高寒高海拔地区植被特征及工程扰动区生态修复研究

高寒高海拔地区生态环境脆弱且自然环境恶劣,工程扰动后生态修复十分困难,因此研究高寒工程扰动区生态修复具有重大现实意义。依托雅砻江中游河段某水电开发建设项目,通过对研究区植被进行典型抽样调查,结合工程扰动特点和不同区域立地条件,对不同海拔梯度工程扰动区提出生态修复措施和植物配置模式。结果表明:(1)海拔2700 m以下,优势物种为金合欢、余甘子、牡荆、油橄榄、扁核木、悬钩子、蔷薇、火棘、蓼、黄茅、戟叶酸模、苜蓿、茅叶荩草等植物;海拔在2700~3500 m之间,优势物种为云南松、白桦、丽江云杉、川滇高山栎、杜鹃、四川莎草、旱茅、茅叶荩草、长叶火绒草等植物;海拔在3500~4500 m之间,优势物种为长苞冷杉、杜鹃、冷箭竹、西南委陵菜、异针茅等植物;海拔在4500 m以上,优势物种为风毛菊、红景天、侧茎垂头菊、矮金莲花等植物。(2)根据工程扰动特点,主体工程区土质和土石边坡立地类型应以灌草植物配置为主,岩质边坡困难立地类型应以草本和藤本植物配置为主;弃渣场、取土场立地类型应以灌草植物配置为主;施工道路等立地类型应以乔灌草植物配置为主。

贵州水土保持建设以奖代补试点工作成效及实践经验

为鼓励和引导社会力量和广大群众积极参与水土保持工程建设,创新水土保持工程建设管理和投入机制,充分发挥财政资金撬动作用,加快推进水土流失治理,贵州积极开展水土保持以奖代补试点工作。在水土保持工程建设管理、资金投入及制度建设等方面实现了改革创新,促进了社会资本与水土流失治理工作的深度互融、良性互促,加快了水土流失治理步伐。本文在总结经验的同时,对今后开展以奖代补工作进行了思考探讨。

高速铁路工程建设水土流失防治初探

高速铁路建设跨度大,周期长,在建设过程中,会造成一定的生态环境压力,尤其会加剧建设区水土流失,影响区域生态安全。以高速铁路建设的生态影响为出发点,阐述了高速铁路建设水土流失成因和治理重点,探讨了水土流失防治思路和策略,指出治理高铁建设水土流失需针对水土流失过程进行管理,提高水土流失防治措施的可靠性。相关成果可为高速铁路水土流失综合防治提供技术支持。

利用稳定氢氧同位素定量区分栓皮栎旱季水分来源的方法比较

植物水分来源取决于环境中有效水分的分布及植物获取水分的能力,对植物水分来源的研究有助于在全球变化背景下了解植被(类型和分布)的变化规律,以及退化生态系统修复过程中合适植物种的选择.本文利用直接相关法、二源或三源线型混合模型以及多元线性混合模型分别对华北土石山区栓皮栎旱季的水分来源进行了研究,发现栓皮栎在旱季不同时期的水分来源有差异,春季水分来源集中在表层土壤(0—30cm),秋季水分来源主要为下层土壤(>30cm).在研究方法上,各有优点和不足:直接相关法能够快速判断出植物水分主要来源的季节差异,但无法给出各水源的贡献率;直接相关法和二源或三源线性混合模型的结合能够快速得到各主要水源的贡献率,由于只能在水分来源不超过3个的情况下运行,比较适合于在土层浅薄,且降雨后土壤层同位素特征均一化的条件下运行;而多元线性混合模型弥补了端元线型混合模型对水分来源的限制,可以同时比较多种水源对栓皮栎的贡献率范围和均值,但是在华北土石山区,降雨量超过一定阈值后,运行不如端元混合模型适用.

