南方红壤区马尾松林下水土流失与降雨量关系研究

为了更好地研究马尾松林水土流失规律,从水土流失主要控制因子———降雨因子出发,通过对红壤侵蚀区不同林下配置模式马尾松林径流试验小区2009-2011年的产流、产沙与降雨量的关系研究。得到如下结论:①各小区的产流量和产沙量均与降雨量呈显著性相关,回归模型主要以一元二次回归最优,个别小区以幂函数和对数函数最优,其中以马尾松地表裸露小区模拟方程可决系数最大;②各雨型在同一郁闭度条件下,除去郁闭度为0%的小区外,各小区基本满足乔+地表裸露>乔+百喜草>乔+胡枝子,伴随着降雨量的增加,各小区的径流系数总体上呈增加的趋势,尤其在暴雨和大暴雨以上的雨型更加明显;③产沙方面,各雨型条件下,除去郁闭度为0%的小区和个别郁闭度为24%的小区外,基本上满足乔+地表裸露>乔+胡枝子>乔+百喜草。

退化第四纪红粘土重建森林恢复27年后群落多样性及稳定性研究

以严重退化第四纪红粘土为研究对象,选择7种模式重建森林恢复27a后的群落多样性及稳定性进行研究,结果表明不同重建模式27a后群落Marglef丰富度指数R为封育马尾松林分>谷坊马尾松林分>竹节沟湿地松林分>种草竹节沟马尾松林分>无谷坊马尾松林分>竹节沟马尾松林分>强烈干扰马尾松林分,而Shannon-Wiener多样性指数H、Simpson优势度指数P和Pielou均匀度指数J均表现为封育马尾松林分、种草竹节沟马尾松林分、竹节沟湿地松林分较大,而竹节沟马尾松林分、谷坊马尾松林分、无谷坊马尾松林分较小。群落稳定性大小顺序为竹节沟马尾松林分>无谷坊马尾松林分>谷坊马尾松林分>封育马尾松林分>种草竹节沟马尾松林分>竹节沟湿地松林分。

红壤侵蚀区不同生态修复措施对凋落物量及其养分归还的影响

通过野外定位监测和取样分析,探讨在红壤侵蚀区采取4种生态修复模式(马尾松林、修沟种草马尾松林、修竹节沟马尾松林和封禁马尾松林)27年后,其林分凋落物量及其养分归还动态。结果表明,4种修复措施林分的年凋落物总量分别为3 267.30,3 530.58,3 937.67,4 997.88kg/hm2,说明封禁处理对于提高林分凋落物量效果显著。各修复措施凋落物量呈现明显的季节动态,全年凋落物呈现单峰型,峰值均出现在8月份。4种修复措施(马尾松林、修沟种草、修竹节沟和封禁)凋落物的5种元素(N、P、K、Ca、Mg)归还总量分别33.83,38.90,48.39,64.40kg/hm2,大小顺序为:封禁>修竹节沟>修沟种草>强干扰马尾林,其中N元素的年通量变化为23.33～47.60kg/hm2,P为0.50～0.96kg/hm2,K为5.40～8.62kg/hm2,Ca为4.02～6.33kg/hm2,Mg为0.58～0.89kg/hm2。

退化第四纪红黏土重建马尾松林恢复27年后林分直径分布模型研究

应用5种概率分布规律对退化第四纪红黏土重建马尾松(Pinus massoniana)林恢复27a后林分的直径结构进行拟合。结果表明:6种重建模式的马尾松人工林的直径分布均符合Weibull分布,除了模式C符合对数正态分布和Gamma分布外,其它模式的马尾松林分直径分布均不符合正态分布模型、对数正态分布模型、Gamma分布模型和Beta分布模型;模式A,B,C,D的马尾松人工林直径分布曲线偏度值为正值,而模式E,F的马尾松人工林直径分布曲线偏度值为负值;模式A,B,C的峭度为正值,而模式D,E,F峭度为负值。

人工修复措施对严重退化红壤固碳效益的影响

固碳效益是侵蚀退化地水土保持效益的重要组成部分,其对全面评价生态修复意义重大。从人工促进生态修复林分固碳功能出发,以裸露地为对照,不同人工修复措施林分为研究对象,对其碳储量及固碳价值进行了研究。结果表明,人工修复显著增加了植被碳库和土壤碳库的碳储量,强烈干扰马尾松、竹节沟马尾松、种草竹节沟马尾松和竹节沟湿地松植被碳库分别为6.12,6.83,8.20和32.69t/hm2,其土壤碳库分别为裸露地的1.16,1.37,1.60和2.71倍,固碳总价值分别比裸露地增加了0.36,0.60,0.87和2.78倍。

