宁南山区典型植物根际与非根际土壤微生物功能多样性

选择宁南山区9种典型植物的根际与非根际土壤为研究对象,采用Biolog方法对土壤微生物功能多样性进行了研究。结果表明:9种不同植物根际土壤与非根际土壤的微生物活性(AWCD)、微生物多样性指数和微生物均匀度指数均存在明显差异;除冰草外,其他各种植物的根际土壤的微生物活性AWCD、微生物多样性指数和微生物均匀度指数均比非根际土壤的高;9种典型植物根际土壤微生物主要碳源利用类型是羧酸类和氨基酸类,非根际土壤微生物主要碳源利用类型是羧酸类、胺类、氨基酸类;微生物活性、微生物多样性指数和微生物均匀度指数两两之间均达到了极显著相关,与土壤化学性质各指标之间均未达到显著相关水平。

江西鹰潭典型丘陵农业区氮湿沉降的动态变化

于2003—02～2004—01，采用自动降雨收集器结合室内化学分析方法，研究了江西鹰潭红壤丘陵农业区降水中NH4^＋-N和NO3^--N沉降的动态变化，并与同期欧洲EMEP和美国NADP监测降水中的NH4^＋-N和NO3^--N沉降的动态变化进行了比较。结果发现，本研究区域降水中不同月份的NH4^＋-N和NO3^--N含量及沉降量均变异较大，各形态氮含量和沉降量的极值出现的月份基本同步，表现为春、冬季较高，夏、秋季较低；研究区域NH4^＋-N，NO3^--N和无机氮的平均含量分别为0．63，0．43和1．06mg／L，分别是同期欧洲降水中对应形态氮平均含量的1．5，1．1和1．3倍，是同期美国降水中对应形态氮平均含量的2．7，2．0和2．4倍；低于同期欧洲降水中对应形态氮含量的最大值，与同期美国降水中对应形态氮含量的最大值相当；降水中NH4^＋-N，NO3^--N和无机氮的年沉降量分别为7．15，4．85和12．00kg／hm^2，降水中无机氮的年沉降量低于同期欧洲的最大值，与同期美国的最大值相当，但远高于两区域的平均值；降水中NH4^＋-N沉降最占无机氮沉降量的比例为60％，高于同期欧洲和美国的平均水平（52．2％和49．6％）。本研究结果表明，江西鹰潭红壤丘陵农业区氮湿沉降量较大，其对土壤、植被以及水体等的影响应引起关注。

植被自然恢复过程中土壤有机碳密度与微生物量碳动态变化

以黄土丘陵区典型草原带宁夏固原地区为例,研究了退耕地在植被自然恢复过程中土壤有机碳密度及微生物量碳的动态变化。结果表明,植被自然恢复过程中,土壤有机碳(SOC)和微生物量碳(SMBC)表现为0-5cm土层>5-10cm土层>10-20cm土层,且在不同土层之间的差异性达到极显著水平(P<0.01)。SOC和SMBC在植被自然恢复过程中亦表现出一定的表聚性。土壤剖面各土层SOC和SMBC皆随植被恢复年限的增加总呈上升趋势,且与恢复年限之间呈极显著的对数函数关系。植被恢复0～23a期间,表层土壤(0-5cm)SOC和SMBC年增长率分别为4.81%和6.96%,增加幅度较大;植被恢复23～75a期间,表层土壤SOC和SMBC的年增长率均为0.25%,增加趋势减缓。土壤剖面各土层微生物熵(SMQ)变化于2.113～4.375。土壤有机碳周转速率在恢复前期(0～12a)较快,恢复后期(12～75a)趋于稳定,土壤有机碳积累与转化主要发生在土壤表层。SOC和SMBC之间有极显著的线性正相关关系。植被恢复0～23a期间,与对照农地相比,0-20cm土层土壤有机碳密度增加了85.23%,增加速率较快;而在植被恢复23～75a期间,有机碳密度仅增加了6.60%,增幅减缓。表明植被自然恢复有助于黄土丘陵区土壤有机碳储量的增加,促进土壤碳固定。

