Effects of Different Modes of Returning Farmland to Forest on Physicochemical Properties of Soil in Bashang Area of Northern Hebei Province

[Objective]The research aimed to understand the change rules of physicochemical properties of soil in the different modes of returning farmland to forest.[Method]The physicochemical properties of soil in three different types of returning farmland to forest(Hippophae rhamnoides Linn.forest,Caragana korshinskii forest and Ulmus pumila L.forest)were analyzed by taking the enclosed grassland as comparison in Bashang area of northern Hebei Province.[Result]The results showed that there were significant differences among different types.Order of the bulk density of soil:H.rhamnoides Linn.forest(1.17 g/cm^3)<U.pumila L.forest(1.24 g/cm^3)<C.korshinskii forest(1.26 g/cm^3)<enclosed grassland(1.61 g/cm^3);order of the total porosity of soil:H.rhamnoides Linn.forest(55.29%)>U.pumila L.forest(52.55%)>C.korshinskii forest(51.93%)<enclosed grassland(38.85%);order of the organic matter content of soil:H.rhamnoides Linn.forest(3.191%)>C.korshinskii forest(3.128%)>U.pumila L.forest(2.804%)>enclosed grassland(2.536%).[Conclusion]After returning farmland to forest,vegetation played a positive role in physicochemical properties of soil.There were significant differences in physicochemical properties of soil among different modes of returning farmland to forest,and the improvement effect of H.rhamnoides Linn.forest on physicochemical properties of soil was the best.

冀北山地桦木林土壤细菌群落特征对坡向的响应

为了揭示冀北山地桦木林土壤细菌群落特征对坡向的响应规律,以冀北山地阴坡、半阴坡和半阳坡桦木林土壤为研究对象,采用高通量测序技术,分析了土壤细菌群落结构和多样性。结果表明:细菌群落组成主要包含41门、107纲,其中优势细菌门为变形菌门和酸杆菌门;土壤细菌群落α多样性指数在坡向间存在显著差异,阴坡>半阴坡>半阳坡;土壤含水量、容重、硝态氮和氨态氮均影响细菌微生物群落的结构组成,其中,土壤含水量与多种细菌门存在显著相关性,且与细菌α多样性存在极显著的正相关性。综上所述,不同坡向桦木林土壤细菌群落结构和多样性呈现出一定的变化规律,坡向和土层深度变化引起的土壤含水量变化是该地区桦木林土壤细菌群落结构和多样性差异的主要因素。

冀北山区沙地人工植被恢复关键技术研究

为提高沙地人工造林成活率,开展了不同的整地方式、苗木类型、保水措施对冀北山区沙地人工造林成活率影响的试验。结果表明:在冀北山区沙地植被恢复中采用樟子松容器苗造林,提前开沟整地,栽植后覆膜保水效果明显,成活率较高。结合分析结果,构建了成活率与苗木类型、整地方式、保水措施等三项的回归模型,有效解释成活率的88.9%变化原因。

冀北攻坚造林区樟子松幼树叶片功能性状对微地形的响应

【目的】探究冀北山区干旱石质阳坡不同地形对于樟子松幼树叶片功能性状的影响。【方法】以我国北方沙地造林常见树种人工樟子松幼龄林为研究对象,采用样地布设和植被调查的方法,通过方差分析对比幼树的叶面积(LA)、叶长(LL)、叶宽(LW)、叶曲率(LC)、比叶面积(SLA)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)、全碳(C)九种叶片功能性状在不同坡度和坡位的差异。【结果】(1)在叶片外部形态方面,平地LL和SLA比坡地显著高出15.25%和5.52%。在叶片养分方面,除C之外,其余养分指标在平地和坡地之间均呈现出显著差异。其中,平地的N、P和K比坡地分别显著高出3.76%、31.14%和9.11%。(2)对于不同坡度,除了LC之外,其余均存在显著差异。LA和LL均表现为陡坡最高,陡坡比中坡平均分别高出20.8%和14.9%;LW表现为缓坡数值最大,分别比陡坡和中坡高出8.9%和5.3%;SLA表现为缓坡和中坡显著比陡坡高出8.6%和8.5%。叶片养分方面全氮含量(N)和全钾含量(K)随着坡度的增加表现出显著下降的趋势,全磷含量(P)则相反,中坡和陡坡显著比缓坡高出31.3%和30.2%。(3)叶片功能性状综合得分排序表明中坡和缓坡地形对樟子松幼树叶片的功能发育有正向促进作用,而陡坡则不利于叶片发育。【结论】本研究综合分析了樟子松幼树叶片功能性状对微地形的响应表现,对集成和优化困难立地植被恢复技术提供一定理论基础。

