干1.0、1.5、2.0 m处用土钻法分层采集0—30 cm土样,稀释平板法测定土壤微生物数量,平行测定土壤有机碳、总氮和总磷,分析不同龄果园土壤微生物的空间分布状况及其与土壤碳、氮、磷的关系。结果表明:土壤真菌数量随树龄增大而增加,龄间差异显著(P<0.05);与对照农田相比,各龄果园放线菌数量及5龄和20龄果园细菌数量偏低,10龄和15龄果园细菌数量偏高;各龄果园土壤真菌、细菌和放线菌数量均随深度增加而减小。就相同深度土层而言,真菌数量随果园年限增大而增加,细菌则以10龄和15龄果园较多,同深度土层的放线菌龄间差异随深度增加而减小。在沿树干向外的径向水平方向上,真菌数量随果园年限的增加相应增多;10龄和15龄果园土壤细菌和放线菌高于5龄果园和20龄果园。5龄果园土壤总氮有沿树干向外、沿表层向下逐步降低的趋势,果园从5龄经10龄到15龄,其"高氮点"则逐步向外、向下移动。塬区果园土壤C∶N比偏低。

渭北旱塬不同龄苹果细根空间分布特征

以渭北旱塬3龄、10龄、15龄和20龄苹果树为对象,采用根钻法,沿3等分园半径方向(径向)、距树干1.0、1.5m和2.0m处设置采样点,研究了不同树龄的细根空间分布特征。结果表明,3龄苹果细根主要分布于径向1.5m以内和垂向0.5m以上,15龄和20龄苹果细根分布超出径向2.0m和垂向1.4m,10龄细根分布范围大于3龄,与15龄和20龄接近。在根系主要分布区内3龄和10龄细根分布稀疏,15龄和20龄细根分布密集;细根空间分布演化过程可分为3个阶段,即3～10龄为细根范围扩张阶段,10～15龄为细根密度扩张阶段,15～20龄为细根密度退化阶段;苹果细根空间分布无明显方向性差异;10龄、15龄和20龄苹果表层(0～20cm)平均根长密度低于下层(20～40cm),高峰值一般出现在40～80cm,此深度以下根长密度随深度递减,3龄苹果表层平均根长密度高于下层;在径向2.0m内随径向距离增大,3龄、15龄和20龄平均根长密度逐渐降低,而10龄根长密度逐渐增加。根长密度在径向变化上存在局部变异现象。

黄土塬区麦田蒸散特征

利用大型称重式蒸渗仪研究了黄土塬区冬小麦不同时段单元（生育期、月、日、时）的蒸散特征，并分析了叶面积指数、土壤含水量和气温、降水等因子对蒸散的影响．结果表明，在试验年份，各生育期内冬小麦的日蒸散量：孕穗-抽穗期〉开花期〉起身期〉拔节期〉灌浆期〉返青期〉成熟期〉越冬期；生长前期蒸散受温度影响较大，中期受叶面积指数影响较大，后期土壤水分成为蒸散的限制因子，灌浆期内冬小麦日均蒸散量因受土壤水分亏缺影响而显著下降，日均蒸散量从孕穗-抽穗期的6．25mm·d^-1减小到灌浆期的2．66mm·d^-1；月蒸散以4—6月最高，3个月蒸散量占试验期间总蒸散量的80％以上；麦田逐日蒸散变化曲线上的波动峰值反映了受降水作用土壤水分状况改善条件下的蒸散特征；时蒸散过程在总体遵循周期性的前提下表现出随天气而改变的现象．

