鹤山南亚热带草坡生态系统的热量平衡

本文以广东鹤山丘陵综合试验站草坡为研究对象,分析了鹤山南亚热带草坡的能量平衡特征,主要结果如下：1．辐射平衡的各分量中,蒸发散耗热占净辐射的74.7％,其年变化幅度较大;湍流热通量占净辐射的21．2％,其月变化没有明显的规律,波动较大,土壤热通量与其它分量相比,其比重要小得多。2．虽然鹤山年幅射量和降雨量较多,但水热条件有几个月配合欠佳,使得草坡的净辐射能有90％以上用于地面以上植被和空气湍流交换所消耗,小气候条件较差,影响了这一生态系统的生产潜力的发挥。3．太阳辐射透过大气层以后,仅有4775．2MJm-2a-1左右的辐射能到达草坡,草坡反射了822．5MJm-2a-1,其净幅射收人为2915．6MJm-2a-1,净辐射收人中又有2077．8MJm-2a-1用于蒸散作用,618.1MJm-2a-1用于湍流热交换,87．5MJm-2a-1用于土壤热交换,植被贮热约38.8MJm-2a-1;用于净光合作用耗热93．4MJm-2a-1。     

鹤山退化草坡生态系统的自然恢复

研究了鹤山南亚热带退化草坡20a的自然恢复动态,发现群落虽有阳生乔木入侵,但仍处于草本和灌丛占优势的生物多样性较低的阶段;土壤中的有机质、水解氮、有效磷和有效钾等营养元素已基本恢复到同地带顶级森林群落的水平;虽然群落的空间结构与生物多样性尚未恢复,但其部分生态功能已经恢复,其中水土保持最先恢复,生产力等功能还需要较长的时间恢复;对于鹤山草坡这类一般退化生态系统来说,可能需要通过构建合适的人工林来加速生物多样性和生物量等指标的恢复过程,仅仅通过自然恢复是难以在较短的时间内迅速恢复其物质循环等功能的。     

嫩江上游流域生态系统水量平衡的研究

以2级流域为研究单元,在流域结构特征调查分析的基础上,通过不同生态系统和不同森林类型对降水再分配的观测,从林分、生态系统和流域不同尺度和水平上定量分析了森林类型、生态系统、流域的水量平衡。结果表明,落叶松人工林的林冠截留率最大,表现出比天然白桦林、天然黑桦和天然阔叶混交林具有较强的蓄水和拦截功能,蒸散是森林生态系统水分输出的主要形式,天然阔叶混交林和人工针对林径流量相对较小,蒸散也是农田和草地水分输出的主要形式,它们的蒸散值分别占降雨量的91．06％、81．02％,草地蒸散值大于森林,具有较小的径流,表现出很强的蓄水保水作用,而农田蒸散值小于森林,径流量最大,总裁总蒸散占降水的80．84％,径流占23．26％。     

热带山地雨林生态系统水文动态特征的研究

采用小集水区定位研究方法,研究分析了尖峰热带山地雨林天然更新林生态系统５个水文年水分循环的动态特征。年降水量分配在１６９．８～３５０．０ｃｍ,林冠层截留率年变化１１．０％～１７．６％范围,旱、雨季变化在１４．４％～３１．４％和１１．５％～１９．４％之间;其中树干茎流率年平均为７．１％,雨季平均为６．８％,雨季月变化在２．２％～１２．４％。总径流动态特性以每年７～９月的增加响应较快,１１月至翌年２月径流衰减缓慢。水量平衡参数为：年均降水量２６６８．３ｍｍ,１４．３％为冠层截留,４６．７％为径流输出,５３．３％为蒸发散失。土壤渗透水性能为,７０ｃｍ厚土层,当雨量小于３０ｍｍ,进入土层的水分全部被吸持,雨量在３５～５０ｍｍ,２５％的降水量渗漏,雨量在５０～１００ｍｍ内,２６．５％～５６．３％的降水量下渗,其吸持和滞留贮存水性能与土壤的结构、持水量、孔隙度密切相关。     

基于水量平衡下灌区农田系统中氮素迁移及平衡的分析

本文以于河套灌区典型灌域（前旗北疙堵乡塔布村）为研究对象,通过分析农田系统中水量平衡和氮素平衡,建立农田系统中氮素平衡和水分平衡的联立模型,并用此模型分析典型区域内农田系统中氮素随水分迁移的规律。分析表明：应用水量和氮平衡模型分析灌区农田系统中氮迁移及平衡,可以反映出农业面源污染物（氮）在整个农田系统中的去向,化肥使用量的降低和灌水量的减少,将有效的减少农田系统中氮素的输入量;秋灌—秋浇期间,玉米、番茄和葵花作物对氮的吸收率分别为17%、18%和32%,3种土壤中残留量分别为57%、60%和58%。依据河套灌区年施肥60万t计算,土壤残留量达到17.2万t。在秋灌-秋浇期间从黄河引入的氮总量达到1.21万t,随农田退水进入沟道的量为840 t。     