北京山区侧柏和栓皮栎的水分利用特征

【目的】探讨北京山区典型乔木侧柏和栓皮栎的水分利用情况,为北京山区植被建设提供参考和理论依据。【方法】通过测定其木质部水分及其不同水源的稳定氢氧同位素值,利用多源线性混合模型（iso-source）,再结合茎干液流计（TDP）,分析不同水源对2种植物的贡献率和贡献量。【结果】结果表明：1）2个树种在旱季和雨季的茎干液流通量排序为：旱季侧柏（5.87 kg）〈旱季栓皮栎（9.42 kg）〈雨季侧柏（13.42 kg）〈雨季栓皮栎（18.26 kg）。2）侧柏在旱季主要利用深层60-80 cm的土壤水分和地下水,利用率分别为19.8%和51.4%,日平均利用量为1.16和3.02 kg;在雨季主要利用表层0-20 cm的土壤水分和地下水,利用率分别为51.4%和27.7%,日平均利用量为6.90和3.72 kg。3）栓皮栎在旱季表层0-20 cm的土壤水分和深层60-80 cm的土壤水分利用率贡献最大,分别为53.5%和20.2%,日平均利用量为5.04和1.90 kg;在雨季的水分利用率贡献最大的还是集中在表层0-20cm的土壤水和地下水分,利用率分别为51.8%和38.1%,日平均利用量为9.46和6.96 kg。【结论】从侧柏和栓皮栎的水分利用特征来看,2个树种对各水源的利用深度相似,在造林树种选择时,应避免混交产生竞争。在季节性干旱的北京山区水分匮缺,在造林时应优先选择蒸腾耗水较小的侧柏树种。

北京山区典型树种土壤水分利用特征

北京山区处于易干旱的生态脆弱地带,了解其典型树种在有限的水分输入条件下正常生长的水分利用机制具有重要意义.本研究利用稳定同位素技术,采集北京山区典型树种侧柏和栓皮栎的栓化枝条和林下枯落物/土壤,并对其氢氧同位素组成进行分析,进而研究北京山区典型树种土壤水分利用特征.结果表明,侧柏和栓皮栎的枯落物平均厚度分别为4.0cm和8.5cm,枯落物现存量分别为3.67t/hm2和10.82t/hm2;侧柏根系主要分布在表层土壤,栓皮栎根系主要分布在深层土壤中;旱季中两种树种的栓化枝条和0—30cm土壤的δD值和δ18O值明显高于雨季,30—70cm土壤的δD值和δ18O值在旱季和雨季均保持相对稳定;利用二元混合模型计算显示,旱季中,栓皮栎利用深层土壤水分占总水分来源的60%以上,侧柏利用的表层土壤水分则达60%以上;雨季中,两个树种利用表层土壤水分比例均比旱季提高10%以上;树木根系分布是决定树木水分利用来源重要因素之一.

森林生态水文研究进展与发展趋势

基于国内外近几十年森林生态水文学的研究成果,概述了森林生态水文学的发展历程,介绍了森林生态系统水文过程和流域水文过程以及生态水文模型等方面的最新研究进展.基于存在的森林生态水文过程研究不系统、缺乏水文过程对生态过程影响研究、生态水文的尺度限制、水文模型的研究仍不完善等问题,提出了加强多学科综合研究,生态系统水文过程和机理研究,水文尺度研究,生态水文与气候变化的研究;同时指明了重视恢复生态水文学的研究、生态水文与水环境的研究、生态水文与生态用水的研究、生态水文学与高新技术结合研究等生态水文的发展趋势和发展方向.

青海省大通县主要造林树种枯落物水文效应研究

枯枝落叶在森林生态系统中占有极其重要的地位。本文对青海省大通县主要植被类型的枯落物，从持水能力、失水特性以及有效拦蓄量3方面分析。结果表明：（1）大通县鹞子沟主要造林地枯落物最大持水量变动范围为5．85～34．16t／hm^2，其中最大的云杉天然次生林为34．16t／hm^2，最小的华北落叶松林为5．85t／hm^2。云杉林下的枯落物最大持水量和最大持水率普遍高于沙棘林和华北落叶松林下的枯落物。（2）枯落物的持水量在失水实验开始的1～2h内迅速下降，之后速度变慢。说明枯落物拦蓄地表径流后，随着枯落物湿润程度的减小．失水能力降低，至达到枯落物的自然含水量。（3）在对枯落物有效拦蓄量的比较中发现，云杉林有效拦蓄量最大．其次是沙棘天然次生林，最小的为沙棘人工林。

