降雨因素对生态系统生产总值核算结果的影响

目前生态系统生产总值(GEP)核算工作已在全国多地开展,并在不少地方已将其纳入政绩考核指标,但GEP核算中相关生态系统服务多基于实际降雨数据和多年平均降雨数据,导致在进行年际间GEP变化分析时,结果难以反应实际的生态系统质量和数量的变化,从而影响GEP管理应用的效果。本文以深圳为研究案例,提出了更能代表本地降雨一般化特征的可比降雨条件,以及基于主成分分析的确定方法,并且在可比降雨条件和实际降雨条件下核算了可比降雨年和临近年共3种情景下的生态系统生产总值(GEP),分析了不同情景下的GEP构成以及降雨因素对年际间GEP变化的影响能力。研究发现：(1)2019年为深圳可比降雨年,且符合2008—2020年间各年《深圳市气候公报》对降雨情况的阐述;(2)可比降雨条件下,与降雨相关的4项生态系统服务价值(减少泥沙淤积、减少面源污染、涵养水源、削减洪涝)呈年际间增长趋势,实际降雨条件下,减少泥沙淤积、减少面源污染价值增长,涵养水源、削减洪涝价值下降;(3)降雨因素显著影响GEP年际变化,不同降雨条件下,深圳2019—2020年GEP变化差异高达24.78亿元,而可比降雨条件可以有效减少非人为因素...     

模拟不同春季降雨量下典型草原土壤微生物磷周转特征

春季降雨是内蒙古典型草原生产力最重要的影响因素之一,土壤湿度与微生物活性密切相关,但春季降雨对土壤微生物量磷周转的影响目前知之甚少。本研究2015年4月底在内蒙古锡林浩特毛登牧场,设立不降雨(W0)、一次模拟降雨20 mm(W1)和两次模拟降雨,每次20 mm(W2)试验,旨在比较不同模拟降雨量条件下,典型草原土壤微生物量磷季节变化特征,了解土壤微生物量磷周转特征及其与植物磷素营养的关系。结果表明:(1)模拟春季降雨显著地提高了土壤微生物量磷,W1和W2分别从W0的6.91μg/g提高到7.47μg/g和8.29μg/g(全年平均值),尤其是模拟2次降雨,土壤微生物量磷周转期缩短至0.53年,周转通量增大至33.16 kg hm^-2 a^-1,而W0分别为0.59年和26.82 kg hm^-2 a^-1;(2)模拟春季降雨总体上降低了土壤酸性磷酸酶活性,但提高了碱性磷酸酶活性;(3)模拟降雨显著地提高了植物生物量和全磷含量,但是植物生物量和全磷含量与土壤微生物量磷、酸性和碱性磷酸酶活性及土壤有效磷含量之...     

早春首次降雨时间及降雨量对古尔班通古特沙漠两种短命植物形态特征与叶绿素荧光的影响

早春降雨事件是影响荒漠短命植物生长的重要因子, 为了解古尔班通古特沙漠积雪完全融化后早春首次降雨时间及降雨量对短命植物光合生长的影响。该研究选取两种优势短命植物尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrhinchum)和琉苞菊(Centaurea pulchella)为研究对象, 设置3个首次降雨时间(积雪完全融化后第10、20和30天)和3个降雨水平(5、10和15 mm), 探究两物种的形态、生物量及光化学效率的响应差异。结果显示: 积雪完全融化后第10天进行首次降雨处理时, 随着首次降雨量的增加, 尖喙牻牛儿苗的叶面积和总生物量呈显著增加趋势, 最大光化学效率呈下降趋势。在第20和30天进行首次降雨处理时, 尖喙牻牛儿苗和琉苞菊的叶面积均呈显著增加趋势。在积雪完全融化后5 mm降雨处理时, 随着首次降雨时间的延迟, 尖喙牻牛儿苗和琉苞菊的最大光化学效率呈先下降后上升趋势; 10 mm降雨处理时, 尖喙牻牛儿苗的冠根比降低, 根长和总生物量呈先增加后下降趋势, 琉苞菊的根长呈显著增加趋势; 15 mm降雨处理时, 尖喙牻牛儿苗的叶面积、冠根比和最大光化学效率呈显著增加趋势; 琉苞菊的冠根比和最大光化学效率呈下降趋势, 总生物量呈显著增加趋势。尖喙牻牛儿苗和琉苞菊的根长分别与0-5 cm和5-10 cm土壤含水量呈显著正相关关系。这说明早春首次降雨量比首次降雨时间更能影响植株生长, 但不同物种对降雨格局变化的响应不一致, 这可能通过影响早春短命植物的形态特征, 进而影响早春荒漠生态系统的稳定性。     

