简介:为了研究土壤水分与植物生长间的关系,以侧柏为材料进行盆栽试验,人工控制土壤水分,设置4个水分梯度(正常供水、轻度水分胁迫、中度水分胁迫、重度水分胁迫),测定其叶温和叶绿素荧光参数.结果表明:随着干旱胁迫的加剧,叶温和非光化学淬灭升高;初始荧光F0总体上表现为逐渐上升的趋势;而最大荧光Fm、可变荧光Fv、PSⅡ最大原初光化学量子效率Fv/Fm、PSⅡ的潜在活性Fv/F0、PSⅡ实际光化学量子效率和表观光合电子传递速率均表现为下降.参数的日变化呈现单峰型曲线:PSⅡ实际光化学量子效率和非光化学淬灭的日变化曲线为凹形,而表观光合电子传递速率日变化曲线为凸形.可知干旱胁迫导致PSⅡ的电子传递效率降低,降低了光能利用率,影响其光合作用.
简介:在北京市的发展过程中,高速增长的人口总量使北京市正遭遇着“水资源短缺、水环境污染”的发展困境.通过分析2004-2011年北京市人口以及水环境相关数据,研究人口变动及产业结构调整对北京市水资源利用的影响.结果表明:1)北京市人口从2004到2011年增长了115万人,外地入京人口增长了484.3万人,年均用水量增加了近1.41亿m^3,高速的人口发展是北京市水资源利用总量连年增长的根本原因;2)2011年末,第一产业从业人员总数仅为59.1万人,不足第三产业从业人员总数的1/10,第二产业的从业人员总数尚不足第三产业的1/3,第三产业取代了第一、二产业成为城市的经济支柱;3)8年间,人均年生活用水量减少了8.4m^3,人均年农业用水量减少了37.7m^3,人均年工业用水量减少了27.1m^3,产业结构调整使得北京市人均年用水量呈现连年下降的趋势.控制人口合理增长,深化产业结构调整,是实现北京市水资源可持续利用的有效途径.
简介:为解决青海高寒区绿化植物的栽培驯化问题,并为金露梅栽植的科学管理及高寒区水资源有效利用提供理论基础,以2年生金露梅幼苗为研究对象,通过盆栽方法人为控制土壤水分条件,测定不同土壤水分条件下金露梅苗木的光合生理特征,研究金露梅光合生理特性及其与土壤水分的相互关系。结果显示:1)金露梅凋萎系数为4.02%左右;2)土壤水分对金露梅叶水势及光合作用的影响具有阈值现象,净光合速率最大时土壤含水量为20.83%,水合补偿点为4.38%,水分利用效率最大时土壤含水量为13.82%;3)在砂壤土条件下,金露梅生长最适宜的土壤水分环境为8.33%~12.71%,此范围内既可以维持植物基本的生长所需,又可以最大程度提高水分利用效率;4)青海地区在金露梅盛花期(7月),在无降雨的情况下,每2~3周补充一次水分能维持金露梅较好生长。2~3周的持续干旱所造成的伤害在灌水后可逐渐恢复,但连续1个月无任何供水会使金露梅死亡。
简介:为了解褐煤基材料对土壤复合体铅形态的影响和污染退化修复机制,将褐煤以及褐煤基改性材料,混入铅污染的土壤中培养4个月,提取其中的土壤复合体,测定各组复合体中的各形态铅。结果表明:施用褐煤基有机材料后,水稳性复合体增加。1)6种铅化学形态在各复合体中分布状况不同。各改良剂处理的离子交换态、铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态铅在复合体中分布的大小顺序均为:G0〉G1〉G2,各处理从G0到G1,交换态铅质量分数下降了8.74%-32.22%,从G1到G2各处理下降了2.73%-26.74%;弱有机态和强有机态、残渣态铅分布顺序为:G0〈G1、G2。2)施用有机材料均引起了3组复合体中交换态铅质量分数的下降,各处理交换态铅质量分数平均下降了2.73%~32.22%;普遍提高了弱有机态和强有机态铅质量分数,弱有机态铅最高提高51.23%,强有机态铅最高提高67.65%,对残渣态铅没有显著影响。3)所有改性材料改性后均提高了G2组中的交换态铅,普遍降低强有机态铅质量分数,碳酸盐态铅质量分数未有显著变化。因此,施用褐煤基有机改良剂,促进了水稳性复合体的形成,降低了复合体中交换态铅质量分数,对土壤铅起到了钝化作用。褐煤有机材料对交换态和有机态铅影响较大,对铁锰氧化物态、碳酸盐态和残渣态影响较小。