坡向对冀北山地蒙古栎幼树生长及生物量分配的影响

【目的】探讨冀北山地不同坡向对蒙古栎幼树生长及生物量分配的影响,旨在为该地区蒙古栎造林提供科学依据。【方法】本研究以冀北山地东坡、东南坡、西坡蒙古栎9年生幼树为研究对象,测定各坡向蒙古栎幼树地径、株高、冠幅及各器官生物量。采用单因素方差分析法检验各坡向蒙古栎幼树地径、株高、冠幅及生物量是否存在显著差异。以标准化主轴估计法检验各坡向蒙古栎幼树器官生物量间的异速生长关系。【结果】(1)东坡地径、株高均显著大于东南坡,其中地径差值0.29 cm,株高差值11.81 cm,两坡向间冠幅无显著差异。西坡地径、株高、冠幅均显著小于东坡和东南坡;地径-株高生长曲线斜率表现为东南坡(0.458)最大,东坡(0.377)居中,西坡(0.349)最小。(2)总生物量积累在东坡(1144.50 g/株)和东南坡(961.58 g/株)间无显著差异,西坡(365.33 g/株)显著小于东坡和东南坡;东坡和东南坡间叶、干、根生物量积累无显著差异,而东坡枝生物量积累(217.59 g/株)显著大于东南坡(159.17 g/株)。西坡各器官生物量积累均显著小于其他两坡向。(3)生物量分配比表现为西坡枝(13.32%)、干(24.10%)生物量分配比显著小于其他两坡向,而根生物量分配比(44.79%)显著大于其他两坡向(东坡34.28%;东南坡32.67%)。东坡枝生物量分配比显著大于东南坡,而叶分配比显著小于东南坡,干和根生物量分配比在东坡和东南坡间无显著差异。(4)各坡向成对器官生物量均呈等速生长关系,但呈现不同的器官分配趋向。【结论】蒙古栎幼树在3个坡向表现出不同的生长规律,东坡是蒙古栎幼树生长的最佳坡向。

冀北坝上地区营造樟子松人工林对植被群落特征与土壤理化性质的影响

为明确在冀北坝上地区营造樟子松人工林对植被群落特征与土壤理化性质的影响,本研究将冀北坝上地区划分为坝西、坝中、坝东3个区域,以樟子松人工林为研究对象,以天然草地为对照,分析同一植被类型不同区域以及同一区域不同植被类型间植被物种组成、物种多样性和土壤理化性质的差异。结果表明:(1)营造樟子松人工林后,坝西植被物种数量明显增加,喜阴植物重要值和增加,Margalef丰富度指数(DM)显著增大,Pielou均匀度指数(Jsw)显著减小;坝中植被物种数量几乎不变,喜阴植物重要值增加,Simpson指数(DS)和Shannon-Wiener指数(H′)以及Pielou均匀度指数(Jsw)均显著减小;坝东植被物种数量明显减少,喜阴植物重要值和几乎不变,物种多样性与均匀度指数变化不显著。(2)坝西土壤容重显著减小,大团聚体含量和非毛管孔隙度显著增加;坝东土壤毛管孔隙度均显著减小,土壤容重均显著增加。(3)坝西和坝中土壤的酸碱性显著减小至中性,坝中土壤全氮含量、坝东土壤全氮和碱解氮含量显著减小。综上所述,在冀北坝上地区不同区域营造樟子松人工林效果并不相同,在坝西营造樟子松人工林对植被群落和土壤理化性质积极效果明显。