淋溶对烟草叶片中钾素外排的影响

目前,我国生产的烟叶钾的含量比国际优质烟低,人们认为这是由施钾肥不足,土壤中Ca2 、Mg2 与K 的竞争作用,栽培方法不当,以及土壤类型有差异等造成.对此,本文采用人工模拟降雨的方法,探讨不同淋溶时间和不同叶位的叶片淋失K 的量,以期能为减少或控制烟草地上部K 淋失,提高烟叶中K素含量,以适应卷烟工业的需求提供参考.     

氧化钠胁迫下苯丙烯酸对黄瓜根际细菌DNA分子水平多态性的影响

采用PCR-DGGE技术,研究了NaCl（0、292.5、585 mg·kg^-1土）胁迫下,不同浓度苯丙烯酸（0、25、50、100、200 mg·kg^-1土）对黄瓜根际细菌DNA分子水平多态性的影响.结果表明：在黄瓜幼苗的不同时期,低浓度苯丙烯酸（50 mg·kg^-1土）处理使DGGE图谱中的条带数和条带灰度与对照（CK,0 mg·kg^-1土）相近,多样性指数、均匀度指数和丰富度指数最高;高浓度苯丙烯酸（100、200 mg·kg^-1土）处理使土壤DGGE图谱中的条带数减少,条带灰度变暗,多样性指数、均匀度指数和丰富度指数较低.表明NaCl胁迫下,低浓度苯丙烯酸缓解而高浓度苯丙烯酸加重了盐分对土壤微生物的胁迫.对目的条带的克隆测序结果表明,受影响的主要细菌类群多数为不可培养细菌及α-、γ-和β-变形菌门,有少部分属于厚壁菌门、酸杆菌门和放线菌门.     

南方山区典型小流域桉树人工林种植对水土流失的影响

南方山区人工林的不合理开发导致严重的水土流失。典型人工林小流域土壤侵蚀时空变化研究对于人工林种植和山区生态环境可持续发展具有重要意义。本研究利用地理信息系统结合修正通用土壤流失方程,分析了粤西山区大顶山小流域土壤侵蚀的时空变化及关键驱动机制。结果表明：大顶山小流域侵蚀模数为1948.1 t·km^-2·a^-1,属于轻度侵蚀,但空间变异十分剧烈,变异系数为5.12,最大值可达191127 t·km^-2·a^-1。微度侵蚀(<500 t·km^-2·a^-1)面积占流域总面积的80.6%,中度及以上侵蚀(>2500 t·km^-2·a^-1)主要分布在植被覆盖度小于30%的桉树人工林幼林区,贡献了流域总侵蚀量的75.7%。2014—2019年间,大顶山小流域平均侵蚀年际变化不大,但土壤侵蚀空间分布变化较大,植被覆盖度、坡度和降雨是关键影响因素。桉树人工林种植导致自然植被破坏是引发造林区土壤侵蚀的首要原因。幼林区土壤侵...     

昆明市明通河流域降雨径流水量水质SWMM模型模拟

选取昆明市明通河流域为研究区域,在暴雨管理模型(SWMM模型)参数敏感性分析、模型率定的基础上,对明通河流域进行了降雨径流水量水质模拟。结果表明:SWMM模型水文水力模块中最灵敏参数为不透水率,水质模块中污染物最大累积量、污染物累积速率均为灵敏参数,而冲刷系数和冲刷指数的灵敏度受降雨强度影响波动较大。水量水质模拟结果与实测结果较为吻合,模型率定取得了满意的结果。模拟结果显示,研究区降雨径流总氮、总磷、化学需氧量单位面积负荷率分别为75.6、8.5、697.8 kg hm-2a-1,城市降雨径流污染在滇池流域面源污染中占有较大份额。     

Variability of water supply affected shoot biomass and root depth distribution of four temperate grassland species in monocultures and mixtures

