安徽大别山区不同森林植被类型土壤蓄水能力研究

通过对安徽大别山区上舍小流域不同森林植被类型土壤持水特性的测定结果表明:马尾松中龄林、马尾松成熟林、毛竹林、杉木中龄林土壤蓄水能力在48 129~69 487t/km²之间,比坡耕地的26 684t/km²高出1~2倍。为实现森林土壤水库的功能,各森林地类蓄存1亿m³水分所需相应的面积为1 439.1~2077.7km²,而坡耕地则需3 747.5km²。     

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.     

喀斯特小流域土壤有机碳空间异质性及储量估算方法

为了准确估算土壤有机碳储量,利用网格法采集2755个土壤剖面,共计23536个土壤样品,研究了喀斯特小流域土壤有机碳含量分布特征,并以"土壤类型法"为基准,对土壤分布面积、石砾含量、岩石裸露率、土层厚度等指标进行修正,合理的优化了土壤有机碳储量计算公式,探索出一种专属于喀斯特地区土壤有机碳储量的估算方法,结果表明:不同土层深度和土壤类型下土壤有机碳含量存在明显差异,土壤有机碳含量随着土层深度的增加而逐渐减小,不同土属的有机碳含量减小的幅度有所差异,不同坡位和坡向的有机碳含量大小为:阳坡阴坡,坡中上部坡顶坡中坡中下坡坡底,不同土地利用方式下土壤有机碳含量大小顺序为:林地灌草地旱地水田;土壤有机碳含量与坡度、海拔、岩石裸露率均呈极显著正相关关系,与土层厚度、土壤容重呈显著负相关;喀斯特地区土壤异质性较大,不同修正指标对土壤有机碳储量估算的影响程度为:土壤厚度岩石裸露率石砾含量土壤有机碳含量土壤容重;通过修正后的计算公式估算出普定后寨河小流域表层20 cm土壤有机碳密度区间为3.53—5.44 kg/m~2,平均值为:1.24 kg/m~2,100 cm土壤有机碳密度区间为4.44—14.50 kg/m~2,平均值为12.12 kg/m~2,土壤有机碳储量为5.39×10~5t。     

皇甫川流域不同尺度景观分异下的土壤性状

皇甫川流域地处我国北方农牧交错带中段,是该地区正在进行的国家重点基础规划(“973”)项目设置的范式点之一。按照区域-小流域-中小地形这样的景观分类的等级体系,通过代表小流域的样带设置、实地调查和取样分析等,对该地区区域尺度、流域尺度和中小地形尺度景观分异下的土壤性状进行了分析。在此基础上,对研究区优化生态-生产范式的空间配置问题进行了探讨。结果表明:(1)总体上该研究区土壤养分含量低、发育程度差。(2)不同地质地貌类型区的土壤特性存在差异,黄土丘陵沟壑区的小流域比沙化黄土丘陵区和砒砂岩裸露丘陵沟壑区的小流域的土壤养分和质地好,相对更适于发展耕地。(3)中小地形尺度下,坡向、坡度和坡位及土地利用与土壤性状的关系为:1阴坡和阳坡的土壤有机质含量存在差异显著,且土壤养分还随着坡的向阳程度的减弱而增加。川地的土壤养分也较高,但土壤偏砂性。2坡度与土壤粒径存在显著相关,坡度不同侵蚀强度也不同。15°是侵蚀加剧的临界值,把它作为当地的退耕坡度标准是合理的。3土壤表层养分总体表现为随坡位的下降而减少的趋势。4综合考虑中小地形条件,景观立地类型可以划分为川台地养分富集区,坡中下部养分严重流失区(坡度>15°)和坡梁缓坡地养分涵养区(坡度<15°)。5中小地形尺度下,样带剖面上土地利用变化对土壤性状的影响较大:乔木林土壤养分积累高、团粒结构好,灌木林由于放牧和沙化的影响,土壤养分最低,砂粒含量最高而粘粒含量最低。撂荒地的土壤养分少而农田和果园的土壤养分较高。荒草地的土壤养分条件较差。但就耕地与非耕地而言,土壤养分和质地并无显著差异。说明耕地熟化作用很弱,广种薄收、靠天吃饭现象十分普遍;(4)不同尺度景观分异下的土壤性状研究是优化生态-生产范式的构建的重要理论基础。     

考虑森林植被影响的小流域降雨径流模型

在一个面积为834km2的森林流域上,采用覆盖率和林木蓄积量作为森林植被影响降雨径流的两个量化指标,并划分了两个等级:(1)森林覆盖率≥60%且蓄积量≥5000 m3/km2;(2)森林覆盖率＜60%且蓄积量＜5000 m3/km2.在构造的模型中,根据森林植被的两个量化指标,分别选取了不同的参数.在产流量计算中,该模型采用了蓄满产流模拟技术,土壤蓄水量计算采用了二层模式,流域蓄水容量-面积分配曲线采用了指数函数形式,即a=1-eKP.在汇流计算中,采用了分水源的演算方法,其中地表水汇流采用了等流时线法与线性水库调蓄相结合的技术,地下水汇流采用了简化三角形法.经过对模拟计算结果进行比较,表明该模型不仅具有较好的精度,而且还能大致反映出两种不同森林植被条件对涵养水源、调节洪水的不同作用效果.该模型具有较强的实用性,能够为森林水文功能的深化研究起到借鉴作用.     

