Study on Water Conservation Capacity of Litter from Different Types of Forest in Caohai Basin

[Objective]The research aimed to understand water conservation capacity of litter from different forest types in Caohai basin. [Method] Current storage amount,water holding capacity and precipitation interception ability of litter from 4 types of forest were investigated and studied. [Result]The order of exist litter amount was grass slope ＆gt;shrub forest ＆gt;mixed broad leaf-conifer forest ＆gt;coniferous forest. The order of natural water holding capacity was mixed broad leafconifer forest ＆gt; coniferous forest ＆gt; grass slope ＆gt; shrub forest. The relevance between water holding capacity of litter and soaking time was in line with this formula： y = kln（ x） ＋ b. During 0-120 min of litter soaking,water holding capacity increased rapidly. After 120 min,the increasing trend remained flat until closing to the maximum water holding capacity. The relevance between water absorption rate of litter and soaking time was in line with this formula： y = a ＋ bx-1. In the beginning of soaking,water absorption rates of litter from different woodlands showed great difference. As soaking time went by,water absorption rates of litter from different woodlands all declined sharply. During 0-120 min,declining velocity of water absorption rate was quicker. After 120 min,the declining trend tended to be slow. The maximum water holding capacity of litter presented the order of shrub forest ＆gt; mixed broad leafconifer forest ＆gt; grass slope ＆gt; coniferous forest. The maximum precipitation interception amount of litter presented the order of shrub forest ＆gt; grass slope ＆gt; mixed broad leafconifer forest ＆gt; coniferous forest. Effective impounding capacity of litter presented the order of shrub forest ＆gt; mixed broad leafconifer forest ＆gt; grass slope ＆gt; coniferous forest. [Conclusion]The research could provide support for the construction of water conservation forest in Caohai basin.

草海流域植物群落结构数量分类与排序

采用典型样地法对草海流域森林植被进行取样,利用22块样地资料对群落进行双向指示种分析法(TWINSPAN)分类、除趋势对应分析(DCA)排序和典范对应分析(CCA)排序,研究了草海流域植被的群落结构。结果表明:(1)利用TWINSPAN对流域内物种进行了分类,按照不同的指示种将其划分为7个群丛类型,同时在DCA二维排序图上得到了很好的印证。(2)CCA排序结果显示,对排序贡献由大到小依次为海拔、坡向、坡度、坡位。第1排序轴与海拔有关,反映了研究区温度条件的差异;第2排序轴与坡向和坡度显著的相关关系,反映了研究区水热和光照条件的差异。综合认为,草海流域植物群落分布主要受海拔和坡向两个环境因子的影响,具有明显的垂直地带性分布。

贵州草海赵家院子晚更新世泥炭层地球化学特征及其环境意义

根据威宁草海赵家院子沉积柱主量元素和微量元素特征以及14C测年分析,探讨了草海地区泥炭沉积速率,晚更新世—全新世古气候演变和沉积物物源环境。元素地球化学测试结果表明,Li、Sc、V、Cr、Ni、Ga、Rb、Sr、Sn、Cs、Ba、Zr、Th、U等14种微量元素在沉积柱上含量变化整体呈现一致性。14C测年显示,赵家院子剖面沉积柱下部泥炭层的年龄大约为33.74±1.79—23.29±0.10kaBP之间,各层的沉积速率自下而上分别是:下部泥炭层148.4mm/ka,上部黑色古土壤层24.3mm/ka,顶部堆积层22.4mm/ka,沉积柱沉积速率由下而上逐渐降低。元素对比值以及多元素之和比值Sr/Ba、Rb/Sr、(CaO+K2O+Na2O)/Al2O3、(Fe2O3+Al2O3)/(MgO+CaO)和CaO/MgO等气候指标显示,从42.37±1.27kaBP到15.6±0.1kaBP时间段内,研究区古气候经历了由温暖较湿润→温暖湿润→温凉干燥→温暖较湿润→温凉湿润的演化。沉积物物源经历了较强烈的化学风化,下部泥炭层风化程度小于上部沉积物的风化程度。

草海流域水源功能区植物持水功能群划分

从植物形态结构—功能—植物功能群的角度,采用PCA分析和聚类分析法分析了植物叶片形态、构建特征与持水能力的关系,划分了叶片持水功能群。结果表明:决定植物叶片持水能力的主要形态指标为叶片大小、叶片宽窄、叶片持水率、叶夹角,据此,评价草海流域水源功能区植物群落中23个主要树种的持水能力,并划分为5类植物持水功能群:第一类阔叶大叶高持水功能群(PFGsI)、第二类阔叶中叶中持水功能群(PFGsII)、第三类阔叶小叶中持水功能群(PFGsIII)、第四类针叶中持水功能群(PFGsIV)、第五类阔叶小叶低持水功能群(PFGsV),并描述了各叶片持水功能群的基本特征,为研究区涵养水源林的营造和生态修复过程中的树种选择、结构优化提供理论依据。