简介:喀斯特地区土层浅薄,不合理的土地利用导致严重的水土流失,加剧石漠化程度。为定量分析生态工程实施前后土壤侵蚀状况及其对土地利用变化的响应,基于GIS技术和RMMF模型,对环江县1991、2000和2010年土壤侵蚀进行模拟,并采用邻近水文站和径流小区泥沙监测数据进行验证。结果表明:1991、2000和2010年研究区土壤侵蚀模数分别为76.36、76.46和49.60t/(km2.a),与相关监测数据比较一致;土壤侵蚀总量分别为34.76万、34.80万和22.58万t,主要来源于非喀斯特区(均约占全县侵蚀总量的94%)。研究区微度侵蚀面积占90%以上,轻度及以上等级所占比例较小。对比不同土地利用类型的土壤侵蚀模数,旱地远大于其他类型,其次是中覆盖度草地和其他林地。相同降雨条件下,由于旱地面积减少,2010年土壤侵蚀量较1991年减少4.21万t;2010年喀斯特区、非喀斯特区土壤侵蚀量较2000年分别减少了4.21%和8.76%。这预示生态工程实施后,环江县耕地减少、林地增加,土壤侵蚀减少。本研究为评估喀斯特地区土壤侵蚀现状以及退耕还林的水土保持效应提供参考依据。
简介:以黄河中游河龙区间为研究区,以水土流失综合治理及生态环境建设导致的土地利用/覆被变化为背景,采用非参数统计法,基于区内38个水文站20世纪50年代至2000年水文数据,分析流域年径流对土地利用/覆被变化响应的时空变异特征,估算影响因素贡献率。结果表明:其中29条流域年径流量呈显著减少趋势,变率为0.17~2.61mm/a;28条流域年径流量具有显著跃变时间,无定河流域各水文站跃变时间多在1970—1973年间,其余则多为1978—1985年,最晚为1994年;在5%、50%和95%的发生频率上,跃变前后时段年径流量减少幅度以30%~60%普遍,最大分别为73.2%、63.5%和69.7%;河龙区间整体呈显著减少趋势,变率为0.79mm/a,跃变时间发生在1979年,3个频率上的减少幅度分别为46.5%、42.4%和24.1%。估算的11条流域中有9条土地利用/覆被变化等人类活动对流域径流减少影响程度超过50%。水土保持措施面积的增加,尤其淤地坝等水利水保工程措施的持续修建,对区域地表径流变化具有明显影响。
简介:土壤水分的垂直变化与空间变异特征对坡面降雨入渗和产流过程有重要影响。为了研究黄丘区降雨-土壤水分响应关系,在天水罗玉沟流域建立野外坡面小区,利用野外水分动态观测和人工模拟降雨试验,研究天然状态和90mm/h降雨强度下的土壤水分变化规律。结果表明:天然状态下,土壤剖面土壤水分的垂直变化可以划分为速变层(0-20cm)、活跃层(20-30cm)、次活跃层(30-40cm)和相对稳定层(40-100cm),土壤水分的垂向分布存在分层现象,坡向分布存在显著的坡位差异(P〈0.05)。降雨过程中,降雨能明显增强土壤水分的活跃性,主要表现在0-30cm土层范围内,随土层深度的增加,降雨对土壤水分活跃程度的影响逐渐减弱。0-30cm土层土壤水分随降雨时间变化表现为3段式,即快速上升期、稳定期、略微下降期,深层次土壤水分在垂向的变化中表现为不均匀性,存在梯度性差异;除0-30cm土层外,降雨仅增加各土层中的土壤水分,对各层间土壤水分在整体土层范围中土壤水分的占比影响较小,雨中坡位间土壤水分的分布差异更为显著(P〈0.01)。随着0-30cm土层的土壤水分含水率的增加,产流速率呈增加并趋于稳定的趋势,产沙速率的变化趋势为产沙量达到高峰后逐渐减小并趋于稳定。