议“民生水土保持”

我国水土流失严重,水土保持与人民群众的日常生活息息相关,党和国家十分重视水土保持工作。从粮食安全、饮水安全、经济发展和人居环境4方面讨论水土保持对人民生活的影响,为深化对水土保持与民生关系的认识提供理论依据。分析认为:水土保持对保证区域的粮食安全和饮水安全、提升区域的经济发展能力、改善地区的人居环境具有重要作用。

含碎石紫色土坡面降雨入渗和产流产沙过程

在室内土槽模拟降雨试验基础上，观测了具有不同碎石体积含量紫色土的降雨人渗地表产流产沙量以及细沟间径流和细沟径流的流速，以期建立碎石含量与土壤流失的定量关系。研究结果表明：土壤中碎石混合对降雨人渗有正负两方面的影响，当碎石含量为20％～30％时，碎石的存在增强土壤入渗能力，当碎石含量提高到30％时，土壤的入渗能力被削弱。土壤中碎石混合通过不同的作用机制对坡面细沟间径流流速和细沟径流流速产生不同的影响，随着碎石含量的增加，细沟间径流平均流速逐渐增加，细沟径流的平均流速逐渐降低。土壤中碎石混合通过改变土壤的物质组成和结构，增强土壤的抗蚀性和抗冲性，随着碎石含量的增加，径流含沙率和土壤流失量显著降低，土壤流失比与碎石含量呈极显著指数负相关关系。

降雨强度对黄土坡面矿质氮素流失的影响

利用室内模拟降雨试验,研究了黄土区土壤矿质氮素随地表径流迁移流失和入渗的动态变化,初步探讨了径流与土壤矿质氮素的作用深度EDI,并提出了EDI深度的确定方法。结果表明:土壤矿质氮素流失是降雨、径流与表层土壤矿质氮素作用的结果,随径流流失量显著高于随泥沙流失量,地表产流过程径流养分浓度呈现高—低—较高变化;降雨(降雨强度)和径流是土壤溶质迁移的动力,对土壤矿质氮素随径流流失和入渗有着重要影响。雨强增大,土壤矿质氮素流失量、径流作用深度(EDI)和土壤硝态氮入渗锋值深度均增加;同一坡面不同坡位土壤NO-3-N与径流有效作用深度(EDI)和浓度锋值深度不同,坡中下部最深,坡顶部和坡底部较浅;土壤NO-3-N和土壤NH+4-N入渗和再分布过程截然不同。

膜孔灌灌施尿素条件下氮素转化和分布室内模拟试验

为了提高膜孔灌氮肥利用率,减少氮肥损失,通过室内膜孔灌灌施尿素模拟试验,研究了膜孔灌灌施尿素条件下氮素转化和分布规律,结果表明:灌施600mg/L尿素溶液后,转化生成的铵态氮主要分布在膜孔中心附近,随着距离膜孔中心的增大而减小,0～5d时铵态氮含量逐渐增大,5d后逐渐减小。在7d前,硝化作用微弱,上层土壤硝态氮含量低于本底值,7d后,硝化作用增强,上层土壤硝态氮含量明显增大,远高于本底值,且水平方向转化生成的硝态氮含量大于垂直方向。在尿素转化过程中,铵态氮减少量远大于硝态氮增加量,表明尿素转化过程中氮素损失较大。以上成果为进一步研究膜孔灌灌溉施肥技术提供了参考。

