小良试验站三种景观类型地表径流效应的对比研究

基于连续10年的观测,本文对比研究了3种植被类型的地表径流效应,证明了混交林的水文效益无论从哪方面都较桉树林和裸地明显,并且随着年度的的推移,混交林的水文效益更加突出。发生产流的最小降雨量条件为：混交林30.2mm,桉树林5.1mm,裸地6.0mm。产流发生时饱和上层厚度分别为12.6mm,3.4mm,和6.3mm。理论上,作者阐明了3种植被类型下的产流类型,提出了桉树林下地表更易形成击实层这样一个设想,这就为水土保持林的营造提供了一个极富实际意义的例子,为在海岸台地这样一个特殊生境下综合研究水土保持效益提供了资料。     

干旱区绿洲城市群地表温度时空变化及其影响因素——以天山北坡城市群为例

基于2005—2019年的MYD11A2时间序列LST遥感数据,首先采用均值标准差法对LST进行分级,分析了天山北坡城市群的LST空间分布格局;其次利用Sen′s斜率分析法、Mann-Kendal趋势检验法和Hurst指数揭示了天山北坡城市群LST在2005—2019年和未来的变化趋势;最后借助地理探测器模型并综合考虑地表覆盖、气候、社会经济和地形因素分析了多空间尺度下LST的主要影响因素。结果表明：(1)天山北坡城市群的吐鲁番市是高温(HT)和极高温(EHT)的主要集聚地;白天和夜间的LST格局差异大,在绿洲区域表现为典型的“昼冷岛,夜热岛”特征。(2)LST在白天和夜间的变化率分别为0.04℃/a和0.03℃/a,白天的升温幅度强于夜间;在乌鲁木齐市、昌吉回族自治州、石河子市和五家渠市LST表现出显著的升高趋势,且在未来也具有相同的趋势。(3)在不同的空间尺度上,LST的主要影响因素不同;从整个天山北坡城市群来看气候因素和地形因素是LST的主要影响因素,而在在石河子市、五家渠市和奎屯市LST的主要影响因素是社会经济因素。     

西江坪常绿阔叶林地表径流的研究

本文采用固定小区径流法,对常绿阔叶林及其皆伐迹地草坡地表径流进行了对比研究,结果表明:常绿阔叶林年径流量为9.79毫米,占大气降水量0.5％;较迹地草坡减少径流56.3％。径流的季节变化以夏、春、秋、冬依次递减;其中4—8月为径流高峰期,径流量占全年62.4—96.5％。常绿阔叶林对暴雨以下雨量级的削减作用显著;而对持续性大暴雨以上雨量级的削减作用不明显。     

柑桔幼苗接种VA菌根真菌的研究

用12种不同VA菌根真菌对甜橙[Citrus sinensis(L．)Osbeck]幼苗进行接种。结果表明,接种Glomus vesiculiferum、Gl.epigaeum和Gl.-monosporum的幼苗菌根感染率最高,它们对幼苗的生长促进作用也最大。对甜橙幼苗接种Gl. Epigaeum形成的菌根发育过程、菌根结构的形态、菌根感染强度和幼苗的生长关系进行了观察。对幼苗地上部分和根部所含的主要营养元素、氨基酸、激素、脂肪和糖类等有机物质进行了分析比较,并用扫描电镜和x射线能谱仪对菌根的超微结构进行了微区分析。     

水文过程对缙云山径流盐基离子变化特征的影响

通过选取缙云山针阔混交林(马尾松×四川大头茶)和常绿阔叶林(四川大头茶×四川山矾)内2个标准径流小区,结合野外观测和室内分析研究降雨及径流的化学性质径流盐基离子变化特征,为该地区水环境保护提供依据。结果表明:1)针阔混交林与常绿阔叶林中p H值变化趋势相同均为:地表径流壤中流大气降水。p H与降雨量之间存在显著相关关系。2)在大气降雨-地表径流-壤中流过程中,NH+4的地表径流及壤中流输出总量小于降雨输入量,表明了土壤对NH+4有一定的吸附持留能力。其他盐基离子径流输出量均高于大气降雨的输入量,且主要以壤中流输出为主,元素发生流失。从盐基离子总量来看,径流输出量均增加:针阔混交林(2.86 kg/hm2),常绿阔叶林(2.47 kg/hm2),说明在两种林分内养分均流失。(3)K+、Ca2+、Mg2+和Na+盐基离子输出量与径流量之间存在相关关系,随着径流量的增大径流输出量增加。而NH+4输出量与径流量之间的相关性不明显,说明了NH+4的变化除受径流量的影响外,可能还受微生物、季节等其他因素的影响。     

基于生态系统服务的城市生态基础设施:现状、问题与展望

城市生态基础设施是城市可持续发展的重要基础,也是建设生态城市的重要保证。生态系统服务是城市生态基础设施建设的核心与关键。在快速城市化的背景下,保障生态基础设施的结构完整性和功能完善性尤为重要。在阐述生态系统服务的基础上,对生态基础设施的概念与类型进行了概述;从城市湿地生态基础设施、绿地生态基础设施以及城市地表硬化的生态工程改造3个方面对城市生态基础设施研究现状进行综述;对生态基础设施结构与功能评估方法进行了总结,对基于生态系统服务的城市生态基础设施研究进行了综合评述,首次提出了城市表面生态学的概念与研究展望,为城市生态系统服务的强化与调控提供了方法论指导。城市生态基础设施与表面生态学的整合研究将对城市水文效应(内涝)、灰霾效应(PM2.5)、热岛效应、水体污染与富营养化等备受关注的重大问题提供新的解决思路与科学方法。     