不同恢复措施对宁夏黄土丘陵区典型草原植物群落特征的影响

研究封育、鱼鳞坑和水平沟措施实施5a后宁夏黄土丘陵区典型草原的植物群落特征。通过野外测定,发现水平沟和鱼鳞坑措施下群落物种数较封育草地增加,但1a生物种及杂类草的重要值上升,而一些饲用价值较好的牧草重要值降低。鱼鳞坑植被盖度最高,封育草地最低,地上生物量为封育草地最高,水平沟最低。鱼鳞坑和水平沟群落的相似性较高,但均与封育草地植被有一定差异。物种Pielou均匀度指数和Shan-non-Wiener多样性指数均表现为鱼鳞坑最高,水平沟居中,封育草地最低,生态优势度则相反。说明,水平沟和鱼鳞坑整地5a后植被仍处于恢复阶段,3种措施下植物群落均处于不稳定的演替阶段,其中,鱼鳞坑措施下植物群落的稳定性最大,水平沟和封育草地的群落稳定性接近。

封育和水平沟生态恢复措施对宁夏黄土丘陵区典型草原土壤生物学特性的影响

研究禁牧封育和水平沟生态恢复措施下黄土丘陵区典型草原土壤生物学特性变化,以期为该区草地生态建设提供依据。采用空间梯度代替时间梯度的方法,在宁夏黄土丘陵区典型草原,选取未封育(放牧)、封育3~15a、水平沟整地后1~15a的土壤,分析0—10,10—20,20—30,30—40cm土壤微生物数量、微生物生物量碳、量氮和土壤酶活性的变化特征及其相关性。结果表明:(1)试验区土壤微生物类群以放线菌为主,达到86.18%~94.43%,数量表现为放线菌>细菌>真菌,土壤微生物总数、细菌和放线菌数、微生物生物量碳、量氮含量,脲酶、蛋白酶、磷酸酶、蔗糖酶活性随着草地封育年限增加呈上升变化,但水平沟措施下随着整地年限延长呈上升—下降—上升的趋势,2种措施下土壤过氧化氢酶活性变化趋势与其他指标相反,真菌数在封育6a和水平沟6a较低,分别为11.33,4.67cfu/g;(2)各处理下,0—40cm土壤微生物和酶活性整体呈现上层土壤高于下层土壤,土壤微生物、酶活性与有机碳等主要养分含量相关性显著(p<0.05);(3)相近恢复年限下,土壤微生物数量、微生物生物量碳、微生物生物量氮以及酶活性总体为封育草地高于水平沟(p<0.05);研究认为,禁牧封育较水平沟措施更有利于黄土丘陵区典型草原土壤微生物和酶活性的增加。

红壤坡耕地不同耕作方式径流及养分流失研究

为揭示红壤区不同的耕作方式对坡耕地径流及养分流失影响的差异,通过野外径流小区试验,分析对比在3种典型降雨下,南方红壤丘陵区的纵坡间作(措施1)、纵坡种植(措施2)和横坡种植(措施3)等3种耕作方式坡耕地的产流、产沙及氮、磷流失特征。研究结果表明:随着降雨强度的增大,措施3截流减沙优势明显。中雨型下,措施3径流量分别为措施1、措施2的21.5%,20.3%,产沙量分别为措施1、措施2的6.03%,2.28%;大雨型下,措施3径流量分别为措施1、措施2的8.11%,7.6%,产沙量分别为措施1、措施2的4.33%,3.31%。不同措施产流、产沙过程基本一致;措施3在控制土壤养分流失方面优于其他两种耕作方式,各措施氮、磷流失主要集中在产流初期,先增大后逐渐减小,后期趋于稳定。

黄土高塬沟壑区典型流域水土流失监测发展历程及对策

通过对甘肃省庆阳市境内的南小河沟小流域和砚瓦川中流域历史时期水土流失观测内容和观测方法的系统总结,综合介绍研究流域实施水土流失监测和应用研究等方面取得的主要成果。同时,分析研究流域在水土流失监测站(网)建设、现有观测仪器设备性能及已获资料系列完整性等方面存在的问题,并提出对策,对建立"数字流域"型水土保持监测资料共享平台具有参考价值。