严重侵蚀红壤区生态修复后植物群落组成变化

以强烈干扰马尾松林分为对照,不同修复措施(封育、竹节沟、种草竹节沟、谷坊与无谷坊马尾松和竹节沟湿地松)林分为研究对象,对严重侵蚀红壤地实施生态修复27a后的群落组成和各物种的重要值(IV)特征进行了研究。结果表明:(1)5种坡面林分中,乔木层物种组成单一,均为马尾松或湿地松;灌木层物种种类丰富,重要值分布不均匀,竹节沟湿地松林分修复的效果最为明显。其中,耐半荫常绿野栀子的优势度最大(IV=0.12),喜光落叶的白檀次之(IV=0.11),湿地松的幼苗优势度最小(IV=0.02)。草本层结构较为简单,封育马尾松林分草本盖度最高(40%)。(2)在沟道林分中,谷坊林分乔木层和灌木层植物群落组成种类明显多于无谷坊,各种类重要值差异悬殊,谷坊林分常绿、荫生性物种显著多于无谷坊;而草本层受乔木层、灌木层的影响,总盖度差异悬殊,无谷坊的总盖度达到90%,谷坊的总盖度仅为10%。说明通过改良土壤水肥和光照等小生境,可以明显改善红壤严重侵蚀地植物群落物种组成,加速侵蚀退化地植物群落的演替。

南方典型土壤坡面产流产沙过程对PAM的响应

采用室外人工模拟降雨试验方式,系统对比研究了2种聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)配比方案(2 g/m^2和10 g/m^2,分别用PAM1200-2和PAM1200-10表示)在140 mm/h短时强降雨条件下对坡度为10°的南方红壤区4种不同典型岩性发育土壤坡面的产流、产沙过程的影响机制。结果表明:各坡面总产流量、单位采样时段径流系数、累积单位采样时段径流系数均有显著提升(p<0.01),径流提升率由大到小依次为:第四纪红壤坡面、红砂岩红壤坡面、紫色土坡面、花岗岩红壤坡面;除花岗岩红壤坡面外,PAM1200-10的径流提升率均大于PAM1200-2,坡面产生稳流的时间由短到长依次为:第四纪红壤坡面(12 min)、红砂岩红壤坡面(15 min)、花岗岩红壤坡面(24 min)和紫色土坡面(24 min),2种PAM配比在提升坡面产流方面,无显著性差异;各坡面的总产沙量、单位采样时段泥沙质量浓度、单位采样时段泥沙量均显著降低(p<0.01),2种PAM配比方式均以第四纪红壤坡面减沙率最为显著,其余不同配比的坡面减沙率略有不同,除紫色土坡面,PAM1200-10的减沙率均大于PAM1200-2;其中PAM1200-2的减沙率波动性较大,除紫色土坡面外,PAM1200-10配比的减沙率均较为平稳,在花岗岩红壤坡面,PAM1200-10与PAM1200-2相比,减沙成效显著(p<0.01)。

基于城市内涝浅谈海绵城市建设

通过分析典型的城市内涝发现,导致全国各地城市内涝灾害严重的主要原因为各地入汛早、暴雨增多,城市雨洪调蓄能力差、排水设施标准低。叙述了海绵城市内涵和功能,介绍了国内外海绵城市建设发展概况和海绵城市建设优秀案例,重点分析了海绵城市建设过程中在内涵认识和措施建设上存在的主要误区,结合我国海绵城市建设现状阐述了低影响开发设施体系是一个由源头控制、中途控制、末端控制共同构成的系统,探讨了低影响开发的主要措施,下凹式绿地、雨水花园和透水铺装。并对海绵城市未来的发展提出了建议,以期提高对海绵城市的认识,促进海绵城市建设实践的发展。

退化红壤区不同生态修复措施对土壤理化特性的影响

以裸露地为对照,对江西省严重退化红壤区不同生态修复措施（强烈干扰马尾松林、封禁、竹节沟、种草竹节沟、谷坊、无谷坊）下马尾松林分的土壤理化性质进行了研究。结果表明：与裸露地相比,不同恢复措施的马尾松林0～20cm土层的容重明显降低,最小的为谷坊马尾松林,容重为1.21g/cm3;种草竹节沟马尾松林对水分的改善效果最好,其0～20cm土层的最大持水量、毛管含水量和土壤含水量分别为44.27%、48.24%和46.28%。与裸露地相比,6种马尾松林分的土壤有机质和养分含量明显增加,强烈干扰马尾松林、封育马尾松林、竹节沟马尾松林、种草竹节沟马尾松林、谷坊马尾松林和无谷坊马尾松林的土壤有机质含量分别比裸露地高1.41、4.51、2.73、5.66、8.91和3.66g/kg;裸露地的N、P、K含量最低,种草竹节沟马尾松林的N含量最高,而竹节沟马尾松林的P和K含量最高。

