辽西北风沙土不同利用方式的土壤钾素固定特征

为明确不同土地利用方式的土壤钾素固定规律,通过现场调查采样、室内分析、模拟试验和方程拟合的方法研究土壤钾素固定过程、影响因素及动力学特征。结果表明:风沙土固钾量随施钾量的提高而不断增加,固钾率则表现为急剧下降后渐趋平缓。随施钾量的增加,未采取任何治理措施的流动、半流动沙地的固钾能力逐渐高于其他土地利用方式。Freundlich模型优于Langmuir模型和Temkin模型,是最适合研究区的吸附等温曲线。影响研究区土壤固钾能力的因素为速效钾、非交换性钾、阳离子交换量、土壤水溶性盐和有机质。因此,风沙土可遵照“少量多次”原则补充钾,以保证固钾能力稳定和植物的生长。

辽西北沙地人工林植物水分亏缺与恢复研究

通过定位观测与对比分析,对辽宁省西北部沙地不同人工林地植物水分亏缺度与植物水分亏缺补偿度的时空分布进行了研究。结果表明：不同植被的植物水分亏缺度大部分时间在25%以下,油松纯林地在乔木林地中植物水分亏缺度最小,亏缺度大部分时间都在30%以下,杨树林地高于油松林地,而樟子松林地最高,除油松林地以外,其它几种乔木林地的水分亏缺度都处于水分极度亏缺的状况;乔木林和灌木林地水分亏缺度大致相当。降雨对土壤水分有一定的补偿作用,几种调查的乔灌木林地的水分补偿度都小于荒草地,樟子松林地、油松林地、杨树林地、松杨混交林地、山杏林地的水分补偿度基本在0~20%之间。植物水分补偿度（亏缺度）在垂直分布上和根系的分布相一致,即表层的补偿度最低,随深度的增加,补偿度急剧上升,40 cm以后变化比较平缓。110 cm以后,随着根系分布的减少,植物水分补偿度开始保持稳定,其中,樟子松林地和杨树林地的土壤水分补偿量小于10%,其它几种的土壤水分补偿量在20%~30%之间。

鲁西北平原沙质土地退化防治与高效利用

鲁西北平原沙区改造的实践 ,说明土地利用对沙质土风沙化的影响及对土地利用持续性的作用 ,提出了提高沙区开发效益和实现沙区土地持续利用的途径。指出沙区开发复垦中采用混农林系统对防治沙质土地退化和提高沙质土利用效益具有明显作用。同时还提出一些提高混农林系统的经济产出和生态效益的措施。

辽西北风沙地抗逆性树种筛选与评价

本试验以相对成活率、相对树高和相对地径作为树木适应性筛选指标,应用主成分分析法和聚类分析法,综合分析所选12个树种对辽西北风沙区混合土适应性情况,结果表明:参试的12个树种对辽西北风沙地适应性强弱可分为3大类,即S7、S8、S9、S10、S12为高适应性树种,S1、S3、S4、S6为中等适应性树种(品种),S2、S5、S11为敏感性树种。

辽西北风沙区防风固沙林保田增产效益研究

通过设立监测样地连续5年对辽西北风沙区营造的杨树+樟子松、杨树+沙棘混交防护林防护区域和对照(农田)的风蚀情况进行调查,对受防护林保护的农田和对照(周围没有防护林的农田)农作物产量进行调查,结果表明:造林能显著减轻风沙区风蚀危害,5年期间,项目林内风蚀比对照减轻9.3%~55.5%;造林后,受防护林保护农田产量比对照增产幅度为4.0%~15.3%。通过大量走访风沙区农民可知,从20世纪60年代开始大量营造防风固沙林后,辽西北风沙区的农作物产量增产幅度为10%~30%。

辽西北沙地几种农林复合模式的土壤改良效果研究

以辽西北沙地的大扁杏—花生—玉米、大扁杏—麻黄草、樟子松—花生及荒地(对照地)土壤为对象,通过对土壤容重、孔隙度、有机质、N、P、K等指标的分析,研究不同农林复合模式对辽西北沙地土壤的改良效果。结果表明:不同农林复合模式相对于对照原始荒地可降低土壤容重、增加土壤持水量、提升土壤孔隙度等土壤水分物理性质,同时能够增大土壤有机质、N、P、K含量等土壤养分。这对于位于辽西北沙地如何利用有限的降水增加土壤持水能力、改善土壤肥力等关键问题的解决具有重要意义。

