黄土高原高寒区不同人工林土壤养分及生态化学计量特征

【目的】通过分析黄土高寒区不同人工林和不同土层的土壤养分和生态化学计量变化,旨在阐明不同人工林土壤养分和化学计量特征,揭示土壤养分和化学计量随土层深度的变化规律。【方法】以青海黄土高寒区退耕的人工林地(包括青海云杉、华北落叶松、青杨、白桦)为研究对象,以自然退耕的草地和农田为对照,测定了6种植被类型在0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土壤层的C、N、P含量及生态化学计量比。【结果】(1)黄土高寒区不同人工林的土壤C、N含量差异显著(P<0.05),P含量部分差异显著;人工林地各土层的C、N含量显著高于草地和农田,且青杨林在0~20 cm表土层的有机碳、全氮含量最高,分别为25.82、2.17 g/kg。(2)黄土高寒区不同人工林的土壤生态化学计量有显著差异(P<0.05);0~60 cm土层中人工林地的C∶N显著低于农田,C∶P和N∶P高于草地和农田(P<0.05);青杨在0~20 cm表土层的生态化学计量比其他人工林类型高,C∶N、C∶P和N∶P分别为11.99、43.27和3.64。(3)相关性分析表明,研究区土壤的有机碳与全氮相关性最紧密(P<0.01),全氮与土壤C∶N和N∶P相关性最紧密(P<0.01),有机碳与土壤C∶P相关性最紧密(P<0.01)。说明研究区土壤C、N对不同人工林的响应具有一致性,土壤的C∶N和N∶P主要受全氮的影响,C∶P主要受有机碳的影响。(4)在0~60 cm土层中,黄土高寒区不同植被类型的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而降低。研究区土壤的生态化学计量除青杨随土壤深度的增加而下降外,其他退耕植被无显著变化趋势。说明人工林对表层土壤养分的改良效果最好。【结论】不同人工林的土壤养分及生态化学计量有显著差异,且青杨林表层土壤的养分含量和化学计量最高;土壤养分随土壤深度的增加而降低,土壤生态化学计量随土壤深度变化不显著。

青藏高原高寒区阔叶林植被固碳现状、速率和潜力

为明晰青藏高原高寒区阔叶林植被碳储量现状及其动态变化特征,利用森林资源清查数据和标准样地实测数据,估算了青藏高原高寒区(青海和西藏两省区)阔叶林植被的碳储量、固碳速率和固碳潜力。结果表明:2011年青藏高原高寒区阔叶林植被碳储量为310.70 Tg,碳密度为89.04 Mg·hm^(–2)。六类阔叶林型(栎(Quercus)林、桦木(Betula)林、杨树(Populus)林、其他硬阔林、其他软阔林和阔叶混交林)中,阔叶混交林的碳储量最大,杨树林碳储量最小;其他硬阔林碳密度最大,其他软阔林碳密度最小。空间分配上碳储量和碳密度表现为:乔木层>灌木层>凋落物层>草本层>枯死木层。不同龄级碳储量和碳密度总体表现为随林龄增加逐渐增大的趋势。阔叶林碳储量从2001年的304.26 Tg增加到2011年的310.70 Tg,平均年固碳量为0.64Tg·a^(–1),固碳速率为0.19 Mg·hm^(–2)·a–1。不同林型固碳速率表现为其他软阔林最大,其他硬阔林最小;不同龄级表现为成熟林最大,幼龄林最小。阔叶林乔木层固碳潜力为19.09 Mg·hm^(–2),且不同林型固碳潜力表现为栎林最大,桦树林最小。三次调查期间阔叶林碳储量逐渐增加,主要原因是近年来森林保护工程的开展使阔叶林生长健康良好。

宁缠煤田东部矿山开发对水环境影响分析及对策

青海门源县宁缠煤田勘探区属高原大陆性气候,地广人稀,生态环境几乎没有遭到破坏。勘查区内地表水体清澈透明,矿化度低,水质良好,尤其含有对人体有益的锶元素,超过饮用天然矿泉水的6倍。为保障勘探区脆弱的生态系统,在矿井开始建设时就要坚持预防为主、防治结合的原则,将矿山地质环境保护的重点放在矿山地质环境问题发生前的防止上,积极治理和恢复已经造成的矿山地质环境。

大区域地下水流数值模型的多指标校正方法——以那陵格勒河冲洪积扇地下水数值模型为例

为了提高大区域地下水流数值模拟模型的可靠性,以那陵格勒河冲洪积扇地区为例,建立了水文地质概念模型和地下水三维非稳定流数学模型,采用试错法调整水文地质参数并保持其在合理范围内。然后,从地下水位、泉流量、溢出带位置以及地下水均衡状态等四项指标,对模型的识别与验证效果进行评价,仅当全部校正指标的模拟结果与实测数据均有良好拟合表现时,方能通过模型校正。模型校正结果表明:识别期观测孔水位趋势拟合表现良好,水位拟合误差符合正态分布;模型计算的泉流量为2.2×108m^3/年,处于推测合理范围内;溢出带拟合与遥感图上的天然地下水溢出带位置基本一致;计算得区域地下水补给量为7.61×108m^3/年(其中河流入渗占99.58%),排泄量为7.07×108m^3/年(泉排泄和蒸发分别占31.28%和36.51%)。研究成果对描述区域地下水资源演化特征及地下水与生态环境的相互作用关系具有参考价值。

碾压混凝土坝仓内温度控制及智能冷却技术

黄藏寺水利枢纽工程位于青藏高原东北侧的祁连山腹地黑河上游,地处高原高寒区,属高寒半干旱气候,冬季严寒漫长,夏季多风、干燥、太阳辐射强、昼夜温差大,对碾压混凝土大仓面薄层快速施工、温度控制及防裂工作产生不利影响。结合工程实际情况及气候、地域条件等因素,提出了符合本地区特点的大坝碾压混凝土温度控制措施。同时,使用了智能冷却通水温控系统,全面获得温度信息及全过程的温控数据。