贵州草海流域不同土地利用方式土壤重金属潜在生态风险评价

为揭示草海流域不同土地利用方式下土壤重金属的污染特征及分布规律,采集了草海流域耕地、林地、灌草地和城镇用地4种土地利用类型的75个表层土壤样品,测定了Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni、Cr和Zn共8种重金属的全量,利用潜在生态风险指数(RI)评价了重金属的污染水平,运用反距离权重插值法(IDW)分析了重金属的全量和潜在生态风险的空间分布特征。结果表明:(1) Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni、Cr和Zn的含量平均值分别为0.13、2.71、19.39、39.87、62.71、45.16、91.67和169.23 mg·kg-1。其中,Cd在4种土地利用类型土壤中均呈重度污染,Pb在城镇用地和林地中呈中度污染,Zn在城镇用地中呈中度污染,其余情况均属于轻度污染或无污染。(2) 4种不同土地利用方式仅对Cd和Zn含量有显著影响(P <0.05),而对Hg、As、Cu、Pb、Ni和Cr含量无显著影响(P>0.05)。与耕地、林地和灌草地相比,城镇用地可显著提高Cd和Zn的含量。(3)流域土壤重金属的RI平均值为204.59,属于中度风险水平。4种不同土地利用类型土壤重金属的RI平均值有所差异,由大到小依次为城镇用地(243.66)、耕地(209.71)、林地(192.50)和灌草地(153.53)最低。(4) Pb、Ni、Cr、Zn、Cd和RI的高值主要分布在流域西南部和流域东部中段区域,与研究区"土法炼锌"遗址吻合。Cu的高值积聚在东北部的城镇用地和灌草地。Hg和As在流域内均匀分布,其高值呈零星分布模式。上述研究结果能为草海流域土壤重金属污染防治提供参考依据。

贵州草海流域下不同土地类型重金属污染空间分布特征及评价

为探究不同土地类型下的土壤重金属污染问题,对草海流域内耕地、林地等5种土地利用类型的136个表层土壤样品进行重金属元素(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb)分析评价。采用单因子、内梅罗指数和Hakanson潜在生态风险评价指数法,将该流域污染风险空间分布特征进行可视化分析。结果显示:草海流域内不同土地类型中,建设用地重金属含量最高,其中Pb含量高出贵州省土壤背景值3.56倍;从空间分布上看,东南方向林地、草地和建设用地Cd含量较高,Cr、As含量高值点位主要分布于流域内西南及西北两侧林地中;单因子分析表明,土壤重金属污染以Cd为主,处于重度污染状态,且不同土地类型污染指数有所差异;不同土地类型重金属污染RI值依次为,林地(175.58)>建设用地(172.82)>草地(172.33)>耕地(141.60)>沼泽地(116.21);林地、建设用地、草地处于中等风险水平,耕地和沼泽地为轻度风险水平。

滇池草海外源减排对湖体水质影响研究

针对滇池草海水质现状与改善需求,通过构建城市排水系统模型和湖体箱式水质模型估算入湖污染负荷并预测湖体水质。结果表明入湖COD、TP负荷主要由城市面源贡献,TN负荷则以城市点源贡献为主。2020年草海达到Ⅴ类水标准的限制因素是TN;实现达标需要进一步降低污水厂尾水TN浓度、提高再生水回用比例、加强LID设施与湖滨湿地建设、增加牛栏江引水量等综合措施。如果2030年要求草海水质提高到Ⅳ类标准,甚至将TP浓度降至0.04 mg/L以下来控制藻华爆发,仅靠外源污染减排和外来清水补充难以实现,还应考虑内源污染控制措施乃至对流域社会经济发展模式加以调整。

南盘江上游草海断陷盆地岩溶水系统研究

在西南岩溶山区,分布着许多断陷盆地,是主要的人口聚居区和经济发展区。由特殊的地质环境条件所决定,水资源时空分布不均,每当旱季或遇上干旱年,工农业和生活用水紧缺,制约着当地经济的发展。以南盘江上游草海断陷盆地为例,揭示断陷盆地岩溶水赋存规律,为断陷盆地岩溶水开发利用提供依据。

不同土地利用方式对土壤氮磷和重金属含量的影响

以贵州威宁草海流域为研究对象,采用现场采样及室内分析测试方法,研究了流域不同土地利用方式对土壤氮磷和重金属的影响及土壤氮磷与重金属之间的相关性。结果表明:土壤总氮、总磷含量均表现为梯平地>城镇用地>坡耕地>草地>林地,梯平地和城镇用地显著高于草地和林地(P<0.05),坡耕地显著高于林地(P<0.05),梯平地、城镇用地和坡耕地,草地和林地均差异不显著(P>0.05);镉含量表现为城镇用地(3.44 mg·kg^(-1))>梯平地(3.16 mg·kg^(-1))>坡耕地(2.72 mg·kg^(-1))>草地(1.81 mg·kg^(-1))>林地(1.56 mg·kg^(-1)),锌含量表现为城镇用地(210.10 mg·kg^(-1))>梯平地(203.67 mg·kg^(-1))>坡耕地(198.86 mg·kg^(-1))>林地(125.53 mg·kg^(-1))>草地(110.49 mg·kg^(-1)),土壤镉、锌含量在城镇用地、梯平地和坡耕地中差异不显著(P>0.05),但均显著高于草地和林地(P<0.05),草地与林地差异不显著(P>0.05);总氮、总磷、镉和锌两两之间均呈显著或极显著的正相关关系。综上所述,不同土地利用方式影响着土壤氮磷和土壤重金属含量,与草地和林地相比,城镇用地、梯平地和坡耕地含量较高,土壤总氮、总磷、镉和锌的输入具有一定的同源性。