川中丘陵典型区土壤Cd含量特征及污染防治措施

以川中典型丘陵区内江市双桥乡为研究区域,调查分析Cd在研究区表层土壤、土壤剖面和不同土壤类型、不同土地利用类型土壤含量迁移特征;采用单项污染指数评价法对表层土壤、土壤剖面Cd污染状况进行评价,并提出了相应的防治措施.研究结果表明,该地区表层土壤、土壤剖面、不同土壤类型、不同土地利用类型土壤Cd含量均高于成都经济区土壤Cd背景值;土壤剖面Cd含量具有从耕作层、犁底层、老耕层到古耕层垂直递减的规律,表层土壤中Cd富集明显;水田和旱地土壤剖面各层Cd含量存在明显差异,旱地耕作层含量明显高于水田;不同土壤类型Cd含量有差别,紫色水稻土Cd平均含量最高,为0.37μg/g;各土地利用类型Cd平均含量Cd旱地>Cd蔬菜地>Cd农田>Cd果园>Cd林地;表层土壤和剖面土壤分别有98.8%和95.6%的样点单项污染指数PCd>1,研究区土壤普遍存在Cd轻度污染;可以采用施用改良剂、客土法、去表土、增加有机肥的使用、选择抗污染农作物品种等方法进行污染防治.

地表干扰恢复措施对土壤水分物理性质的影响——以宁南黄土丘陵区典型草原土壤为例

[目的]探讨黄土丘陵区地表干扰恢复措施对土壤水分物理性质的影响。[方法]测定并分析了宁南黄土丘陵区典型草原鱼鳞坑、水平沟和封育3种恢复措施实施5年后土壤0～40、40～100 cm土壤颗粒组成、容重、孔隙度、持水性、水分有效性和水分盈亏状况。[结果]鱼鳞坑、水平沟措施下土壤容重变化不大,但土壤黏粒含量、毛管孔隙和持水性下降,水分有效性和水分盈亏状况改善。[结论]地表干扰恢复措施可改善土壤水分条件,但使土壤持水性降低。

不同生态恢复措施对宁夏黄土丘陵区典型草原蒸散特征的影响

为了探讨黄土丘陵区不同生态恢复措施对典型草原蒸散特征的影响，通过野外测定，研究了水平沟、鱼鳞坑和封育3种恢复措施下草原的蒸散特征，发现棵间蒸发量在各措施下差异不显著。当地5种主要牧草---长芒草（Stipa bungeana）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、冷蒿（Artemisia frigida）、达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）和铁杆蒿（Artemisia sacrorum）的平均蒸腾速率在水平沟措施下最大，封育草地次之，鱼鳞坑最低。棵间蒸发量与地上20 cm处气温和0~40 cm土壤含水率明显正相关，蒸腾速率与土壤0~15 cm温度和0~40 cm含水率呈明显正相关。

地表干扰恢复措施对宁南黄土丘陵区典型草原土壤水分入渗特性的影响

[目的]探讨黄土丘陵区地表干扰恢复措施对土壤水分入渗特性的影响。[方法]用双环法测定了宁南黄土丘陵区典型草原鱼鳞坑、水平沟和封育3种恢复措施实施5年后土壤水分入渗特性。[结果]鱼鳞坑、水平沟措施使土壤水分入渗速率显著增加,这与地表干扰导致土壤容重和孔隙度增加有关。水分入渗过程适合用Philip入渗公式模拟。[结论]地表干扰恢复措施可提高土壤水分入渗性能。