冀北坝上地区榆树和樟子松人工林降雨再分配特征研究

为明确冀北坝上地区主要人工林降雨再分配特征,在河北省承德市丰宁满族自治县大滩镇以林分结构相似的榆树(Ulmus pumila)和樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工林为研究对象,测定每场降雨2种人工林林冠截留各水文分量,分析其降雨再分配特征及影响因素。结果表明:(1)榆树和樟子松人工林的林冠截留量与林外降雨量分别呈指数关系和对数关系。(2)郁闭度较小的情况下,2种人工林的林内降雨量与林外降雨量都呈线性关系。(3)榆树和樟子松人工林分别在林外降雨量为0.25 mm和4.58 mm时开始产生树干茎流,且与林外降雨量均呈线性关系;榆树树皮对树干茎流的阻拦和吸收作用大于樟子松。(4)2种人工林的林内降雨量均显著大于林冠截留量和树干茎流量;在降雨量较小时,林冠截留量显著大于树干茎流量,随着雨量级的增加,树干茎流量会超过林冠截留量。(5)风增大了榆树人工林的林内降雨量并减小了林冠截留量和树干茎流量,对樟子松人工林林冠截留各水文分量影响不大。综上所述,不同人工林对降雨再分配作用会受到降雨量、树干、林冠等特征和风的影响,樟子松人工林的林冠截留作用更为稳定。

冀北围场地区萤石矿地质特征及找矿方向浅析

冀北围场地区位于华北地台北缘,冀北—辽西萤石矿成矿带,是良好的萤石矿成矿带。通过对研究区内典型萤石矿床进行矿床地质特征、物探高密度电阻率剖面特征、成矿规律及找矿方向分析,认为该地区萤石矿是与区域上NE-NNE向断裂构造、火山机构衍生的次级断裂密切相关的热液充填型萤石矿床。在综合研究基础上对区内找矿前景进行了初步评价,该区萤石成矿条件优越,应在燕山期中酸性火山碎屑岩、次火山岩及同期伴生构造位置、火山喷发形成的环形次级断裂构造与区域内主要断裂构造交汇部位、视电阻率测量中低阻梯度带异常位置重点开展勘查找矿工作。

冀北冷凉山区藜麦栽培密度研究

为明确栽培密度对藜麦农艺性状及产量的影响,在河北省隆化县中关镇开展了藜麦栽培密度研究。结果表明:不同栽培密度株高变化不大;冠径高、冠径长和冠径宽随着栽培密度的增加呈递减趋势;穗粒重各行距处理间差异不明显,株距处理间差异明显。从产量结果来看,行株距30 cm×25 cm(密度133 339.52株/hm^(2))、40 cm×20 cm (密度125 007.03株/hm^(2))、40 cm×15 cm (密度166 675.51株/hm^(2))条件下产量相对较高,分别为2 033.33、1 837.50、1 750.00 kg/hm^(2);穗宽、叶绿素、根长、根鲜重、根干重、茎鲜重、茎干重、叶片数量及千粒重等性状在不同栽培密度条件下差异不明显。

河北赤城县北沟掌金多金属矿区地球化学特征及找矿前景分析

北沟掌勘查区位于华北克拉通北缘中段,区内地层出露简单,北西向断裂构造发育,化探异常明显,1∶50000水系沉积物测量与1∶10000土壤测量异常套合好,Ag、Pb、Zn、Au、Mo等元素异常重现性较好,异常浓集中心明显,峰值高,与区内的蚀变带相耦合,区内已圈定12条蚀变带与4条矿化体,化探异常、蚀变带与矿化体郡守北西向断裂构造控制,经研究认为,该区有较大找矿潜力。

冀北新杖子地区水系沉积物地球化学特征及找矿预测

冀北新杖子地区位于阜新—集宁成矿带的张家口—承德成矿区东北部,具有较好的找矿前景。在全区1∶50000水系沉积物测量基础上,对区内地球化学特征进行了初步分析。本文综合研究元素地球化学特征参数、元素R聚类相关性、单元素异常特征及因子分析表明,Au、Ag、Cu、Zn、Pb等元素具有一定的找矿潜力;依据水系沉积物异常圈定、筛选、评序及主要异常解释推断的成果,结合区内成矿地质构造背景,进一步圈定出石湖金矿、潘家店金矿、路通沟多金属矿和荣家庄多金属矿4个远景区。

