浅层滑坡多发区典型灌木根系对边坡土体抗剪强度的影响

生态建设是"一带一路"可持续发展的基础,甘肃省陇南市位于"一带一路"核心区域,地处浅层滑坡多发区,地质灾害频发。通过单根抗拉试验和重塑土直接剪切试验对该区域四种典型灌木杠柳、胡枝子、酸枣和石榴的土壤及根系进行研究,探讨灌木根系对土壤物理性质和浅层滑坡的改善效应。结果表明,灌木根系能显著提高土壤含水率,改善孔隙结构;抗拉强度与根径间存在显著幂函数关系(P0.01),根径1 mm的毛细根抗拉强度最强,单根抗拉强度依次为胡枝子石榴酸枣杠柳;重塑土抗剪强度随土壤含水率升高而降低,土壤粘聚力(C)和内摩擦角(φ)均随含水率增加而减小,在10%的最优含水率下,抗剪强度依次为石榴酸枣杠柳胡枝子;随根系密度增加,杠柳和胡枝子的根-土复合体抗剪强度减小,酸枣和石榴在1.5倍天然根系密度下对土壤抗剪强度增强效果最强。通过评价浅层滑坡多发区不同灌木护土固坡效应,为"一带一路"沿线展开生态修复提供理论依据。     

北京市绿化树种紫玉兰的蒸腾特征及其影响因素

加快的城市绿化,尤其是干旱和半干旱的温带和热带地区,对水的大量需求给未来水资源的合理利用提出了严峻挑战。了解紫玉兰蒸腾特征及环境和生物因子对蒸腾的调控有助于城市绿化树种的选择和养护。2008.5－2009.5于北京市中心教学植物园内利用热消散技术研究不同时间尺度上15年生紫玉兰（Magnolia liliflora）的耗水特征,环境因子同步监测。本研究分析了紫玉兰小时、日、月和季节尺度上的蒸腾特征。日尺度上,春夏季节紫玉兰树干液流速率呈双峰型曲线,蒸腾午休现象明显;秋季树干液流速率呈单峰型曲线,液流启动时间延后而结束时间提前;冬季树干液流速率日变化格局不明显,夜间液流速率高于白天液流速率。年内尺度上,按月份,从3月开始上升,5月达到峰值后略有下降,9月开始显著降低;按季节,春季>夏季>秋季>冬季;按物候期,从发芽到开花展叶阶段,整树耗水迅速增加,叶速生期达到最大值,休眠期整树耗水显著降低。值得注意的是：紫玉兰蒸腾午休现象明显;春季耗水型树种。一天之中总辐射和水汽压亏缺是影响紫玉兰整树耗水的主要因子;加上大气温度是日尺度和月尺度上影响紫玉兰耗水的关键因子;叶面积指数在开花展叶期是影响紫玉兰耗水的关键因子。由于城市中的适时灌溉和研究期间降水充足,土壤水分对紫玉兰的耗水几乎没有影响。     

土抗剪强度的影响因素与研究发展

在生活中有许多建筑物是由于地基变形过大或不均匀发生了影响到建筑物使用或安全的事故,这种事故一方面是沉降造成的,另一方面是由土体的强度受到破坏而造成的。本研究以土体的强度为研究对象,通过土的直剪实验,分析影响土抗剪强度的因素,并提出目前土的抗剪强度研究中存在的一些问题,为进一步深入研究地基基础的设计奠定基础。     

宁南山区典型植物根系分解特征及其对土壤养分的影响

根系分解是陆地生态系统碳和养分循环的重要地下生态过程,研究宁南山区典型植物根系分解特征及其对土壤养分的影响,能够丰富和完善陆地生态系统的物质和能量循环机制,为我国黄土高原植被恢复过程中植物与土壤之间的养分循环提供依据。连续2年研究了宁南山区3种典型植物(长芒草、铁杆蒿和百里香)根系的分解特征及其对土壤养分的影响。结果表明,长芒草、铁杆蒿和百里香根系年分解指数(K)分别0.00891、0.01128、0.01408,分解速率依次表现为百里香铁杆蒿长芒草。分解16个月后3种典型植物根系释放大量养分,其中碳的释放量在57.05—124.39 g/kg;氮的释放量在0.12—0.47 g/kg。3种典型植物根系对土壤养分的影响主要表现为:试验结束时,0—5 cm表层土壤有机碳含量提高了0.17—0.35 g/kg,5—20 cm土层土壤有机碳含量提高了0.26—0.35 g/kg。相关性分析可知,植物根系养分释放量与土壤养分含量之间存在一定的负相关关系,当土壤养分含量较低时,根系会增加养分释放量进行补充。由此可知,根系分解提高了土壤养分含量,有效的促进了养分在根系-土壤中的循环。     