基于MikeFlood的组合情景洪水风险分析

针对模拟河道洪水淹没时,干、支流同频率暴雨组合情景不能合理反映洪水漫堤真实情景的缺陷,考虑到洪水汇流淹没过程中干、支流实际降水情况的差异,构建基于干、支流不同频率组合方案下洪水淹没情景的MikeFlood耦合水动力模型。以典型丘陵地貌地区修水为研究对象,模拟研究区域内干流以及主要支流分别发生20年、50年、100年不同频率暴雨时的24种组合情景,选取其中几种情景与干、支流发生同一种频率暴雨的典型暴雨情景进行对比。结果表明,选取的组合情景与典型情景相比,其淹没水深的分布、大小均有较大的变化,可多样性地反映洪水来临时洪水漫堤的情景,为丘陵地区的洪水风险预报和紧急避洪转移工作提供决策依据和技术支撑。

山区县域植被覆盖度遥感估算研究——以沂源县为例

为分析典型山区县域城市——沂源县植被覆盖的时空变化情况,通过获取Landsat8_OLI数据计算NDVI指数,进一步利用像元二分模型实现对地表植被覆盖度的估算。结果表明:(1) NDVI能够有效准确地获取地表植物群落的生长发展状况;(2)将求取的植被覆盖度和地表实际数据通过统计描述特征进行相互验证,总体精度约为80%,验证了像元二分模型的可行性;(3)沂源县植被覆盖度呈现东高西低的总体趋势,植被覆盖度与人类活动成整体负相关关系。

西南山地丘陵区典型乡镇环境因素对农村新建居民点布局与复垦的影响差异分析

农村居民点作为中国城乡二元化的重要体现形式,是农村人地关系问题产生的主导因素和农村社会的基本单元。该文以重庆市石柱县临溪镇2010~2014年的新建居民点和复垦数据为主要数据源,采用偏离度和空间变异系数分析各环境因素对居民点新建与复垦分布的影响,并利用极值法对新建居民适宜区域和居民点复垦重点区域进行选择。结果表明:不同环境因素对新建居民点与居民点复垦的空间分布影响差异性明显,道路和场镇因素对2类居民点空间数量分布的影响最大。居民点复垦在道路与耕地2影响因素的偏离度最大值分别为0.69和–0.503,这2类因素是影响居民点复垦的主要因素。新建居民点在道路和坡度的偏离度值分别为–0.742和–0.106,该2类因素是影响新建居民点的关键因素。居民点复垦总体偏离度绝对值为1.53,对居民点总体布局的影响比新建居民点大。环境因素分级因子对新建与居民点复垦影响差异突出,新建居民点靠近城镇、道路、河流以及分布于6°~15°缓坡的趋向明显;居民点复垦远离城镇、道路及分布于陡坡的趋势突出。利用极值法研究发现,道路0~10 m和坡度6°~15°的分级因子组合为最适宜的新建居民点区域,道路大于40 m和耕地70~10 m的分级因子组合为居民点复垦的重点区域。该研究对典型山地丘陵区的新建农村居民点选址及复垦重点区域选择具有理论意义与实践价值。

南方典型灌区农田地表径流氮磷流失特性

农田地表径流氮磷流失与土地利用、土壤和灌溉方式有着极为重要的联系，而且具有十分明显的地域特点。本文选取我国南方丘陵地区典型灌区——湖北省漳河灌区的水旱作物（分别为水稻和玉米）作为研究对象，开展了农田地表径流N素和P素流失特性及其影响因素的试验研究。结果表明：土地利用类型对地表N素流失量的影响显著，地表TN流失量表现为旱地〉水田；土地利用类型对地表P素的流失量有较大影响，但差异性未达到显著水平，地表TP流失量表现为水田〉旱地。随着降雨强度的增大，铵态氮和硝态氮浓度均呈减小的趋势，有机氮的比例由3．2％增至69．7％，无机氮比例由96．8％降至30．3％，更多的有机氮随地表径流流失；随着降雨强度的增大，农田排水总磷和磷酸磷也呈增加的趋势。采用节水灌溉方式，降雨利用率提高了14％～23％，节水率达15％，降雨排水量减少20～25mm左右，能够有效降低农田氮、磷等养分流失对地表水的污染。作物生育期和地形地势差异也会影响降雨径流特征和农田养分流失。