辽西地区燕山板内造山带早中生代构造变形的年代学限定

在辽西进行的构造研究确认了这里曾经在早中生代期间发生过几次重要的构造变形事件,地质上,这几次构造变形的时代被限定在中三叠世老虎沟组沉积之后到晚侏罗世髫髻山/蓝旗组火山岩喷发之前。期间,第一期逆冲推覆构造被水泉沟组不整合覆盖,第二期逆冲推覆构造被髫髻山组/蓝旗组不整合覆盖。本文通过对水泉沟组火山岩、邓杖子组火山岩砾石、髫髻山组底部火山岩以及侵位到逆冲构造岩片中的安山玢岩脉体进行锆石SHRIMP法U-Pb定年,比较准确地限定了燕山板内造山带早中生代几次构造变形的时代。这对于研究燕山板内造山带早期变形特征和变形历史、研究整个燕山造山带的变形过程都具有重要的意义。

冀北山区不同土地利用类型的坡面产流产沙与降雨的关系研究

针对京津地区重要水源地的冀北山区区位的特殊性,以及生态环境脆弱、水土流失严重等问题,于河北围场县曹家沟布设土地利用分别为乔木林地、疏林地、天然草地的三个径流小区,通过对降雨特征及其对产流产沙的影响进行分析,得到如下结论:引起产流的次降雨以中雨和大雨为主,平均次降雨强度为5.83 mm/h;乔木林、疏林地、天然草地的次径流量与降雨量和降雨历时乘积呈显著相关;产沙模数与降雨量和降雨强度乘积的相关系数依次为0.587、0.501和0.613;天然草地和疏林地的产沙模数与径流深度都呈现极显著正相关性,而乔木林的相关性不显著;三种坡面的拦沙蓄水能力大小依次为乔木林>天然草地>疏林地。

冀北步古沟一带萤石矿地物化找矿技术方法组合研究

地物化综合信息在热液充填型萤石矿找矿的应用探索具有重要意义。本文以冀北步古沟一带萤石找矿为例,通过综合物化探方法进行有效性试验,总结该地区萤石矿地物化找矿技术方法组合。在地质调查基础上,系统开展了1∶5万水系沉积物地球化学测量、1∶1万土壤剖面测量、高精度磁法测量、天然电场选频测量、电阻率联合剖面测量及高密度电阻率测量等找矿技术方法探索。结果表明,1∶5万水系沉积物测量及1∶1万土壤剖面测量等化探方法可辅助锁定找矿目标区;高精度磁法及天然电场选频测量,可初步判定断裂的位置;电阻率联合剖面及高密度电阻率法测量可进一步探测含矿断裂构造的位置、产状及延伸。通过以上试验研究,建立了冀北地区萤石矿地物化找矿技术方法组合,经工程验证在研究区内新发现萤石矿点1处,取得了较好的效果。实践表明,该套地物化找矿技术方法组合可进一步指导冀北地区的萤石矿找矿工作。

化皮背斜中新元古界油藏条件分析

对冀北地区中新元古界生、储、盖组合的分析,以及对该区化皮背斜的野外观察,认为由洪水庄组、铁岭组和下马岭组构成的地层组合是研究区最有利的生、储、盖组合。化皮背斜油气藏形成于三叠纪时期,背斜顶部铁岭组上段及以上大部分地层已遭受剥蚀,其实际是一个遭受破坏后残留的背斜古油藏。

燕山地区冀北坳陷雾迷山组角砾云岩的成因

燕山地区冀北坳陷雾迷山组为一套碳酸盐岩潮坪沉积,区内角砾云岩分布较广泛。角砾云岩以棱角—次棱角状为主,大小相差悬殊,自数厘米至数十厘米不等;角砾岩体与围岩的接触界限十分清楚,呈港湾形。结合区域地质背景、岩石学特征,通过镜下鉴定和微量元素分析,对研究区角砾云岩的成因进行了探讨,研究表明:该区角砾岩是早期形成的白云岩在水体相对较深的潮间带,经构造运动的切割及淡水溶蚀改造,再经充填、沉淀和成岩作用而形成的。