简介:为了直观地反映天然林资源保护工程所带来的生态效益,体现重大生态工程的巨大作用,实现林业及生态的可持续发展,依据LY/T1721—2008《森林生态服务功能评估规范》,应用分布式测算方法,对东北和内蒙古重点国有林区天保工程保育土壤物质量及价值量进行评估。结果表明:1)截至2015年,9个优势树种固土和保肥总量分别为13.17亿t/a和8203.72万t/a,比天保工程实施前分别增加2.36亿t/a和1738.23万t/a;2)9个优势树种固土和保肥总价值分别为905.29和2408.92亿元/a,比天保工程实施前分别增加455.44和699.69亿元/a;3)桦木林和阔叶混交林固土效益突出,而红松林和樟子松林固土效益不显著;落叶松林和阔叶混交林保肥效益均最好,樟子松林保肥效益较差;4)对森林实施保护,能有效改善其生态系统服务功能,使森林保育土壤生态效益得到相应的提升。研究为评估天保工程区森林的其他生态服务功能,以及后续天保工程的实施提供科学依据。
简介:为明确造林对盐碱地土壤水分特性的影响,采用室内测试与离心机法,对黄河三角洲盐碱地造林后的土壤水分特征曲线、土壤物理性质及其相关性进行分析.结果表明:1)造林改善了土壤结构,降低了盐分含量,不同造林地土壤密度、非毛管孔隙度、凋萎含水量、含盐量均低于对照荒地,而总孔隙度、毛管孔隙度均高于荒地,造林地土壤水分特征曲线除受土壤质地、土壤密度、土壤孔隙度影响外,还受到土壤含盐量的影响;2)土壤含水量与土壤吸力之间存在显著相关关系,经验方程θ=AS-B对该地区的土壤水分特征曲线有良好的模拟性,参数A随着造林地的不同而呈现规律性的变化,土壤持水力表现为杨树林>白蜡林>冬枣林>荒地,且各地块不同层次间随土层深度自上而下呈递减趋势;3)土壤密度与总孔隙度、非毛管孔隙度呈极显著负相关,毛管孔隙度与凋萎含水量呈极显著负相关,30与300kPa水吸力下的含水量呈极显著正相关,二者均与凋萎含水量呈极显著负相关.研究结果可为滨海盐碱地造林和林地的经营管理提供参考.
简介:在对黄土高原吕二沟流域1982—2005年侵蚀产沙资料统计计算的基础上,从流域尺度上,以次降雨径流产沙为主要研究对象,分析该地区不同降雨强度及不同土地利用情况下降雨量—径流量、径流量—输沙量的相互关系特征,并模拟相应的数学表达式。结果表明:吕二沟流域同一土地利用情况下,场降雨量和场径流量之间存在指数函数相关关系,场径流量和场产沙量之间存在幂函数相关关系;相同降雨量条件下,同样的径流量,土地利用结构得到改善的土地利用模式3能有效地减少大降雨强度条件下的土壤侵蚀量,同样的径流量,降雨强度越大,场产沙量越大。从长远来看,改善流域土地利用结构,改变流域下垫面的情况,增加森林植被覆盖度是控制黄土高原水土流失的根本措施。
简介:研究光温条件和土壤湿度对栓皮栎幼苗叶片蒸腾的影响程度,以及太阳辐射、蒸腾和对流换热对叶温形成的贡献。用盆栽遮雨和称量法,控制土壤干旱胁迫水平(体积含水量)为轻度(12.5%-14.5%)、中度(9.5%-11.5%)和重度(5.5%-7.5%),并分别在自然和人工气候箱(温度控制在25-43℃)的环境下测定蒸腾速率和气象因子;用热量分析方法,定量确定各因子对叶温差的贡献。