梯田埂坎立地植物根系分布特征及其对土壤水分的影响

在标准株选择的基础上,采用整株挖掘法研究活性根的特征,采用旱季0～200cm土层土壤水分定点观测的方法观测土壤含水量,并籍此计算土壤水分相对亏缺值来描述梯田埂坎附近土壤水分的变化。研究显示,4个植物种在根系深度、生物量和根长分布、对土壤水分的影响方面具有不同的特征。柽柳根系深达757cm,根系生物量和根长在0～100cm土层范围内均匀减少。但粗根在整个根系中占支配地位,细根的生物量和根长主要集中在0～40cm土层中。杞柳根系分布在0～40cm土层中,占全部根系生物量的86．0％。但粗根占绝对优势。40cm以下土层中(杞柳根系分布的最大深度为305cm)根系生物量和根长逐渐下降,但细根长度超过粗根。杞柳的部分根系分布高于着生平面,而且这部分根系中细根占绝对优势。柠条的根系分布特征与杞柳相似,但粗根的比例大于杞柳。新疆杨根系分布较浅,最大深度仅为136cm。在0～40cm土层中,新疆杨根系生物量占总根系生物量的77．2％。60cm土层以下根系生物量急剧下降,根长在80cm以下同样急剧减少。在新疆杨的整个根系分布层中,虽然粗根在生物量上占优势,但细根长度远大于粗根。研究结果还显示,栽植不同植物种的埂坎附近水平范围内存在明显的土壤水分亏缺。柽柳埂坎、杞柳埂坎、拧条埂坎、新疆杨埂坎的水分亏缺范围分别为230cm,437cm,274cm和399cm。垂直范围内,在4个测点均有一个土壤水分从表层往下增加的土层,该层在30～70cm范围内变化,只是随距埂坎的距离和植物种不同而不同。增加层以下,土壤水分开始持续下降至70cm到200cm土层,具体的下降深度也因植物种和距埂坎的距离不同而不同。建议,(1)根系深、对土壤水分影响较小的柽柳是黄土高原地区较为理想的农林复合树种;(2)杞柳应栽植在梯田软硬埂的结合部,约在梯田埂坎高度的1／3到2／3处,并且采取及时平茬和秋粮作物配置的方法调控系统的竞争关系;(3)柠条可采取与杞柳相似的栽植和调控办法;(4)根系分布浅、对水分影响较大的新疆杨,除栽植在埂坎顶部外成活比较困难,不是合适的埂坎栽植树种。     

淹水对甜樱桃根系呼吸强度和呼吸酶活性的影响

以美早/东北山樱桃(Prunus serrulataG.Don)和美早/马哈利(P. mahaleb L.)为试材,研究了淹水对甜樱桃根系（生长根和褐色木质根）呼吸强度和呼吸酶活性的影响.结果表明：淹水过程中,两种甜樱桃砧木生长根和褐色木质根呼吸强度均呈下降趋势,生长根降幅更大;东北山樱桃生长根和褐色木质根呼吸强度降幅分别是马哈利的1.47和1.36倍.丙酮酸脱羧酶(PDC)、乳酸脱氢酶(LDH)活性在两类根系中均呈先升后降趋势,乙醇脱氢酶(ADH)活性在生长根中亦先升后降,而在褐色木质根中为上升趋势,3种酶活性变化幅度表现为生长根大于褐色木质根;东北山樱桃ADH和LDH活性增幅大于马哈利,但PDC活性则相反.两类根系苹果酸脱氢酶(MDH)活性均下降,且生长根降幅大于褐色木质根;东北山樱桃MDH活性降幅大于马哈利.说明生长根对淹水的敏感性强于褐色木质根;与马哈利相比,东北山樱桃对淹水更敏感.     