三峡库区紫色土的碎石分布特征

碎石含量高是紫色土的重要特征之一,但有关紫色土坡面碎石分布特征的报道却不多见。为了弄清楚碎石在紫色土中的空间分布规律,在选取的坡面断面上（含相对较陡坡和相对较缓坡两个坡面）,从坡顶至坡脚布置采样点,开挖土壤剖面,分层取样测定不同坡位不同土层的碎石含量和碎石粒径。研究结果表明：（1）紫色土的碎石含量集中分布在40%以下,且以小碎石（5~20 mm）和中碎石（20~76 mm）为主;（2）随着土层加深,中碎石和大碎石（76~250 mm）含量增加,小碎石含量变化不大,总碎石含量和碎石等效粒径随着土层的加深而提高;（3）在较陡坡面上,碎石含量和碎石等效粒径从坡脚至坡顶逐渐减小,而在缓坡面上,碎石含量从坡脚至坡顶逐渐增加。山区紫色土坡面碎石分布在土层垂直方向上主要受土壤发生过程制约,土层深度对碎石含量和碎石粒径配比有显著影响,在坡面方向,碎石的分布由控制颗粒搬运的侵蚀作用力或重力作用力决定。

坡度对坡面土壤矿质氮素水蚀流失负荷的影响

坡度是影响坡面水土流失和土壤养分流失过程的重要因素。室内模拟降雨试验表明,当坡长一定时,不仅土壤侵蚀量存在一个“侵蚀临界坡度”,土壤矿质氮流失量随坡度变化也存在一个“养分流失临界坡度”。试验测定这2个临界坡度均在15°～20°之间。土壤矿质氮地表流失以随地表径流流失为主,约占总流失量的99%。坡面矿质氮总流失量的96%为硝态氮,硝态氮对径流中矿质氮总量的贡献率明显高于在侵蚀泥沙中的贡献率。采取一定的截流措施是控制坡面矿质氮流失的关键。

不同坡度条件下“沙棘植物柔性坝”的阻水效应

[目的]探讨不同坡度条件下"沙棘植物柔性坝"对水流流速和水深的影响,并分析和沟床糙率系数的变化及其主要影响参数,为"沙棘植物柔性坝"这一水土保持生态工程在山区沟道的推广应用提供理论依据。[方法]基于野外水流试验,根据试验数据,运用理论分析的方法,探讨"沙棘植物柔性坝"对水流的影响及沟道糙率的变化。探讨在不同坡度条件下"沙棘植物柔性坝"对流速变幅值、水深沿程分布的影响,并对糙率系数的变化进行了分析。[结果]流速变幅值的大小与沙棘柔性坝坝长、种植密度和床面坡度有关;在沙棘柔性坝较长的试验床中,流速变幅值随着坡度的增大而增大;在沙棘种植密度较大的试验床中,上游区的雍水深度和糙率系数值随坡度的增大而增大。[结论]"沙棘植物柔性坝"对坝前水流流速有明显的衰减阻滞作用,其中柔性坝坝长和植物种植密度是影响"沙棘植物柔性坝"阻水效应的主要因素。

亚热带湿润区樟树吸水的土层来源及研究方法对比

以长沙地区针阔混交林内的樟树为对象,基于2017年3月至2019年9月降水、土壤水和樟树茎杆水稳定同位素观测数据,利用直接比较法、水线法(δ^2 H和δ^18 O的线性关系)、Iso-Source模型和MixSIR模型,分析了樟树吸收水分的土层来源的季节变化,并比较4种方法的优缺点,旨在为植物水分利用来源研究提供新思路。结果表明:在判别樟树吸收水分的土层来源中,4种方法的判别结果基本一致。观测期内,樟树吸水层位存在明显季节变化。在2017年3^-6月、2017年10月至2018年6月、2018年10月至2019年6月的湿润期,樟树分别主要利用0-20,0-40,0-20 cm土层的土壤水。在2017年、2018年、2019年的干旱期(7-9月),樟树分别主要利用20-60,0-60,60-100 cm土层的土壤水。在各层土壤水稳定同位素组成不存在明显差异时,水线法可很好地揭示樟树吸收水分的土层来源,而其他方法均无法判别樟树吸水层位。Iso-Source模型分别基于δ^2 H和δ^18 O计算得到的樟树主要吸水层位及其利用比例均存在一定差异,相比之下,MixSIR模型分别根据δ^2 H和δ^18 O计算得到的樟树主要吸水层位基本一致,且利用比例较接近。综上,在植物水分利用来源的定性判别中,适宜将直接比较法和水线法相结合进行分析;而在植物水分利用来源的定量研究中,MixSIR模型较Iso-Source模型更优。