结果表明:1)轻度干旱下,蒸腾速率与正常土壤水分下相近,重度干旱胁迫下蒸腾速率降到1.5mmol/(m2·s)以下;2)晴天的蒸腾速率与太阳辐射关系密切,呈正相关,不同土壤水分胁迫下的斜率不同,表明太阳辐射是蒸腾的主导因子;3)多云天时,蒸腾速率与太阳辐射的线性关系明显下降,说明白天蒸腾一旦开始,蒸腾速率不因短时间的太阳辐射下降而降低;4)在3个土壤干旱水平下,气温都不是蒸腾的主导因子。人工气候箱试验条件下,蒸腾速率虽与气温线性关系明显,但蒸腾速率明显小于晴天自然条件下。同时也说明,轻度干旱不影响栓皮栎蒸腾;在静风条件下,太阳辐射是栓皮栎叶温变化的主导因子,可使叶温变化7℃左右,占叶温变化的50%-70%;蒸腾潜热和对流换热项可使叶温变化1-2℃左右,各占叶温变化的10%-20%。本研究为构建栓皮栎的WSI,以及用叶气温差诊断栓皮栎土壤水分提供理论依据。
简介:农田非点源污染是最普遍的非点源污染类型之一,直接威胁北京市密云水库的水质状况;施用化肥是农田非点源污染物的主要来源。以北京市山区的农田化肥施用现状为基础,紧邻密云水库布设径流试验小区,种植当地的主要作物——夏玉米,设置常规(施肥)和对照(不施肥)2种处理,分析天然降雨条件下,施肥对农田地表氮和磷流失的影响。结果表明:施肥显著提高地表径流中氨态氮的浓度,但对径流硝态氮、总氮、可溶磷和总磷的影响有限;附着于泥沙上的颗粒态磷质量分数因施肥显著增加,但颗粒态氮质量分数仅在底肥施用后的首次产流中,表现出较大差异;泥沙是地表径流中氮和磷流失的主要载体,试验期间常规和对照小区,氮随泥沙流失负荷分别占氮流失总量的58.6%和53.6%,磷随泥沙流失负荷占比分别为97.2%和96.5%。研究结果可为密云水库流域农业生产管理和非点源污染治理提供参考。
简介:烤烟碳氮代谢是重要的代谢过程,有机物料是作物所需养分的重要来源,直接影响烤烟的碳氮循环。通过盆栽试验,将玉米秸秆、猪粪和生物炭调节碳氮比为25∶1,分析不同有机物料在相同碳氮比下,对烤烟和植烟土壤主要碳氮组分和酶活性的影响。结果表明:添加生物炭与猪粪,能够显著提高烤烟的农艺性状,添加玉米秸秆,则会降低烤烟的农艺性状。添加生物炭能够显著增强烟叶碳氮关键酶活性;其中,硝酸还原酶活性、淀粉酶活性和转化酶活性最大分别达到33.3μg/(g·h)、14.42mg/(g·min)和5.08mg/(g·h)。与对照(不施有机物料)相比,添加有机物料能够显著增加烟叶氮、磷、钾质量分数。植烟土壤添加猪粪,可以提高土壤脲酶活性(最大值1.78mg/kg),但土壤蔗糖酶活性却基本不受有机物料种类的影响;同时,有机物料能够显著增加土壤有机质质量分数,土壤氮质量分数显著提升。特别是猪粪处理中,土壤全氮和碱解氮质量分数显著高于其他处理。有机物料的施用,促进土壤硝化作用,提高硝态氮质量分数。因此,添加生物炭能够提高烤烟碳氮代谢,协调烟叶化学成分,提高烤烟品质;添加猪粪更有利于提高土壤活性营养元素质量分数。
简介:以黄河三角洲盐碱地26年生刺槐+臭椿混交林(RA)、刺槐+白榆混交林(RU)和刺槐+白蜡混交林(RF)为研究对象,以刺槐纯林(RP)和无林地(CK)为对照,研究刺槐混交林对土壤脲酶活性的影响。结果表明:1)同一林分中,土壤脲酶活性随土层深度的增加而减小;2)不同林分之间表现为刺槐混交林〉刺槐纯林〉无林地,RP、RU、RF、RA的脲酶活性分别是CK的4.02、4.74、5.08和5.01倍;3)在影响土壤脲酶活性的土壤因子方面,刺槐混交林较其纯林表现为降低了土壤密度、pH值和含盐量,增大了总孔隙度,增强了蓄水性能,增加了全氮、碱解氮和有机质的质量分数,增加了细菌和固氮菌的数量;4)总孔隙度、细菌、固氮菌、全N和有机质等土壤因子对刺槐混交林土壤脲酶活性的影响较大,建议用这些土壤因子作为评价刺槐混交林土壤脲酶活性的主要指标。