辽西北风沙地不同植物群落土壤入渗特性

采用野外双环入渗试验和室内土壤物理性质分析相结合的方法,研究辽西北风沙地不同植物群落(乔木林地、灌木林地、人工草地、荒草地)土壤入渗特征及影响因素。结果表明:不同植物群落的土壤初始入渗率、16min入渗率、稳定入渗率和累计入渗量等土壤入渗特征值均表现为荒草地>人工草地>灌木林地>乔木林地;土壤入渗特征值与毛管孔隙度呈显著负相关,与饱和含水量、粉粒含量呈负相关,与土壤初始含水率、土壤容重、非毛管孔隙度、砂粒、粘粒含量呈正相关,但未达显著水平。不同植物群落下土壤入渗过程的拟合优度存在差异,Horton模型、G-P综合模型、Philip模型、Kastiakov模型的平均拟合优度依次为0.948、0.896、0.893、0.868,Horton模型相对误差为15.71%~68.61%,可作为辽西北风沙地不同植物群落土壤入渗过程的预测模型;主成分分析评价的土壤入渗能力排序为荒草地>人工草地>灌木林地>乔木林地,初始入渗率、稳定入渗率、16 min入渗率和累积入渗量的主成分方差累积贡献率为99.628%,较好地表达了土壤入渗能力。

辽西北地区土地沙漠化现状及防治对策

辽西北地区的彰武县、康平县、法库县土地沙漠化严重,其发育类型可划分为内陆沙漠化土地和沿河沙漠化土地2种.基于对辽西北地区土地沙漠化现状的分析,认为地形地貌、地层岩性、气象及水文条件是导致土地沙漠化的自然因素;超载过牧、盲目农垦是加剧土地沙漠化的人为因素.提出了退耕还林还草、科学管理治沙、建立多渠道投入机制、适当移民、加强法治宣传等防治对策建议.

辽西北风沙地不同林草措施土壤水文效应研究

选取辽西北沙地典型农牧交错地带为研究区域,以荒草地作为对照,研究樟子松林地、杨树林地、灌木林地、人工草地4种植被恢复措施下0～100 cm土层内土壤容重、孔隙度、蓄水能力和土壤饱和导水率(K_(fs))等土壤水分物理性质的变化特征。结果表明:杨树林地表层土壤容重最小,其次是灌木林地、樟子松林地、人工草地,荒草地最大;随土层的递增,土壤容重均表现出增大的趋势。各样地土壤毛管孔隙度随着土壤深度的增加均呈现出明显的下降趋势,与土壤容重呈显著负相关关系(p=-0.583~*,n=5)。不同植被恢复措施土壤蓄水容量具有一定差异,其范围在3 761.59～4 366.94 t·hm^(-2)之间,其中蓄水容量最高的是杨树林地,达到了4 366.94 t·hm^(-2),蓄水容量最低的是荒草地,为3 761.59 t·hm^(-2)。不同植被恢复措施有效蓄容位于1 315.50～2 047.62 t·hm^(-2)之间,其中以杨树林地最大,樟子松林地最小。5种沙地类型K_(fs)排序为灌木林地(2.49 mm·min^(-1))>人工草地(1.81 mm·min^(-1))>荒草地(1.73 mm·min^(-1))>樟子松林地(1.61 mm·min^(-1))>杨树林地(1.44 mm·min^(-1)),人工草地和荒草地的Kfs随土层增加先减小后增大,樟子松林地、杨树林地和灌木林地先增大后减小。该地区林木恢复措施效果优于草地,应着重发展林木恢复措施。

辽西北沙地常见针叶树光合特征比较

本文研究分析了当地5种常见针叶树在辽宁省西北部沙地的光合特征,结果表明:在光合速率方面,最低的是长白松,最高的是彰武松,并且5种针叶树均呈现出双峰曲线的变化规律;5种针叶树的光合能力在0~2000μmol·m-2·s-1范围内,由强到弱分别为彰武松、油松、樟子松、赤松、长白松;光补偿点较高的为樟子松和赤松,暗呼吸速率最大的为樟子松。

辽西北沙地苹果-农作物间作对土壤养分分布和收益的影响

辽西北沙地区域生态脆弱,果农间作能够实现生态保护和经济收益双赢,应用较为广泛。为掌握辽西北沙地果农间作系统的土壤养分分布特征,选取苹果-花生、苹果-红薯、苹果-大豆、苹果-谷子4种间作系统作为研究对象,对不同间作系统0~60 cm土层、0~300 cm水平距离范围内的土壤碳氮磷空间分布特征和经济收益进行分析,并与苹果单作、作物单作进行对比。结果表明:在垂直方向上,各间作系统各土壤养分均表现出表聚性,表土层(0~20 cm)土壤养分含量显著高于深土层(20~60 cm);在水平方向上,苹果-花生间作的土壤养分激烈竞争位点较为均匀的分布在0~300 cm水平距离范围内;苹果-红薯、苹果-大豆、苹果-谷子间作的土壤各养分激烈竞争位点总体位于果树带(0~100 cm)。对土壤养分综合指数而言,在9类种植模式中,花生单作、苹果单作、苹果-花生间作显著高于其他模式。就养分效应而言,氮素总体表现为正效应,碳磷总体表现为负效应,辽西北沙地苹果-农作物间作系统中存在明显的养分竞争关系,4种间作系统对土壤磷素需求量较大。4种间作中,苹果-红薯的土地当量比(LER)和土地收益比(IER)最高,苹果-谷子的LER最低,苹果-大豆IER最低;从土壤养分与土地收益的综合指标——土地种植评价指数角度考虑,间作模式的评价指数优于单作,苹果-花生间作模式为最优选择。综上所述,苹果-花生间作模式是辽西北沙地果农间作的最优模式,建议在苹果-花生间作模式的养分激烈竞争位点处多施入有机肥和磷肥。