几种中国野生虫草及人工虫草中微量元素的含量特征

目的测定几种不同种类野生虫草及人工培养虫草样品中微量元素含量,分析微量元素含量特征。方法收集产自中国部分省区的雪峰虫草、球孢虫草、冬虫夏草、凉山虫草和新古尼虫草等5个种7个野生虫草样品,以及新古尼发酵菌丝粉、蝉花纯粉与菌质纯粉、小麦固体培养蛹虫草的培养基及其子实体、市售蛹虫草的子实体和柞蚕蛹虫草等7种人工培养虫草产品类样品,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定样品中16种微量元素含量,对比分析不同类型虫草中微量元素的含量特征。结果从所试野生虫草及人工虫草样品中均检测到较高含量的Mn、Fe、Cu、Zn、Sr等微量元素,且在野生虫草中含量普遍较高;而Se、Cs、V、Ni、Co等微量元素则大多从多数野生虫草及少数人工虫草样品中检测到,但除了Ni在几个野生和人工虫草样品中含量较高以外,其余元素的含量都普遍较低。另外,从所试所有野生虫草及人工虫草样品中均检测出重金属元素Cr、Pb和Hg,且野生虫草的检出均值高于人工虫草。重金属元素As从大部分样品中检出,Cd仅从野生和人工各1个样品中检出,而Ti则从全部样品中均未检出。结论微量元素含量最高值大多在野生虫草中,而含量最低值则多在人工虫草样品中。

新古尼异虫草的化学成分、药理作用及开发应用研究进展

新古尼异虫草能提高机体免疫力、促进睡眠、增强记忆力和镇痛等作用,具有重要开发和利用价值。在系统总结近年来新古尼异虫草化学成分和药理作用等研究的基础上,指出新古尼异虫草的应用现状与开发方向,探讨虫草新资源的开发和产业化问题,为新古尼异虫草的资源利用以及虫草产业的发展提供参考。

皖南安茶产区典型茶园土壤重金属含量及空间分布

选取位于皖南祁门县安茶产区的坡地和平地两种典型茶园为样地,分别按海拔梯度和距公路远近设置采样带,土钻法分层采集0~100cm土样,并同步采集茶树新叶和老叶,利用ICPMS测定土样和叶样的Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Ni和Hg 8种重金属元素含量。结果表明:就平地茶园而言,土壤Zn平均含量最高,Hg和Cd平均含量最低,近公路样带的土壤重金属含量总体较高;在0~40cm土层范围内,近公路样带和近河样带土壤重金属含量随深度增加而增大,中间样带随深度增加而减小。就坡地茶园而言,随海拔降低,土壤Cr、Cu、Zn平均含量增加,土壤Cd、Pb、Ni和Hg平均含量减小,土壤As无显著差异。坡地茶园土壤Cr、As、Cd和Pd含量高于平地茶园,Cu、Zn、Ni和Hg含量低于平地茶园;除坡地茶园土壤As、Cd和平地茶园土壤Zn、As、Hg外,茶园土壤重金属均为无污染等级。

城市化进程中城郊土地利用变化及驱动力分析——以宝鸡市马营镇为例

利用1990-2006年宝鸡市马营镇土地利用统计数据,在分析土地利用变化特征的基础上探讨其变化的驱动力,并结合GM（1,1）灰色模型预测其未来土地利用变化趋势。结果表明：16年间马营镇土地利用变化以耕地的输出和建设用地的输入为主要特点;面积变化大小为：建设用地〉耕地〉未利用地〉园地;速度变化大小为：建设用地〉园地〉未利用地〉耕地;土地利用程度不断提高;随着城市化进程的加剧,人类活动对区内土地利用变化的整体影响日益强烈,人口增长、经济发展和政策导向是马营镇土地利用变化的主要驱动力;GM（1,1）趋势分析表明,今后一段时间内,在影响因子不变的前提下,耕地、园地和未利用地将持续减少,建设用地仍会增加。