黄河上游甲积峪小流域生态系统管理能力动态评价

对小流域生态系统管理水平进行有效评价,可为管理者制定相应对策提供依据.在生态环境领域系统评价方法综述的基础上,通过构建指标体系,应用层次分析法对黄河上游甲积峪小流域生态系统管理水平进行了动态评价.研究结果表明,1999年至2006年该小流域生态系统管理能力处于一般偏差水平,但正在向好的方向发展;所建立的指标体系和分级标准对评价黄河上游小流域生态系统管理水平,具有一定的适用性;单指标评价和指标综合评价、静态和动态评价各有优势,只有互相补充才能更好地评价小流域生态系统管理能力.     

黄土高原沟壑区小流域水分环境演变研究

以南小河沟为例,评价了水土保持工程措施、生物措施和生产力水平提高过程对流域水分环境条件的影响．结果发现南小河沟流域水环境在近５０年内发生了很大变化,坡面年总汇流量由治理前的１５．８３ｍｍ逐步减小为５．１６ｍｍ和现在的３．６６ｍｍ,未来１０年可能减到２．８６ｍｍ;塬面产流量却因庭院和道路面积增加以及建筑风格提高而逐步增大;坡地和沟谷的产流量逐步减小．同时生产力水平的提高进一步加强了水分小循环,削弱了水文大循环,改变了流域水均衡要素的定量分配     

植被覆盖度和综合治理对纸坊沟流域土壤氮素流失的影响

同小流域土壤侵蚀一样,小流域土壤氮素随洪流流失也受到植被覆盖度的影响,通常经过调整小流域内土地利用结构以达到控制水土流失.该研究以8.27 km2纸坊沟流域和1:400比例流域模型为研究对象,研究植被覆盖度和综合治理对纸坊沟流域土壤氮素流失的影响.结果表明:在模拟降雨下,当流域植被覆盖度分别为60%、40%、20%和0时,流域模型铵态氮流失量分别为87.08、44.31、25.16和13.71 kg/km2,硝态氮为85.50、74.05、63.95和56.23 kg/km2,全氮为0.81、1.18、1.98和7.51 t/km2;在自然降雨下,1998年与1992年相比,全流域年土壤侵蚀量为1 086 t/km2和1 119 t/km2,氮素流失量为8 758.5和7 562.2 kg,减少了15.8%,其中农地减少了52.0%.流域对降水中的矿质氮具有过滤作用,硝态氮的过滤作用明显高于铵态氮.洪流泥沙中＜20 μm微团聚体富集造成了泥沙有机质和全氮的富集.植被覆盖虽能有效地减少流域土壤侵蚀和全氮的流失,却能增加土壤矿质氮的流失.坡地退耕还林草可显著减少流域土壤氮素流失.     

黄土丘陵沟壑区生态-经济背景以及小流域优化生态-生产范式

在全面分析黄土丘陵沟壑区生态经济敏感带的自然环境、社会经济环境的基础上,深入探讨了区域的优势景观单元--小流域的景观结构和功能,由此提出了构建小流域生态--生产范式的几项原则及范式内容.其中包括以下几项原则:水分平衡和高效利用原则、农林牧复合系统原则、区位优化原则等.范式内容强调小流域景观单元的空间异质性和等级特点,主要包括以村庄为中心的高效农业生产圈层结构模式、坡面梯状生态经济带建设模式、流域生态经济水平生产模式、流域之间高效能流物流点-轴发展模式以及流域与外界环境的核心边缘发展模式.     

浑椿河小流域综合治理效益分析

河南省汝阳县浑椿河小流域是水利部淮委的“试点”小流域之一。本文通过介绍其在1986一1999年的治理经验与近几年的效益发挥情况,研究探讨了水土保持对减少水、土、肥流失及增加当地农、林、牧、副诸业所起的作用,并进行了近、远期效益综合分析。虽然其中对减少的土壤侵蚀及相应增加的作物经济效益估算是粗略的,但初步分析结果表明,开展水土保持小流域综合治理在经济上是合理可行的。