中耕对紫色土坡耕地产流产沙影响

四川盆地紫色土地区有除草中耕的习惯。研究中耕对产流产沙的影响对于指导坡耕地管理和水土保持建设具有重要意义。在野外小区开展了人工模拟降雨试验，结果表明：（1）中耕能够增加水分入渗，在19．61mm／h雨强下，可以提高稳渗率2．97％到36．56％，在53．95mm／h下，可以提高稳渗率9．74％到90．46％，在111．69mm／h雨强下，能提高稳渗率12．47％到54．1％；（2）中耕可以减少坡面产流，在缓坡、中等雨强条件下，中耕峰值流量仅相当于对照的30％，而在陡坡、大雨强下，二者的峰值流量十分接近；（3）在小雨和中雨条件下，中耕减少侵蚀产沙，在暴雨条件下的中耕会导致产沙量增加。

室内外陡坡降雨侵蚀产沙过程相似性模拟分析

为了探讨降雨条件下室内外不同土地侵蚀产沙的特性,在25°陡坡、人工降雨条件下,对邙山黄土和原状土侵蚀产沙过程的相似特性进行了室内外模拟试验,利用模糊贴近度计算方法对室内外侵蚀产沙过程进行分析研究。结果表明,在一定的雨强条件下,降雨初期小区径流量、含沙量、剪切力和产沙量相对都较小,随着降雨时间的延长均逐渐增大;当降雨进行到一定时间段时,各指标均会出现激增点,此后急剧增加,最终达到相对稳定状态;在25°情况下,室内2种容重土样的径流剪切力、径流量、含沙量以及产沙量的变化过程与野外原状土的贴近程度都比较高,且同种雨强情况下容重较大的土样贴近度基本上都大于容重较小的土样,这说明要想达到与野外更好的相似,容重1.2g/cm3的邙山黄土比1.0g/cm3的模拟情况更好。

半干旱区径流聚集工程云杉人工林土壤水分及生长效果研究

【目的】评价半干旱区径流聚集工程技术下人工云杉林木的发育状况及生态环境效应.【方法】在定西市安定区对漏斗式聚流抗种植的云杉×沙棘混交林和燕尾式聚流坑种植的云杉纯林的土壤水分状况、林木发育状况进行测定.【结果】在年均降水量480mm的条件下,径流聚集工程有效拦蓄了降水径流,保障了林木生长发育对水分的要求,云杉×沙棘混交林与云杉纯林都表现出良好的适应性.与云杉混交林相比,云杉纯林具有较大造林密度和林木蓄积量,具有更高的经营利用价值;而云杉×沙棘混交林具有复层拦蓄,具有更好的生物多样性与生态效益;在生长期（2005~2014年）年降水量450.9 mm的情况下,云杉纯林与混交林2 m内土层平均土壤含水率为16.91%和12.43%,说明云杉纯林土壤水分适宜性高于混交林,具备更好的土壤水分条件.【结论】半干旱区漏斗式聚流坑和燕尾式鱼鳞坑径流聚集工程效果显著;在节水工程实施中云杉纯林和云杉×沙棘混效林均表现出了较高适宜性和较好的经济和生态效益.

太湖流域及东南诸河地区水土流失防治布局与思路

近年来,在水利部的领导下,太湖局贯彻可持续发展思路,加强流域统筹规划和管理,先后开展了太湖流域综合规划修编和太湖流域片水土保持规划编制等工作。针对社会经济条件、自然条件、水土流失特点及防治重点,全面谋划了流域片水土流失防治总体布局与思路、11个水土保持三级区的水土流失防治布局与思路以及到2020年的水土保持工作目标。同时,努力推动太湖流域平原河网地区水土流失易发区划分和清洁小流域(小区域)建设等工作。