极端降雨事件对生态系统功能影响的研究主要集中在干旱或洪水事件,通常包括全年或某个季度的平均或总降雨量的变化。然而,在不改变平均量或总量的情况下,增加降雨变异性的影响还很少被研究。本研究调查了增加水分供应变异性对单一栽培和混合栽培下4种草原植物的地上和根系生物量以及根系生物量分布的影响。将多年生黑麦草(Lolium perenne L., 浅根),菊苣(Cichorium intybus L., 深根),白车轴草(Trifolium repens L., 浅根)和红车轴草(Trifolium pratense L., 深根)种植在中型实验生态系统中。单一栽培条件下种植4株同种植物,混合栽 培条件下每种植物各1株。水分供应变异性处理设置低中高3种水平：与低变异水分供应处理相比,另设置一个中度变异处理(±40%)和高度变 异处理(±80%),测定了地上和根的生物量,拟合了根系垂直分布模型。研究结果表明,与低变异处理相比,白车轴草,红车轴草和4种植物 混种群落的茎生物量在高变异处理下显著减少。在所有处理中,4种植物混种群落产生的茎和根生物量比单一栽培(超产)中物种表现所预测的要多。在水分变异增加的情况下,菊苣在单一栽培下根系分配了更多的生物量到更深的土层,而白车轴草在单一栽培下根系总生物量显著降 低。这些结果表明,水分供应变异的增加会对单一栽培和混合栽培草地的地上和根的生物量产生负面影响。在野外尺度上,水分变异对多物种 草地系统功能的影响需要进一步研究。     

降雨量改变对黄河三角洲滨海湿地土壤呼吸的影响

全球变化背景下,降雨模式变化造成土壤水分波动是引起土壤呼吸动态变化的重要驱动力。但滨海湿地如何响应降雨模式变化,进而引起生态系统蓝碳功能改变的机制尚不清楚。依托黄河三角洲滨海湿地增减雨野外控制试验平台,采用土壤碳通量观测系统(LI—8100)对湿地土壤呼吸速率进行监测,探究了2017年黄河三角洲滨海湿地土壤呼吸及环境、生物因子对减雨60%、减雨40%、对照60%、对照40%、增雨40%、增雨60%等变化的响应及机制。结果表明:1)随着降雨量增加,湿地土壤温度逐渐降低;同时增雨和减雨处理均显著提高了湿地土壤湿度(P0.05)。(2)降雨量变化显著影响湿地植被物种组成、地上和地下生物量分配以及植被根冠比(P0.05)。增雨40%和增雨60%均显著提高了湿地植物种类和植被根冠比,但同时显著降低了湿地植被地上生物量。此外,增雨40%和减雨60%处理均显著提高了湿地植被地下生物量。(3)降雨量变化对2017年湿地季节土壤呼吸无显著影响,但在湿地非淹水期,增雨60%和增雨40%均显著提高了湿地土壤呼吸速率(P0.05)。(4)2017年湿地不同降雨处理的土壤呼吸与土壤湿度均呈二次曲线关系(P0.05),相关系数随降雨量增加而降低;同时在非淹水期不同降雨处理的土壤呼吸与土壤温度均指数相关(P0.05),土壤呼吸温度敏感性(Q_(10))随降雨量增加而增大。在淹水期不同降雨处理土壤呼吸与土壤温度无显著相关关系。(5)淹水期土壤呼吸速率与地表水位呈指数负相关(P0.001)。     

雨强对黄土坡面土壤水分入渗及再分布的影响

基于典型黄土的坡地人工降雨实验,对比研究了降雨、入渗及再分布规律;以雨强为主要影响因素,分析了降雨入渗及水分再分布过程中水土物质迁移的定量关系．结果表明,雨强变化对黄土坡面降雨入渗及土壤水分再分布的微观水分运动过程具有重要影响．雨强增大时,入渗和再分布湿润锋均随降雨历时延长而逐渐增加,但水分再分布过程的湿润锋增加速率比入渗慢得多;入渗湿润锋与时间关系可用幂函数表示,同时可表示为雨强的幂函数关系．再分布湿润锋与时间也存在定量关系．雨强越大,初始和稳定的土壤水分入渗率越高,累积入渗量随降雨时间增加得越快．此外,雨强越大,坡顶与坡脚湿润锋深度差异越小,坡面再分布过程的土壤含水量在各层的差异和递减趋势越明显．