基于GIS的黄山景区山洪灾害风险区划

以黄山景区的地形、植被、坡度和降水等资料为基础数据,利用GIS技术,采用熵权法确定权重,再通过综合加权求和法对黄山景区的山洪灾害进行风险区划。结果表明,黄山景区的山洪灾害以中危区为主,约占景区面积的72%,山洪灾害高危区和低危区分别占景区的21%和7%;高危区分布于景区的中西部,由中部高危区和西南部高危区组成;中部高危区有北海景区和玉屏景区两大热点景区,存在较大的旅游安全隐患。应做好灾前、灾中、灾后的预防、抢救重建方面的灾害风险应急管理工作。

HH2型土壤湿度计测定土壤含水量的标定研究

就HH2型土壤湿度计在黄土高原沟壑区黑垆土表层的应用进行了标定研究,分析了HH2测量的准确性,各容重标定曲线的精度和灵敏度。结果表明:在各种容重条件下用HH2测量土壤水分,输出电压的变异系数小于6%,仪器的准确性较高。线性标定方程斜率a随容重的增大而增加,常数b则相反。容重标定曲线对HH2的可调参数a0、a1影响较小。当土壤水分含量为18%～19%时,不同容重的标定曲线的差别最低。

西部农村地区高中地理教育现状调查

通过问卷、访谈和查阅档案资料,对西部某县三所农村高中的地理教育现状进行调查,结果表明:学生对地理课程的认可度低、学习兴趣和主动性较差,教师的课堂教学质量不高、师资水平和地理教学资源均不达标。建议从建立校际地理教学协作机制、充分挖掘网络教学资源和构建多维教学评价机制三个方面着手,改变西部农村地区普通高中地理教育落后的现状。

陕南秦巴山地农田生态系统氮磷元素化学计量特征

目的分析陕南秦巴山区农田生态系统中土壤与农作物的N,P元素化学计量特征,探讨土壤环境与植被间的N,P元素关系,为研究秦巴山区农田生态系统的养分循环规律提供参考。方法以白菜(Brassica campestris L.spp.Chinese cabbage)、油菜(Brassica campestris L.)、菠菜(Spinacia oleracea L.spinach)3种农田为研究对象,选取自然草地和人工马尾松林(Pinus massoniana Lamb.)为对照,分层采集土样和农作物(植物)叶器官,利用连续流动分析仪(FlowsysⅢ)测定N,P含量。结果 (1)农田生态系统土壤的总氮(total nitrogen简称TN)、总磷(total phosphorus简称TP)垂直分布总体上均表现出随土层深度增加而下降的趋势。3种农田生态系统的土壤TN、TP低于对照自然草地和人工马尾松林,农作物的平均含氮量明显高于对照的自然草和人工马尾松林。(2)农田生态系统的土壤N/P在垂直方向上的变化存在一定差异,3种农田生态系统的土壤N/P均高于对照的自然草地,3种农田作物的N/P均高于草本植物,但低于马尾松林。(3)不同生态系统的土壤和植被平均N/P差异显著(P<0.05),植被N/P和土壤N/P的相关性达到极显著水平(P<0.01),表现为随土壤N/P的增加植被N/P呈现出线性增加的趋势。结论农田生态系统的土壤N/P和农作物N/P显著相关。

黄土高塬沟壑区小流域土地利用变化及其生态效应分析

基于王东沟流域1994和2004年两期土地利用图,通过构建土地利用动态变化模型和区域生态环境指标,定量分析了王东沟流域1994—2004年土地利用时空变化特征,并以生态系统服务功能衡量了土地利用类型和土地利用变化类型的生态效应.结果表明,1994—2004年王东沟流域农地大幅度减少,草地和果园大量增加,林地和非生产地变化不大;变化速度依次为草地>果园>非生产地>农地>林地;土地利用变化类型多样,农地转出和林地转入是其主要类型;土地利用的空间迁移方向为农地和果园向西北方向迁移(塬区),林地和草地向东南方向(沟壑区)迁移.1994—2004年土地利用变化带来了良好的生态效益,但不同土地类型和不同土地变化类型的生态效应不同,提高和降低生态系统服务功能的作用并存.农地减少对生态环境产生负面作用,林草和果园的增加改善了生态环境,提高了其生态服务价值;土地利用变化类型中,改善生态环境的主要是转为林地和果园的变化类型,降低生态系统服务功能的主要是林地转出类型和农地转为非生产地类型.