塘背河小流域植被覆盖时空动态变化及水保驱动分析

塘背河小流域位于赣南革命老区和全国第一个水土保持改革试验区腹地,是我国第一批水土保持治理试点小流域,系统、科学评估塘背河小流域水土保持生态修复成效,对赣南水土保持改革试验区建设和水土保持高效治理技术模式提炼具有重要现实意义。利用40a遥感影像数据和水土保持治理数据,基于NDVI阈值分割法,开展了塘背河小流域植被覆盖时空动态变化以及水保驱动分析。结果表明:近40年塘背河小流域植被覆盖度由1975年的22.91%已提升到2014年的86.87%,随时间呈递增趋势;在时间和空间上均有差异性,时间上主要分为植被覆盖迅速增长期(1975-1989年),植被覆盖自我修复完善期(1989-2001年)以及植被覆盖稳固发展期(2001-2014年)3个阶段,空间上分为上游原有植被自我修复区、中游人工半干预植被修复区和下游人工直接干预植被修复区3个分区;植被覆盖与水土保持工程在时间和空间上具有较好的一致性,后期水土保持政策实施以及水土保持新技术、模式的应用大大减少了植被覆盖空间上的差异性,对于植被修复具有重要的推动作用,人类大规模农林开发在植被修复研究方面,不容忽视。

红壤侵蚀地生态修复后水源涵养功能研究

在江西省泰和县老虎山小流域内采用5种模式进行人工森林重建,即设置强烈干扰马尾松林分(模式A)、封育马尾松林分(模式B)、竹节沟马尾松林分(模式C)、种草竹节沟马尾松林分(模式D)、竹节沟湿地松林分(模式E)5种林分,对其林冠层和林下植被层截留、凋落物层持水量以及林地土壤层渗透及贮水性能进行了研究。结果表明:模式E的林冠层及林下植被层截留量最大,模式A最小;模式D的凋落物层持水量最大,其次是模式C,模式B和E相等,为最小;模式B土壤渗透性能最好,其次为模式D,模式E的初渗速率最小,模式A的稳渗速率最小;土壤贮水性能以模式D最大,其次为模式B,模式E最差。试验表明选择适宜的生态修复模式,保护和改良土壤结构,提高土壤层涵蓄水分的能力和土壤渗透性,是提高红壤严重侵蚀地水土保持林水源涵养功能的关键。

红壤侵蚀地生态修复后植物群落垂直结构变化研究

对江西省泰和县老虎山小流域红壤侵蚀地实施生态修复后,植物群落垂直结构的变化进行研究.结果表明,6种修复模式中,乔木层垂直结构以竹节沟湿地松林分修复效果最明显,群落垂直高度普遍较高,大致在9～17 m,谷坊马尾松林分次之,其中封育马尾松林分修复效果最差,高度在10 m以下.在灌木层垂直结构中,修复情况不尽一致,高度普遍在0～2.5 m,其中以谷坊马尾松林分修复效果最好,灌木数量增加明显,且高度达到4 m,但无谷坊马尾松林分修复效果最差,灌木数量较少.上述结果表明选择适宜的生态修复模式,可以保护和改良土壤水肥状况,增加植物群落的多样性,改善红壤严重侵蚀地植物群落垂直结构.

红壤严重侵蚀区不同生态修复类型的土壤侵蚀控制作用

以强干扰的马尾松林为对照,不同生态修复类型(封育、开挖竹节沟、开挖竹节沟+带状种草)的马尾松林为研究对象,研究不同修复类型的土壤侵蚀控制效果。研究结果表明:与对照相比,实施生态修复措施的马尾松林分土壤侵蚀强度明显降低,封育马尾松林、竹节沟马尾松林和种草竹节沟马尾松林土壤侵蚀强度分别比对照低2 332t/hm^2·a、2 414t/hm^2·a和2 456t/hm^2·a。种草竹节沟土壤最大持水量最大,封育林土壤水分渗透速率最高,两者均能减小水流对土壤的冲刷作用,对水分的涵养效果显著,而竹节沟马尾松林能够增加土壤的抗蚀性和抗冲性。总体来看,通过开挖竹节沟和种植灌草等措施对于防治红壤区严重土壤侵蚀具有明显的效果。

崩岗崩积体土壤侵蚀规律研究进展

分别从崩岗崩壁崩塌堆积侵蚀、崩积体坡面土壤侵蚀以及坡面微地貌与水蚀过程的关系研究等3个方面,阐述了当前崩岗崩积体土壤侵蚀规律国内外的研究现状,并总结了当前研究中存在的问题。最后,提出了今后需要重点研究的几个方向。

赣中第四纪红壤区马尾松林下水土流失特征及防治成效分析

马尾松林下水土流失是当前南方红壤区急需解决的环境问题。采用野外自然坡面试验小区监测方式,运用类比以及统计分析等方法,对30场次降雨下的第四纪红壤区马尾松林下水土流失特征以及防治成效进行了分析。结果表明:马尾松纯林小区与裸露对照小区相比,产流量差异不显著,产沙量差异极显著,不同雨型下的降雨对产流、产沙的贡献率存在差异,中雨型下马尾松林下水土流失表现最为突出,马尾松林下降雨、产流以及产沙之间的关系模型为一元二次回归模型;乔草、乔灌组合模式与马尾松纯林小区在产流、产沙方面存在显著性差异(P<0.01),其减流、减沙率均在90%左右,其中以乔草组合模式最优,不同雨型的减流、减沙率由大到小依次为小雨型,中雨型,大雨及以上雨型,各防治模式下的降雨、产流以及产沙之间的关系模型为一元二次回归模型。