兰州市某交通干道土壤重金属分布特征及其对绿化植物的影响

为研究交通运输造成的重金属污染特征及潜在生态风险,选取兰州市某交通干道,利用原子吸收分光光度计检测了金属元素的含量,并利用单因子指数法和潜在生态风险指数法评价了土壤污染程度和潜在生态风险,进而分析了土壤重金属污染对绿化植物叶绿素和Ca含量的影响。结果表明: 城市交通导致土壤重金属Cr、Mn、Zn、Cu和Ni的含量均显著增高,且Cr、Pb和Cu达到了中度污染,潜在生态风险排序为Cu＞Pb＞Cr＞Ni＞Zn＞Mn;槐树、月季、紫叶李和冬青卫矛对交通源重金属Pb、Mn、Zn、Ni等表现出不同程度的积聚作用;落叶植物槐树、月季和紫叶李叶片中叶绿素含量表现为路侧采样点＞对照点,而常绿植物冬青卫矛和侧柏的叶绿素含量为对照点＞路侧采样点,所有绿化植物叶片中Ca含量表现为路侧采样点＞对照点,高的叶绿素和Ca含量可能有利于绿化植物在土壤重金属污染环境中生存。交通运输导致研究区域土壤中重金属Cr、Mn、Zn、Cu和Ni等的积累;槐树、月季、紫叶李和冬青卫矛等对Pb、Mn、Zn和Ni具有不同程度的积聚作用,可推荐为相应重金属污染土壤绿化植物。     

宽窄行栽植模式下三倍体毛白杨根系分布特征及其与根系吸水的关系

采用剖面法对宽窄行栽植模式下三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)的根系分布特征进行了研究;采用管式TDR系统对土壤剖面含水率变化动态进行了连续观测,并据此计算林木根系吸水速率,以探讨土壤含水率、根系分布和根系吸水分布之间的相关关系。研究结果表明:毛白杨的总平均根长密度在林带两侧和不同径向距离处非常接近(P>0.05);但在不同土层间变化很大(P<0.01),其中0-20和60-150 cm土层为根系主要分布区域,其根系所占比例共达86%;不同径阶间的根长密度差异显著(P<0.01),且其比例关系会随空间位置的改变而发生变化。不同栽植方位下,林带东侧毛白杨根系分布的浅层化程度高于西侧,且在径向240-280 cm内其0-0.5 mm的极细根显著多于西侧(P<0.05)。因此,宽窄行栽植模式下,深度和径阶是毛白杨根系分布的主要影响因子,而栽植方位会对其形态构型产生影响。毛白杨根系吸水模式受细根分布的影响,但会随土壤剖面水分有效性分布的变化而变化:当表土层水分有效性增加时,根系吸水主要集中在表土层;当表土层水分有效性降低时,深层土壤根系的吸水贡献率会逐渐增加;当土壤剖面水分条件异质性较高时,根系吸水主要集中在根系密度与水分有效性均较高的区域;当土壤剖面水分分布均匀且不存在水分胁迫时,根系吸水分布与细根分布最为一致。     

火烧强度对中亚热带人工造林初期土壤呼吸的影响

在热带和亚热带森林中,火烧是一种清理采伐迹地的有效管理措施。尽管许多研究表明,火烧刺激了土壤的碳排放,但对亚热带火强度对土壤呼吸的影响还缺乏了解。在中亚热带米槠常绿阔叶次生林采伐迹地上,设置高火烧强度（HF）、低火烧强度（LF）炼山造林处理,利用LI-8100对造林初期（2012年3月-2012年12月）土壤呼吸进行测定,同时监测观测期土壤温度、含水量以及降雨量等气象因子,分析不同火烧强度对中亚热带造林初期土壤呼吸及排放量的影响,同时探讨影响土壤呼吸变化的主要因素。结果表明：（1）观测期间不同火烧强度对土壤呼吸的影响呈现出明显的时间变化特征：与对照（CT）相比,土壤呼吸在火烧后2个月以内显著增加（P<0.05）,HF和LF分别增加76.3%和55.3%;在火烧后2-5个月内三种处理间没有显著差异（P>0.05）;但之后,火烧处理土壤呼吸显著低于CT （P<0.05）,HF和LF分别降低40%和32.6%;在观测期间火烧处理没有导致土壤CO₂累计排放量的增加。（2）火烧处理下,仅HF处理中土壤呼吸与土壤温度显著相关（P<0.05）,但拟合决定系数较低。（3）单次降水事件会导致火烧处理下土壤呼吸的增加,而对照无明显增加;但连续性降水事件中,降雨早期促进土壤呼吸,而后期呈现出抑制作用。     