牧草覆盖对坡面土壤矿质氮素流失的影响

利用室内模拟降雨试验,探讨了降雨、地表径流以及土壤矿质氮素有效作用深度（effective depth of interaction,EDI）的确定方法,研究了牧草覆盖对土壤矿质氮素EDI和地表流失的影响．结果表明,牧草覆盖增加了地表径流与表层土壤的相互作用,导致水土混合体深度增加,较深土层的土壤矿质氮通过溶解和解吸作用、对流-扩散作用等方式进入到地表径流中,矿质氮EDI增加．覆盖度越大,EDI值越大．与裸地相比,60％、80％和100％覆盖度处理中径流矿质氮平均浓度分别增加了34．52％、32．67％和6．00％,地表径流量分别减少了4．72％、9．84％和12．89％,侵蚀泥沙量分别减少了83．55％、87．11％和89．01％．60％和100％覆盖度处理的矿质氮地表流失总量分别为裸地处理的95．73％和84．05％,而80％覆盖度处理则为裸地处理的109．04％．草地植被对矿质氮素地表流失有“双重效应”：加剧了矿质氮向地表径流中的释放,使径流养分浓度高于裸地浓度;不同程度地减少了地表径流量和泥沙量及其养分含量．两种效应共同决定了土壤矿质氮素的地表流失量．     

软质与硬质地表对树木花粉日飘散变化的影响

以油松(Pinus tabulaeformis)、白玉兰(Magnolia denudata)、白皮松(Pinus bungeana)、臭椿(Ailanthus altissima)为被试树种,对比研究了春季静风晴朗天气中软质与硬质两种地表条件下不同树种在距树10m高度1.5m处花粉浓度的日变化特征。研究结果表明:(1)4个树种在相同地表环境的花粉浓度日变化趋势基本一致,但同一树种花粉浓度的日变化特征在软、硬两种地表条件下的差异明显。软质地面一天内空气中花粉浓度最大值出现14:00时前后,04:00时花粉浓度最低,这与全天内空气温度的变化正好一致,而与空气相对湿度的变化恰好相反。硬质地表近地空间空气中的花粉浓度则呈现"双峰型"日变化特征,两次峰值分别出现在14:00时和20:00时,硬质地面花粉浓度20:00时晚高峰的出现时间与硬质地面温度日峰值一致。(2)分析硬质地表20:00时花粉浓度高峰出现的原因可能与硬质地面的散热特性有关,硬质地面夜间释放积蓄热量的过程会在一定程度上增强近地面空气的对流运动,并辅助空气中的花粉粒子不断飘散,形成花粉浓度晚高峰。(3)相对于软质地面来讲,硬质地表对空气中花粉飘散的影响作用持续时间更长,这也在一定程度上延长了致敏花粉的危害时间,加剧了致敏花粉的污染程度。研究还进一步在花粉致敏树种栽植、地表覆盖方式等方面进行了讨论;同时建议花粉症患者根据花粉污染发生规律合理规避花粉浓度聚集高峰期出行,从而有效缓解致敏花粉对易感人群的健康威胁。     

硬化地表对油松和白蜡树下非根围及根围土壤微生物量碳氮的影响

硬化地表是城市化发展的重要特征,为了明确硬化地表下土壤环境的变化,以北京典型绿化树油松和白蜡为试验材料,设置透水硬化地表(PP)、不透水硬化地表(IPP)和自然地表(Ctr)3个水平的地表类型,探讨硬化地表对非根围和根围土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)的影响。结果表明,与对照(Ctr)相比,PP和IPP显著降低了油松和白蜡树下非根围土壤MBC、MBN、MBC/OC(微生物量碳/有机碳)和MBN/TN(微生物量氮/全氮)(P<0.05),并显著降低了油松树下根围土壤MBN/TN(P<0.05);PP显著降低了白蜡树下根围土壤MBN、MBC/OC、MBN/TN和油松树下根围土壤MBC(P<0.05)。硬化地表引起的土壤MBC、MBN的变化与土壤全碳、全氮、有机碳的变化显著正相关(P<0.05),MBN的变化与含水量呈显著负相关(P<0.05)。可见,硬化地表不利于土壤微生物的生长,并且在非根围土壤中表现更为明显,这种不利影响将可能进一步影响城市绿地的养分循环、树木生境和生态系统服务功能。     

藏北高原地表覆盖时空动态及其对气候变化的响应

利用2001—2008年逐年的MODIS地表覆盖类型产品,根据藏北高原地表覆被特征对原始数据进行合并处理,得到每年藏北高原地表覆盖类型图;运用分类统计、动态转移矩阵、景观格局指数方法分析藏北高原地表覆盖类型的变化,并结合研究区内气象台站观测数据分析地表覆盖类型转化对气候变化的响应特征.结果表明:研究期间,由于气候变暖速率的加快,研究区冰川雪被消融加速,冰川面积迅速萎缩,融化的雪水汇集到高原湖盆,使湖面水位上升,湖泊面积增加,部分被淹没的草地形成湿地;植被覆盖状况没有表现出明显的变好或退化趋势,2001—2004年为气候暖湿化阶段,荒漠裸地减少、稀疏草地和草地覆盖面积增加,2006—2007年为气候暖干化阶段,荒漠面积增加、稀疏草地面积减小;2001—2008年,藏北高原景观破碎度减小,地表覆盖异质性降低,且各类型所占比例的差异有所加大.