森林土壤大孔隙特征及其生态水文学意义

由于研究方法和目的的不同,土壤大孔隙的标准并不统一,一般认为土壤大孔隙的孔径在0.03～3mm;＞3 mm的孔隙相对于土壤结构而言非常巨大,水流在这些孔隙中的运动完全不同于土壤中的运动方式,因此一般土壤大孔隙研究中不包含这种成因的巨大孔隙.对于森林土壤而言,动物活动和根系作用是大孔隙形成的主要原因.研究土壤大孔隙经常采用的方法有染色法、CT扫描技术和入渗方法;由于土壤大孔隙的高度不规则性,常采用分形理论研究大孔隙的特征.水分在大孔隙中的快速运动是大孔隙流的主要特征,因此模拟大孔隙流时经常采用可将土壤分为快速运动区域和运动较慢区域两个部分的两区模型.壤中流是森林涵养水源和调节径流的主要方式,土壤大孔隙对壤中流的产生具有重要的影响.研究森林土壤大孔隙,可深化森林涵养水源机理的认识,不仅在理论上可加深理解森林调节水文的过程;在实践上用于预测土地利用变化对水资源和水环境的影响,为退耕还林、天然林保护工程的植被恢复重建提供理论与决策依据.

西安市城市公园树木多样性特征研究

生物多样性的维持是城市公园的一项重要生态功能,在城市环境建设和城市绿地生态效益发挥中具有重要的价值。通过对西安市21个公园40个样方的调查,发现西安城市公园共有57种树木,分属31科46属,本土树种占46.2%,国内引进种占总数的27.2%,国外引进种占总数的26.6%。所调查的21个公园物种丰富度Margalef指数为1.87,多样性指数Simpson指数为0.76,Shannon-Wiener指数为1.66,Pielou均匀度指数为0.80,表现出中等水平的多样性。西安城市公园以引进种占优势的这种树木组成,新建公园的较大树径,主要是人工配置的结果。说明社会经济的发展对城市公园的生物多样性有着重要的影响。

黄土丘陵区人工油松林地土壤水分动态的时间序列分析

利用时间序列分析方法研究了黄土丘陵区人工油松林地土壤水分序列和降水序列之间的关系。在黄土丘陵区,降水时间序列不存在自相关关系,相反土壤贮水量之间存在自相关关系;这说明了前期降水对后期降水没有影响,而前期土壤含水量的高低影响了后期含水量的多少。降水时间序列与人工油松林地0～80cm土层总贮水量序列之间存在相关关系,同时油松林地贮水量与降水时间序列相比表现出1个滞后时间距(1月),说明贮水量主要受当月和前一个月降水的影响。对于上部三个层次(0～10cm,10～20cm,20～40cm)的贮水动态与降水时间序列相关;而20cm以下的土层,与一个滞后时间距的降水时间序列相关系数增大;说明20cm以上土层的贮水量主要受当月降水的影响,20cm以下土层贮水量与当月和前一个月的降水有关。当月降水可以补充到40cm深土层。

黄土丘陵区人工油松林地土壤大孔隙定量研究

根据水分穿透曲线和Poiseulle方程原理，定量研究了黄土丘陵区人工油松林地原状土大孔隙的半径范围、个数及分布情况。黄土丘陵区人工油松林地田间持水量至饱和含水量之间的大孔隙半径为0．2～3mm．孔径〉1mm的特大孔隙仅占大孔隙总数的2．2％，表现出特大孔隙较少、小孔隙较多的特点。土壤剖面上部的大孔隙加权平均半径较大，随土层深度的增加，大孔隙半径逐渐减小。大孔隙所占过水断面面积在1．27％～18．13％之间，大部分样品大孔隙所占过水断面面积〈5％。坡位、坡度、坡形、坡向对大孔隙形成起着重要作用。大孔隙虽然占土壤体积的很小一部分，但其平均半径与水流通量和饱和导水率之间有显著幂函数关系，分别决定了水流通量的77％和饱和导水率的75％变异。植物强化土壤渗透能力的主要原因之一是根层土壤大孔隙的优势流效应。

红壤丘陵区生物措施治理水土流失的技术体系——以江西省信丰县崇墩沟流域为例

红壤丘陵区是我国南方水土流失最为严重的地区之一,以江西省信丰县崇墩沟流域为例,从生物措施配置植物选择、生物措施类型设计和生物措施实施的配套工程措施等方面探讨了在南方红壤区实施生物措施治理水土流失的技术体系。以期为红壤地区生态工程建设提供科学依据。

红壤区稀土矿开发导致河流泥沙淤积量的估算——以江西省信丰县崇墩沟小流域为例

不合理的人为活动是侵蚀产沙的主要原因之一。在江西省信丰县崇墩沟小流域内由于稀土矿产的无序开发,导致河流泥沙严重淤积。通过实测河流淤积泥沙断面,计算出在7 500 m长的河道共淤积泥沙30 193 t,考虑到输移比,整个流域内土壤流失量可达3 500 t/km2,平均侵蚀模数也高达1 150 t/(km2.a)以上,属于中等强度的土壤侵蚀。调查结果发现,河流中淤积的泥沙主要来源于稀土矿开发的尾矿流失;土壤流失量高到99 730 t/km2,年平均侵蚀模数为34 000 t/(km2.a)以上,属于极强度的水土流失。治理水土流失,须加强对稀土矿开发的管理,防止形成新的水土流失;将已废弃的稀土尾矿作为治理的重中之重,可有效地降低流域内土壤侵蚀的强度。