基于LUCC的冀北土石山区东北沟流域土壤侵蚀时空变化分析

在G IS技术的支持下,利用气候、土壤、植被盖度、DEM、土地利用现状调查和影像等数据,揭示东北沟流域土地利用和土壤侵蚀变化特点,明确土地利用类型与土壤侵蚀的关系。结果表明:1)近20年来流域土地利用变化剧烈,林地增加,草地、耕地和难利用土地减少,林地和草地之间及其内部转化较为明显;2)土壤侵蚀模数由1990年的5 136.13 t/(km2.a)减小到2009年的1 823.30 t/(km2.a),土壤侵蚀强度明显减弱,土壤侵蚀由轻度侵蚀(32.78%)和中度侵蚀(28.49%)为主减弱到以微度侵蚀(42.16%)和轻度侵蚀(33.25%)为主;3)不同土地利用类型的平均土壤侵蚀模数均有大幅度的下降,其差异也比较明显,林地、居住建筑用地的侵蚀强度较小,难利用土地土壤侵蚀强度较大。难利用土地是今后水土流失治理的重点区域。

基于R2V和AutoCAD的树木年代学方法及其在冀北山地的初步应用

综合应用AbleSoftwareR2V的矢量化功能和AutoCAD的测量功能,提出一种新的树木年轮测量方法,并用此方法测定了冀北山地广为分布的白榆地径年轮宽度,进而用来尝试过去气候序列的重建。结果表明:5—9月平均气温和总降雨量与年轮指数成正相关,相关系数分别为0·597(α<0·05)、0·695(α<0·05)。以此为基础,建立了5—9月平均气温、总降雨量的转换方程,重建了冀北山地1940—1955年共16年5—9月平均气温和总降雨量。

冀西北坝上干旱区北京杨树干液流特征及影响因素分析

为了揭示冀西北坝上干旱区三北防护林主要树种北京杨的耗水特征,采用热扩散式茎流仪研究了不同健康等级北京杨的树干液流特征,同时分析了树干液流对气象因素和个体生长状态的响应。结果表明:北京杨树干边材液流无论是晴天还是阴天均表现出明显的昼夜变化规律,晴天启动早,停止晚;夜间也存在树干液流,健康杨树单株夜间耗水贡献率为2.50%~5.60%,不健康单株夜间耗水贡献率高达8.37%~21.20%。不同健康等级杨树单株水分消耗在0.01水平存在差异,不健康单株日均耗水量为(22.95±5.99)L,仅为健康单株的27.9%。树干液流速率与太阳辐射、空气温度、饱和水汽压差成正相关,与相对湿度成负相关,其中与大气温度、相对湿度相关性最强。树干液流与气象因子之间存在不同程度的时滞效应,健康和亚健康单株液流速率滞后于太阳辐射0.5h,提前于空气温度、湿度、饱和水汽压差1h;而不健康单株液流速率则滞后于太阳辐射1h,与空气温度、湿度、饱和水汽压差同步。健康、亚健康和不健康北京杨单株单株生长季消耗水分分别为11 636.1,7 254.8,3 425.4L,当年232.2mm的降水不能满足其水分消耗。表明水分不足对北京杨树干液流具有胁迫效应,制约杨树的生长。

冀北上黄旗地区水系沉积物地球化学背景特征与找矿远景

在1∶50 000水系沉积物测量的基础上,从元素地球化学参数特征、不同地质单元中元素分布特征、元素地球化学场分布等方面对上黄旗地区地球化学背景特征进行了探讨,指出区内Ag、Pb、Zn、Au、Mo后期叠加富集特征明显,是本区今后勘查找矿工作的主攻矿种;古元古代变质地层和变质侵入岩中Pb、Zn、Ag等元素富集且含量变异系数大,是铅、锌、银多金属矿的潜在矿源层;圈定了闯王沟门铅、锌、银、钼等多金属矿找矿远景区6处。