土壤重金属污染评价方法进展

土壤重金属污染是当今环境污染中污染面积最广、危害最大的环境问题之一,受到人们的广泛关注,因此国内外提出了众多的重金属污染评价方法,笔者将其进行系统的总结与归纳,为以后土壤重金属污染评价研究奠定基础;综述了单因子指数评价法、内梅罗综合污染指数法、几何均值综合评价模式、污染负荷指数法、地积累指数法、沉积物富集系数法、潜在生态危害指数法,模糊数学法、灰色聚类法、基于GIS的地统计学评价法、健康风险评价方法、环境风险指数法等国内外典型的土壤重金属污染评价方法及模型,分析了各种方法的优劣之处和适用范围;通过分析表明各种评价方法都有一定的局限和不足之处,在评价中要对实测数据样本点进行充分分析,反复试验比较,结合评价的目的和侧重点选择较优的方法。最后提出根据实际的情况采用多种方法结合,同时,应该从重金属污染生态效应着手,开发生物评价法。

太白山南北坡高山林线太白红杉对气候变化的响应差异

气候变化对秦岭植被生长的影响已经引起了人们的广泛关注,在相同的立地条件下,植被对气候变化的响应会因坡向不同而产生差异,秦岭的分水岭太白山尤为典型,为更进一步揭示不同坡向太白红杉(Larix chinensis)对气候变化响应的差异,以树木年代学为依据,利用采自太白山南、北坡相同海拔的太白红杉树芯样本分别建立了树轮年表,并分析了两者的年表特征,探讨了树轮宽度指数与气候因子之间的相关性及逐步线性回归方程。结果表明:太白山南、北坡太白红杉年表的平均敏感度、样本间平均相关系数、样本总体代表性等特征值较高,表明两个不同坡向年表中皆含有丰富的环境信息,相对而言,北坡样地植被对气候的响应较南坡样地敏感;由相关性分析可知,南北坡太白红杉差值年表对气温和降水响应显著的月份有所差异,北坡样地轮宽指数与当年和前一年1—6月平均气温皆为显著正相关关系,而南坡样地轮宽指数仅与当年5—6月平均气温通过显著性检验。南、北坡太白红杉径向生长都明显受到前一年6月降水"滞后效应"的一致影响,但北坡仅与当年8月的降水呈显著正相关,南坡与当年1—4月的平均降水量存在十分显著的负相关;多元线性逐步回归模型显示,气温因子对回归方程的贡献最大值均大于降水因子的贡献最大值,表明气温因子的变化更易引起太白红杉树轮宽度的变化,另外,气温因子对北坡样地回归模型的贡献值比气温因子对南坡样地回归模型的贡献值大,表明北坡样地处树轮宽度指数对气温因子更敏感,并且与相关分析结果一致。

长期施肥条件下旱作农田土壤水分剖面分布特征

利用黄土高原旱地长期定位施肥试验,通过比较不同施肥方式和施肥量对土壤剖面水分分布的影响,研究了施肥与土壤水分的关系,并对深层土壤水分消耗引起的水分生态效应进行了分析。试验期间,0—300 cm土壤水分虽在雨季得到降水补充,但是播种期的土壤贮水量仍处于亏缺状态。结果表明,不同施肥方式和施肥量的试验处理中,100—300 cm土层作物耗水剧烈,土壤水分含量均较低。与对照相比,单施磷肥对作物利用土壤水分没有显著影响;单施氮肥和氮磷配施均促进了作物对下层土壤水分的利用。在相同的施氮量下,施用磷肥加大了作物对深层土壤水分的利用,100—300 cm土层的土壤含水率在磷肥用量达到45 kg/hm2后不再随施磷量的增加而降低;在同样的施磷条件下,作物对下层土壤水分的利用随施氮量的增加而增加,当施氮量增加到90 kg/hm2后,100—300cm土层的土壤含水率达到一个稳定的值。在同样的氮磷用量情况下,施钾对土壤水分没有显著影响。