林带和牧草地水量平衡的研究

本文从水量平衡观点对林带、牧草地和裸露地的水量平衡各分量的变化规律进行了探讨。林带、牧草地和裸露地水量平衡各分量的分配比例分别为:降水均为100%;蒸发散96.4%、95.7%和89.5%;坡地径流3.6%、4.3%和10.5%。由于林带有林冠和林地两个作用面组成,分别对它们的水量平衡各分量的组成及其变化规律作了分析。还论述了林带对河川径流的影响。     

林带和牧草地水量平衡的研究

本文从水量平衡观点对林带、牧草地和裸露地的水量平衡各分量的变化规律进行了探讨。林带、牧草地和裸露地水量平衡各分量的分配比例分别为:降水均为100％;蒸发散96.4％、95.7％和89.5％;坡地径流3.6％、4.3％和10.5％。由于林带有林冠和林地两个作用面组成,分别对它们的水量平衡各分量的组成及其变化规律作了分析。还论述了林带对河川径流的影响。     

雨洪调蓄视角下的城市人工湖水量平衡景观设计方法研究

作为水生态基础设施之一的城市人工湖,可以通过自身水量平衡的调节实现雨洪调蓄功能。但是当前城市人工湖规划建设普遍存在水量难以维持的矛盾。在厘清城市人工湖水量平衡基本原理与空间尺度的前提下,借助城市人工湖与自然湖泊水文循环过程的对比研究,构建出人工湖水量平衡过程,进而分析其8项水量平衡要素的影响因子及调控可行性,并从风景园林专业可控的视角,将城市人工湖水文循环过程与景观要素进行耦合,建立起以水量平衡为目标的城市人工湖景观设计导则,通过“空间结构对位”和“物质载体对应”2个设计步骤实现水量调控。以期为城市人工湖水量保持的现实问题提供普适性的规划设计方法体系,拓展水生态基础设施研究领域的范畴,为“海绵城市”的建设提供理论借鉴与实践参考。     

杉木人工林水量平衡和蒸散的研究

 本文根据我们严密设计的小集水区径流场连续6年的水文测定数据,进行了杉木人工林水量平衡和蒸散的研究。结果表明：集水区年平均降雨量1065.5mm, 在林冠作用面降雨量的分配中,林冠截留雨量264.6mm,截留率24.8%;穿透过林冠层的雨量799.82mm,树干径流量1.08mm,分别占降雨量的75.1%和0.1%。林内降水到达林地时,在枯枝落叶层这个作用面上净降水进行再分配,其中,地表径流量9.27mm,地下径流量203.00mm,总径流系数0.199。土壤蓄水量月变化较大,但年变化很小,占降雨量的1.2%。系统水量最大的输出是蒸散,每年以气态形式返回大气的水量866.03mm,占降雨量81.3%。在蒸散的水量中,林冠截留雨量的直接物理蒸发量为264.6mm,占总蒸散量的31.6%。     

黄土地区防护林生态系统水量平衡研究

根据黄土地区的防护林生态系统水分循环的特征,提出了防护林生态系统水量平衡方程,通过对１９８８￣１９９２年刺槐、油松、沙棘、虎榛子林地、草地和裸地６种生态系统水量平衡的分析,结果表明降雨是防护林生态系统主要的水分输入量,刺槐和油松林根际层以下土壤水分的上升补给,也是重要的水分输入项,特别是春季的４￣６月份,更是防护林生态系统极为重要的水分来源,刺槐林和油松林平均根际区下层土壤水分上升补给量占降雨量的     

鹤山人工马占相思林水分生态研究

 通过对马占相思叶片的蒸腾速率、气孔导度及其相应环境因子的测定,探讨鹤山丘陵人工马占相思林的水分生理生态特征。结果表明：蒸腾速率和气孔导度具有明显的日变化,两者的变化趋势相似,在夏季的日变化曲线呈双峰型,冬季呈单峰型;夏季的蒸腾速率最高,在冬季最低,仅占夏季的27.6％;马占相思林的蒸腾耗水量在旱季和雨季有明显的差异,旱季的蒸腾耗水量占雨季的25.5％,年蒸腾量为1625.1mm,占同期降水量的78.3％;马占相思林的蒸腾量接近热带雨林。     