岷江上游三种典型植被下土壤优势流现象的染色法研究

优势流是土壤中存在的一种普遍现象,对水分运动有重要的影响。为了进一步了解森林涵养水源的机理,用亮蓝野外染色示踪试验研究了岷江上游垂直梯度上的三种典型植被下土壤中的优势流。从染色结果来看,在三种植被下的土壤中均存在优势流现象,而这种优势流的产生由于植被、海拔高度、成土过程、根系及土壤动物活动的不同,复杂程度不一。染色面积的百分数反映了入渗水分在剖面的分布,即使在整体水分仅仅停留在表层10cm以上时,部分水分可通过优势流进入到土壤底层。三种植被下优势流染色的分形维数在1.59到1.85之间,分维数反映出优势流通道的复杂性,低海拔的原始暗针叶林土和高海拔的亚高山草甸土具有复杂的优势流通道。优势流的存在对坡面水文过程产生重要的影响,是今后进一步认识森林水文效应的基础。

土壤抗冲性研究进展

"土壤抗冲性"自被提出以来,已取得了众多的研究成果。为总结这些成果并提出对今后研究的设想,本文采用归纳综述的方法,探讨了土壤抗冲性的概念及内涵,回顾了五十多年来土壤抗冲性的研究历程,包括研究方法、厘定指标、抗冲性的内在机理、研究范围及空间分布和分级分区。在此基础上,阐明了土壤抗冲性应是土壤的内在属性,并总结了目前土壤抗冲性研究面临的有关问题,针对机理、量化指标、空间变异及实践应用等方面做了展望,提出土壤抗冲性的研究应逐步具体和规范化,并可在土壤侵蚀预报、土地质量评价、生态治理措施配置等方面进行应用尝试。

林地土壤性质空间变异性与土壤入渗过程的研究

运用经典统计学和地统计学理论,研究了缙云山马尾松林地土壤水分、电导率和pH值的空间变异性。结果表明,各变量符合正态分布,电导率与pH值呈正相关关系(α=0.01)。行内变异性分析表明,各变量沿坡向各行变异系数的均值都大于垂直于坡向的均值。不同坡向对行间的差异分析表明,含水量在沿坡向和垂直于坡向上均无显著差异,在垂直于坡向上各行电导率和pH值存在显著差异(α=0.01)。地统计学分析结果显示,含水量在沿坡向和垂直于坡向上的变异具有漂移特征,电导率在垂直于坡向方向上具有空间结构性,在沿坡向上随机变异过大,不能体现出空间自相关的特点;pH值在垂直于坡向上具有漂移特征,沿坡向上为纯块金效应。典型植被下土壤水分入渗研究表明,农耕地和阔叶林稳渗率为4.81mm/min和3.15 mm/min,分别是针叶林的14倍和9倍;1 h入渗总量分别为1365.58 mm和518.46 mm,是针叶林的37倍和14倍。

岷江上游的水沙变化及其与森林破坏的关系

森林与水之间的关系是当今林学和生态学领域研究的核心问题。岷江上游森林在水土保持和调节流域水量平衡等方面具有重要的生态功能,但20世纪以来森林被大量砍伐,生态功能遭到破坏,水沙条件发生改变。以岷江上游紫坪铺控制站长系列水文资料对岷江上游水文特征变化进行分析,并结合森林破坏对森林水文效应进行探讨。其结果表明,由于岷江上游森林破坏,使流域的蒸腾量减小,年径流量增大,枯枝落叶层减少,枯水期径流量减小,河流含沙量增大,洪峰流量减弱,大洪水发生的机率显著下降。

岷江上游地区开发史与水土流失分期研究

根据岷江上游开发过程、自然环境与水土流失的演化过程,将岷江上游近5000年划分为3个水土流失期:(1)清代以前无明显水土流失期;(2)清代水土流失明显增长期;(3)民国初期至今,水土流失猛增期。

黄土丘陵区廊道研究初探

以景观生态系统理论为指导,对黄土丘陵区进行了地貌景观结构分析,确定了其“廊道、斑块、基质”的景观模式,认为黄土堆积物可被看作为黄土丘陵区的基质;墚、塬、峁、台地和残塬等为被侵蚀的一种残存斑块;沟谷、河谷和道路是主要的廊道。提出了沟谷廊道的概念,初步分析了沟谷廊道在黄土丘陵区的特点:三道合一、分布自相似性、延伸速度快、水土流失的通道以及道路廊道狭窄。从景观生态理论与沟谷廊道治理目标相结合的观点出发,提出了优化整治的原则与治理措施,认为黄土丘陵区沟谷廊道的研究在生态环境治理和社会经济发展方面具有重要的研究价值。

城市生活污水及二级处理水中手足口病病毒及肠道病毒的赋存状态

手足口病是由多种肠道病毒引起的传染病,其主要病原体有EV71、CVA16及CVA10。为了研究污水处理厂的生活原污水及二级处理水中此类病毒的存活情况,实验利用手足口病3种主要病毒的通用引物对其进行分型检测,同时使用肠道病毒通用引物检测所有肠道病毒,并对常规水质指标进行分析。结果表明,原污水及二级处理水的手足口病病毒阳性率分别为83.3%与36.7%,而肠道病毒阳性率更高达100%及93.3%。说明生活污水中的肠道病毒可以稳定存在,且若未进行有效消毒处理,可能存在于二级处理水中。在3种手足口病主要病毒中,CVA10检出率最高,达45.0%,CVA16及EV71检出率分别为8.3%及10.0%。可推断,CVA10为实验阶段该地区主要的手足口病病毒。通过相关性分析,肠道病毒的存活与水质条件密切相关。