黄土塬区旱作农田长期定位施肥对冬小麦水分利用的影响

对长期定位施肥试验第22年度的测定数据进行了分析,探讨了旱地施肥对冬小麦水分利用的影响。试验结果表明,测定年份冬小麦的耗水深度受播种前雨季降雨入渗深度的影响位于地下200 cm左右。长期单施磷肥处理,播种期土壤有效贮水量与不施肥的对照接近,而单施氮肥,氮磷配施和氮磷钾配施均显著低于对照;在施P2O590 kg/hm2配施氮肥或施N 90 kg/hm2配施磷肥,随着施氮量或施磷量从0增加到180 kg/hm2,播种期土壤有效贮水量均逐渐降低,但前者作物的土壤水分消耗表现出降低趋势,而后者表现出增加趋势。与对照相比,各施肥处理均提高了土壤有效底墒的利用率。氮磷配施比单施磷肥降低了土壤供水占作物耗水的比例,使得作物生长和产量的形成对当季降水的依赖性增加。与对照相比,氮磷配施及氮磷钾配施显著提高了冬小麦收获指数、产量和水分利用效率,而单施磷肥和氮肥使收获指数、产量和水分利用效率显著降低。施P2O590 kg/hm2的条件下,不同施氮量之间收获指数差异较小,而产量和水分利用效率均高于单施磷肥;施N 90 kg/hm2的条件下,不同施磷量作物的收获指数、产量和水分利用效率均得到提高。

黄土沟壑区小流域土地利用变化及驱动力分析

小流域综合治理是黄土高原减少土壤侵蚀和发展经济的成功经验。作为黄土高原沟壑区的典型代表，王东沟流域的土地利用变化反映了流域治理的过程。利用其1986、1994和2004年的土地利用数据，研究了该区18a间的土地利用变化规律，探究土地利用变化的驱动力，并使用GM（1，1）灰色模型对王东沟流域未来的土地利用变化趋势进行了分析。结果表明：1986—2004年间王东沟流域各土地利用类型变化的面积大小依次是农地〉果园〉林地〉非生产地〉草地，就土地利用类型的变化速度而言，依次为果园〉农地〉林地〉非生产地〉草地；以1994年为界将1986—2004年划分为两个时期，两个时期的土地利用变化规律有所不同；利用矢量图叠加，发现1994～2004年流域45．48％的土地发生了土地类型的变化，土地利用变化类型主要有9种，农地转出的类型和林地转人的类型占多数；社会经济驱动、人为积极治理和政策导向是王东沟流域土地利用变化的主要驱动力；GM（1，1）趋势分析表明在今后一段时问内，影响因子不变的前提下，果园面积仍有增加趋势，农地面积需要进行人工调控以保持一定的规模。

黄土塬区苹果树蒸腾速率变化特征及其影响因子

报道了应用茎流计（TDP）测定黄土塬区苹果树主要生长季节蒸腾速率的试验结果,并对其影响因子做了分析。研究表明：晴天苹果树蒸腾速率的日变化为单峰曲线;逐日变化为昼高夜低、骤升骤降的特征,夜间接近于0,白天单株苹果树蒸腾速率峰值变化幅度为300-1 000 g/h;6-8月是苹果树蒸腾耗水的主要月份,其中7月份的单株平均日蒸腾量为3 038 g/d;与苹果树的生育期相联系,平均日蒸腾量最大出现在果实膨大期,随后是秋梢生长期和幼果膨大期。在测定时段,随总辐射的增强及气温的升高,苹果树蒸腾速率随之增加。