典型黑土区主要树种根系构型特征及其对固土能力的影响

为量化典型黑土区主要树种根系构型特征,探究其对固土能力的影响,以该区分布较广的榆叶梅、小叶锦鸡儿、白桦、糖槭、红皮云杉、樟子松单株个体为研究对象,采用全根挖掘和WinRHIZO Pro LA2004分析系统相结合对其根系空间分布、几何形态、分形等特征进行测定,同时采用原位整株根系拉拔的方法量化根系垂直拉拔力.结果表明:...     

先锋种丰富度对边坡植被群落特征及其护坡效益的影响

乡土植物灌木化建植是高速公路边坡防护的重要途径。以成渝高速(G85)永川段为例,以西南地区两种典型的边坡绿化初始配置"慈竹(Neosino calamus affinis)+野牛草(Buchloe dactyloides)"、"棉槐(Amorpha fruticosa)+紫羊茅(Festuca rubra)"为基础,分别与马棘(Indigofera pseudotinctoria Mats.)、黄荆(Vitex negundo)、狗牙根(Cynodon dactylon)、芒(Miscanthus sinensis)等路域优势种以不同方式组合,研究一定立地条件下初始绿化植物(先驱植物)的丰富度对边坡植被群落生长发育、早期演替行为及护坡性能的影响。结果表明:1)先驱植物丰富度可直接影响边坡植被的成坪时间、生物量积累:相同建植条件(边坡条件、播种密度等)下,先锋种种类越多,成坪时间就越短,被积累的生物量也越多;2)先锋种数量与群落的生物多样性水平有关(R20.954):相同演替阶段内,先锋种越多,群落的多样性水平(如物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou指数)则越高;3)群落中物种多样性水平与植被的护坡性能密切相关(R20.998):多样性水平越高,植被的蓄水、保土能力越强,边坡内径流系数、土壤侵蚀模数越小。可见,在边坡条件、播种密度等建植条件与建植措施一致的情形下,提高初始绿化植物的物种数可有效改善边坡植被的护坡性能。     

失重对人体生理功能的影响及其对抗措施

1995年 3月 2 2日 ,当健壮的 Polyakov走出“联盟”号宇宙飞船时 ,他创下了在“和平”号空间站上停留 4 38天的世界纪录 ,证明了人可以连续数月在太空中生活、工作。此前 ,人们对于太空航行可能出现的危害曾展开过丰富的想象。目前航天失重 (微重力 )的研究已取得令人瞩目的成就 :一方面 ,关于不同作用时间、不同幅度、不同作用方向重力 ,直到重力完全消失 (失重 )生理影响的统一理论体系业已形成 ;另一方面 ,所提出的一系列防护措施 ,对于实现载人航天目标已发挥关键作用。本文拟重点介绍人类探索失重生理影响所取得的成就 ,并简要阐述对…     

广州市热岛强度的空间格局及其分异特征

伴随城市化飞跃式发展,城市人口膨胀、不透水面剧增,城市热岛现象日益凸显并对社会经济发展产生严重的负面影响。以2014年Landsat8_OLI遥感影像数据为数据源,利用单窗算法反演地表温度,同时运用GS+软件和GIS空间分析技术,分析广州市热环境强度等级格局及其空间结构分异特征。结果表明:热岛强度等级所占面积大小完全符合正态分布规律(R~2=0.971),其中,第Ⅴ、Ⅵ强度等级占据主导格局效应;热岛强度等级中心呈现"单一中心"、"单一中心主导,多个次中心环绕"以及"多中心"的形式,具有一定的演替秩序;而冷岛强度等级中心也呈现"连片冷岛中心"、"单一冷岛中心"及"异常冷岛中心"的形式,但演替秩序不明显。变异函数的结果表明,热岛强度的空间可预测性较高,区域差异较明显并可能存在等级结构。研究结果有助于理解城市化与区域生态环境效应,促进城市可持续发展。     