辽宁西北部沙地主要乔灌木林地水量平衡研究

以定位观测资料为基础,对辽宁西北部(以下简称辽西北)沙地荒草地、樟子松林、油松林、杨树林、松杨混交林、山杏林、榆树疏林的水量平衡进行了研究。结果表明:辽西北沙地不同植物群落类型土壤贮水量与降雨量的线性相关极显著,荒草地的土壤贮水量优于任何人工植物群落类型。山杏灌木林群落蒸散量最高,为516.09mm,松杨混交林群落次之,为495.79mm,这两种植物群落蒸散量大于同期降雨量461.00mm,植物群落的水量不平衡;荒草地、樟子松林地、油松林地、杨树林地的蒸散量均小于同期降雨量,榆树疏林蒸散量次小,仅为381.34mm,这5类植物群落基本能够维持土壤水量平衡。

基于干燥度指数的辽西北土地风蚀荒漠化判别

在土地利用分类的基础上,剔除山地、丘陵、岗地、水域及建筑用地等类型,研究辽西北地区风蚀荒漠化问题,试图找到一条半湿润易旱的界线。研究以TM、MODIS影像为数据源,以多种植被指数为参考指标,运用决策树方法对研究区进行分类,结果显示:非荒漠化、轻度、中度、重度与极重度风蚀荒漠化面积分别占辽西北总面积的44.38%、25.15%、18.97%、9.34%和2.16%。同时,采用经验式k=0.16∑≥10℃/r计算干燥度,对计算结果进行Kriging插值,对比1.1、1.15、1.2、1.25和1.3五条干燥度等值线,发现:(1)选择干燥度1.2线为分界线能满足半湿润易旱区荒漠化易发生程度判别的要求,该线的北部属半湿润易旱区;(2)1.2线作为南北两部分非荒漠化、重度极重度荒漠化和耕地的分界线,效果较其他四线显著;(3)实地调查工作表明1.2线可作为辽西北地区壤土与砂土的界线,具重要的实践意义。由此可见,基于荒漠化分级结果选择干燥度1.2线科学上较为合理,实践上有利用价值。

基于大样地研究方法的辽宁西北部彰武县阿尔乡疏林地树种组成与群落结构

彰武县地处辽宁西北部科尔沁沙地南缘,其区域植被群落恢复与重建是研究的焦点。以往的研究因缺少群落个体的空间定位,无法准确描述群落物种的空间分布及动态变化。因此,本研究应用森林大样地监测方法,于2014年7月在彰武县阿尔乡建立了1块100 m×100 m的疏林地长期监测样地,对样地内所有胸径不小于1 cm的所有木本植物进行定位调查。结果表明:样地内物种数较少,共10个树种,分属于9科9属;样地内独立个体数为393,包含分枝的个体数为592;群落中优势树种明显,从重要值分析来看,山里红(Crataegus pinnatifida var.major)和加杨(Populus×canadensis)在群落中占有绝对优势(重要值分别为0.316、0.295);家榆(Ulmus pumila)和樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)在其中亦占有一定的比例(多度分别为47、26),更新较为良好;从物种的空间分布来看,主要树种除樟子松外并未表现出明显的聚集性分布,部分小乔木和灌木树种则表现出相对聚集性分布,但并没有表现出与地形明显的相关性。

辽西北沙地典型植被群落土壤水分动态研究

通过定位监测与对比分析,对辽宁西北部沙地的不同植被类型的土壤水分变化情况进行了研究。结果表明:在半干旱的沙地,不论是在生长初期、生长盛期还是生长末期,灌木林地表层土壤水分含量最低,乔木林地深层土壤水分最低,草地类型水分含量始终最高,灌木林生长依赖于降雨,而乔木林则依赖于降雨和地下水位高低的双重作用。土壤水分的季节性变化是降雨和植物生长、地下水位共同作用的结果。降雨和植物生长对表层土壤的含水量影响较大,而对深层土壤水分的作用不大。土壤水分的季节性变化与降雨和植物生长的变化相似。