宁夏盐池长芒草草原和苜蓿人工草地水分利用研究

 本文用离体快速称重法对宁夏盐池长芒草天然草地和苜蓿人工草地的水分利用状况进行了比较研究。研究发现：很干旱的苜蓿草地具有较高的生物量,而在水分条件相对较好的长芒草草地中生产力却很低。苜蓿草地的蒸腾耗水量占蒸散量的86.9%,而长芒草草地中只占40.7%。水分利用强度苜蓿草地为137.32%,而长芒草草地为88.72%,而且有迹象表明,苜蓿草地的水分利用深度超过了180cm,而长芒草草地则保持在180cm范围之内。两草地的蒸腾效率在整个生长季中基本一致,而蒸散效率苜蓿草地为0.82‰,长芒草草地为0.54‰。经过一个生长季,苜蓿草地水分亏缺达-101.8mm,而长芒草草地为-17.6mm。     

腾格里沙漠沙坡头地区人工植被蒸散耗水与水量平衡的研究

运用大型称重式电子蒸散系统研究沙坡头地区人工植被蒸散耗水量与水分平衡,结果表明∶固沙造林初期,年平均降水量１８６．６ ｍ ｍ 能够满足植物正常生长需要,是保证植物固沙成功的基本条件． 正常降水年份,植物（密度为７５ 株／１００ ｍ ２）蒸散耗水量大于降水量． 油蒿（Ａｒｔｅｍ ｉｓｉａ ｏｒｄｏｓｉｃａ Ｋｒａｓｃｈｅｎ．）和柠条（Ｃａｒａｇａｎａ ｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｉＫｏｍ ．）的蒸散量分别占同期降水量的１３６．６％ 和１３１．１％ ,两种植物的蒸腾量分别占其蒸散量的４５．６％ 和４３．４％ ． 在１００～２００ ｍ ｍ 降水范围内,沙地物理蒸发量与降水量的比值随降水量的减少而增大;降水量１００ｍ ｍ 时,是人工固沙植被所需降水的最低下限． 降水的时空分布和地表结皮的形成对人工植被水分平衡与水分利用产生较大的影响     

半干旱黄土丘陵区垄沟集雨对紫花苜蓿人工草地土壤水分和产草量的影响

研究了黄土丘陵区垄沟集雨技术对紫花苜蓿(Medicago sativa)人工草地生产力以及土壤水分的影响。垄和沟的宽度均为30或60 cm,且垄上覆膜的处理水分利用效率分别比平作对照显著提高了13%和41%。垄和沟的宽度均为30 cm且垄上覆膜的处理4年的干草产量和平作对照无显著差异,而垄和沟的宽度均为60 cm,且垄上覆膜的处理干草产量比平作对照显著提高了41%,并且使紫花苜蓿草地产草高峰期提早了1~2年。垄和沟的宽度均为30或60 cm,且垄面裸露的两个处理产草量比平作对照有不同程度的降低。紫花苜蓿草地生长的第三年,深度为150 cm左右的土层是降水补充和水分消耗的平衡点。所有处理在紫花苜蓿生长4年后,200~500 cm 深度的土壤水分已经接近萎蔫系数。     

中国3种水韭属植物自然居群水体化学性质特征及差异性研究

 通过测定20个化学因子,利用平均值、变异系数和差异显著性检验,分析研究了中国3种水生水韭属植物中华水韭(Isoetes sinensis)、云贵水韭(I. yunguiensis)和高寒水韭(I. hypsophila)自然居群水体化学性质的特征和差异性。结果显示：这３种水韭属植物生活水体的20个化学因子整体上表现出Ni含量占绝对优势、电导率较低、受干扰较小的共同特征;虽然平均值和变异系数变化较大,但除了pH、P、NO3-N、NO3-和Al具有显著性差异以外,其余各因子在3个种的生活水体间相对稳定不具显著性差异。结合其它的研究结果分析表明：这3种水韭属植物自然居群水体化学性质的差异可能源于这3种水韭属植物生理特征的差异性,对3种水韭属植物的分布不具选择差异性。     

乌兰布和沙区紫花苜蓿根系生长及吸水规律的研究

研究了不同水分处理下,乌兰布和沙区紫花苜蓿系生长发育规律及根系吸水速度,结果表明：不同水分处理的根系生长规律最基本一致的,在生长季风均呈增加的趋势;但适度干旱可促进根系的伸长生长。在当地土壤类型条件下,根系主要分布在０－３０cm土层;根重密度在土壤剖面上的分布遵循对数规律,并随深度的增加呈降低趋势。运用一维土壤水分运动方程,计算得到了不同水分处理根系吸水速度在土壤剖面上的分布状况;根系吸水速率与土壤含水量和根密度密切相关。