绿化植物的生活型对边坡植被物种多样性及护坡性能的影响

为了探讨绿化植物生活型构成对边坡植被物种多样性及护坡性能的影响, 揭示生活型构成-群落特征-物种多样性-生态系统功能间的内在联系, 借助三物种组装实验, 分别构建以草本、灌木或乔木为主体的草本型(HHX_i)、灌木型(SSX_i)、乔木型(AAX_i)或草-灌-乔混合型(HSA)配置模式的实验小区, 对实验区内边坡植被的群落特征、护坡性能进行持续4年的生态监测。结果表明: (1)边坡植被的物种丰富度与绿化植物生活型构成有关, AAX_i的物种丰富度总体高于其他模式, 呈AAX_i > SSX_i > HSA > HHX_i趋势。(2)不同配置模式边坡植被的群落盖度不一样, 年际间差异显著: 建坪初期(2010-2011年), HHX_i的群落盖度远高于其他模式, HSA次之, AAX_i最低; 2012-2013年间, HSA的群落盖度最高, HHX_i次之, AAX_i最低。(3)边坡植被的Shannon-Wiener指数、Pielou指数与绿化植物生活型构成有关, 其变化规律与群落盖度类似: 建坪初期, HHX_i的多样性水平远高于其他模式, 呈HHX_i > HSA > SSX_i > AAX_i趋势; 之后, 呈HSA > HHX_i > SSX_i > AAX_i趋势。(4)边坡植被的护坡性能与群落内的物种多样性密切相关: 多样性水平越高, 护坡性能越强。可见, 在生态护坡过程中, 绿化植物生活型构成对提高边坡植被物种多样性、改善护坡性能至关重要。     

水氮耦合对辣木幼苗根系形态特征的影响

辣木(Moringa oleifera)主要分布在热带地区,属落叶乔木,具有极高的经济价值和栽培用途。为探究12种水氮组合处理对辣木根系形态的影响,该研究设置3种土壤水分梯度,分别为40%(低水,W1)、60%(中水,W2)、80%(高水,W3)的田间饱和持水量,以及4种氮水平,分别为无氮(N0,0 g·plant^-1)、低氮(N1,0.6 g·plant^-1)、中氮(N2,1.8 g·plant^-1)、高氮(N3,3.6 g·plant^-1),比较不同水氮组合处理对辣木幼苗粗根和细根性状(根长度、根表面积、根体积、根平均直径、比根长、比表面积等)的影响。结果表明：(1)水处理对辣木幼苗粗根和细根的性状没均有显著影响。(2)氮处理对粗根的根长、根表面积、根体积、根平均直径和比表面积有显著影响,而仅对细根的平均直径和比表面积有显著影响。(3)双因素方差分析显示,水氮交互作用仅对细根根长有显著影响;在相同的水处理下,低氮促进而高氮抑制辣木粗根和细根根长、根表面积和根体积的增加,说明低氮中水处理和低氮高水...     

降雨格局变化对白刺幼苗根系形态特征的影响

为探讨荒漠植物白刺幼苗根系形态对降雨格局变化的响应特征,设置3个降雨量梯度(W-、W、W+)和2个降雨间隔时间梯度(T、T+)进行人工模拟试验,结果表明,1)降雨量和降雨间隔时间对白刺幼苗根系形态有不同程度的影响,且降雨量的作用效应更大。2)降雨量相同时,延长降雨间隔时间均使白刺幼苗主根长、根系平均直径、根体积和根表面积减小,但总根长和根系生物量和总生物量却增加,在高降雨量条件下(W+)延长降雨间隔时间白刺幼苗比根长和比表面积分别增加了45.09%和20.20%,但差异均不显著。3)降雨间隔时间相同时,降雨量减少30%仅使主根长平均增加12.06%,总根长、根平均直径、根体积和根表面积等根系形态指标均显著减少,比根长和比表面积变化不大;降雨量增加30%仅使比表面积显著增加,其余各形态指标差异均不显著,低降雨量条件下(W-)主根长与根冠比达到最大,其他指标均在高降雨量条件下(W+)达到最大。4)对8个根系形态参数进行主成分分析,根系生物量、总根长、总根表面积、比根长、比表面积和根体积6个根系生态参数受降雨格局影响显著。     

低温胁迫对玉米苗期根系特征及电导率的影响

苗期低温是限制黑龙江省玉米高产稳产主要因素之一。为了探讨苗期低温对玉米幼苗根系的影响,选取耐低温型(郑单958)、中间型(先玉335)、低温敏感型(丰禾1)3个品种,分别设置昼/夜温度为20℃/11℃(CK)、18℃/9℃、16℃/7℃和14℃/5℃温度处理,处理时间为2、4、6、8、10 d,处理后分析根系特征及其电导率的变化。结果表明:随温度胁迫程度加强,各品种的根系干重(RDW)、根长(RL)、根表面积(SA)、根长密度(RLD)、根重密度(DRWD)增长率均降低,电导率均升高,5℃时根系几乎停止生长;低温对根系的抑制作用表现为丰禾1先玉335郑单958,低温下根系细胞膜的透性表现为丰禾1先玉335郑单958;低温抑制根系生长,增加根系细胞膜的透性;耐冷性品种表现出较好的根系生长状态、较稳定的根系质膜系统和较低的渗透率。     

外源激素对比利时杜鹃扦插根系特征的影响

比利时杜鹃是国外引种的具有较高观赏价值的园艺杂交品种.为进一步探讨外源激素对国外引进杜鹃品种扦插根系特征的影响,以当年生的半木质化枝条为材料,设置不同浓度植物生长调节剂,分析对杜鹃扦插生根过程中根系特征参数变化影响.结果表明:激素处理总体上对杜鹃扦插成活率、干物质积累、根系特征都有显著或极显著的影响,以100 mg·L...     

不同放牧强度下克氏针茅(Stipa krylovii)草原的根系特征

以呼伦贝尔克氏针茅草原不同放牧强度下的演替群落为对象,开展群落及其群落建群种的地下生物量和根系形态特征研究.结果表明:从轻度放牧到重度放牧,群落种类组成和根系功能群类型趋于简单化;群落地下生物量的空间分布形态呈“T”型;不同放牧强度下草原群落的建群种出现了明显替代现象,轻度放牧样地群落建群种为密丛型根系的克氏针茅,中度放牧为疏丛型根系的糙隐子草(Cleistogenes squarrosa,重度放牧为鳞茎型根系的碱韭(Allium polyrhizum);随着放牧强度的增大,群落建群种根冠比逐渐增加,分别为0.47、1.0、4.1,并且群落建群种根系数量、根系体积、根系生物量、比根长及根长密度等各指标均发生了明显变化.另外,3种放牧强度样地群落建群种根冠比、根长密度均与土壤速效氮含量呈现显著正相关(P＜0.05).     

不同护坡草本植物的根系特征及对土壤渗透性的影响

为明确三峡库区植被边坡植物物种根系特征与土壤渗透性之间的关系,以裸地为对照,应用WinRHIZO(Pro.2004c)根系分析系统对香根草(Vetiveria zizanioides(Lin.) Nash)、百喜草(Paspalum notatum Flugge)、狗牙根(Cynodon dactylon (L) Pers.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.)等4种护坡草本的根系特征进行定量分析.结果表明:(1)紫花苜蓿和香根草的根长密度和根表面积密度显著大于狗牙根和百喜草;(2)不同草本类型和同一草本不同土层之间土壤渗透性存在较大差异,且各草本土壤渗透性随土层深度的增加而降低;相对于裸地而言,4种草本均能显著增强土壤渗透性,其土壤渗透性优劣表现为:香根草＞紫花苜蓿＞百喜草＞狗牙根;(3)土壤的初始入渗率、稳渗率、平均渗透率和渗透总量等各参数均随根长密度和根表面积密度增大而增强,且与直径介于0.5-5 mm不同径级的根系特征之间存在明显的相关性,故根系对土壤渗透性的增强作用主要归功于0.5-5 mm径级的根长密度和根表面积密度;(4)根长密度、根表面积密度对考斯加科夫入渗模型参数K和a有较大影响,随着根长密度和根表面积密度的增加,表征土壤初始入渗率的K值逐渐增大,而表征入渗能力衰减的参数a逐渐减小.