黄土高原小流域淤地坝泥沙粒度的剖面分布

2006年6月,按照泥沙旋回分层连续取样,分析了黄土高原丘陵沟壑区典型小流域1954年修建的淤地坝泥沙粒径的剖面分布特征.结果表明：该坝地泥沙旋回至少28个,旋回层的厚度范围在2～60 cm;沉积剖面土壤粒径以粉砂（0.05～0.002 mm）为主,占60%以上,其粒径集中分布于0.01～0.05 mm,粗泥沙（粒径>0.05 mm）含量约占23.09%;随淤积深度的增加,泥沙各粒径范围的变异程度增加,2 m土壤深处可作为研究区淤地坝粒径变异突变点的标识,粒径变异是河道比降和水沙动力条件共同作用的结果;研究区淤地坝泥沙沉积剖面存在72 cm厚的累积耕作层,累积耕作层的明确对于淤地坝泥沙侵蚀环境具有指示作用.     

低温胁迫下嫁接对黄瓜叶片SOD和CAT基因表达与活性变化的影响

研究了低温胁迫下嫁接和自根黄瓜叶片Mn-SOD、Cu/Zn-SOD和CAT mRNA基因表达和酶活性变化及其与抗冷性的关系.结果表明:低温胁迫下,嫁接与自根黄瓜叶片Cu/Zn-SOD、Mn-SOD mRNA基因相对表达量变化分别与其Cu/Zn-SOD、Mn-SOD活性变化相吻合,而CATmRNA相对表达量变化与其CAT活性变化并不一致;嫁接黄瓜叶片Cu/Zn-SOD和Mn-SOD mRNA相对表达量及SOD、Cu/Zn-SOD和Mn-SOD活性均高于自根黄瓜,MDA含量和电解质渗漏率均低于自根黄瓜,嫁接黄瓜较高的SOD基因表达量调控的较高SOD活性是其抗冷性强于自根黄瓜的主要因素;嫁接黄瓜的功能叶CAT mRNA相对表达量略高于自根黄瓜,而幼叶CAT mRNA相对表达量低于后者,但两者CAT活性差异不大,说明低温胁迫对嫁接黄瓜叶片CAT mRNA相对表达量及CAT活性的影响不大.     

黄土典型坝系流域碳沉积特征及其源解析

沉积物信息能够反映流域侵蚀环境变化,研究沉积物碳赋存规律对流域侵蚀过程和生态恢复具有重要指示意义。本文选取黄土高原典型坝系流域,通过土壤沉积剖面取样和室内测试分析,同时利用稳定同位素技术,分析了坝地及沟道沉积土壤剖面的碳分布特征及其来源解析。结果显示：（1）淤地坝沉积土壤总碳含量和土壤有机碳含量变化范围分别为12.80-14.76 g/kg和1.34-3.53 g/kg;沟道沉积土壤总碳含量和土壤有机碳含量变化范围分别为13.61-17.86 g/kg和1.52-5.04 g/kg。（2）淤地坝土壤总碳含量在土壤深度0-100 cm和350-500 cm区间波动较为平缓,100-350 cm波动较大;沟道0-200 cm土壤层总碳含量沉积变化较大,而200-390 cm土壤层变化平缓。淤地坝和沟道沉积土壤有机碳含量随土壤深度增加呈现降低趋势。（3）淤地坝有机碳同位素变化范围为-23.96‰——22.09‰,整体上呈现表层土偏正,并随土壤深度增加而呈现偏负的趋势;沟道沉积土壤有机碳同位素变化范围为-27.04‰——24.58‰,随土壤随深度增加呈现偏正的趋势。（4）羊圈沟坝地表层土壤有机碳多来源于灌木（占96.80%）,沟道表层土壤有机碳则多来自于灌木和草地（分别占62.05%、32.4%）。     

黄河河龙区间退耕还林前后淤地坝拦沙特征分析

为探究黄河中游河龙区间退耕还林工程实施前后淤地坝拦沙变化特征,采用实地测量和文献集成分析相结合的方法,分析了退耕前后多个时段河龙区间不同分区淤地坝的拦沙特征。结果表明:退耕后,河龙区间北部、中部和南部淤地坝平均拦沙模数分别为7138.5 t km~(-2) a~(-1)、2596.5 t km~(-2) a~(-1)和4230.9 t km~(-2) a~(-1),比退耕前分别减少了49.5%、84.1%和52.1%,且均显著小于退耕前,坝控流域侵蚀程度总体上由极强烈侵蚀、剧烈侵蚀和极强烈侵蚀分别转变为强烈侵蚀、中度侵蚀和中度侵蚀;退耕前河龙区间中部和南部淤地坝拦沙模数随时间推进显著降低;退耕后河龙区间北部淤地坝拦沙模数随时间推进而下降。未来河龙区间淤地坝建设应根据小流域侵蚀产沙现状适当缩减规模,以免造成水土资源浪费,影响下游的用水安全。     

坝地剖面泥沙有机碳分解特征及其影响因素

黄土高原地区已建成的5.6万余座淤地坝累计拦截有机碳0.95 Pg,是陆地生态系统重要的碳汇,但是目前对其分解机制仍知之甚少,难以量化其在陆地碳循环中的作用。本研究通过模拟原始沉积条件下的泥沙环境(缺氧条件)进行矿化培养,并比较假定泥沙暴露在有氧情况下的有机碳分解速率,探究有机碳分解速率的影响因素。结果表明: 坝地泥沙在原始沉积条件和暴露在有氧条件下有机碳分解速率均值分别为(6.47±4.06)和(56.66±17.78) mg C·kg^-1·d^-1,坝地泥沙在埋藏条件下有机碳分解速率仅为被暴露在有氧条件下的11.4%,表明埋藏显著降低了有机碳分解速率。在缺氧条件下泥沙化学性质比有机碳分解相关微生物对泥沙有机碳分解速率的影响更大;在有氧条件下则表现为有机碳分解相关微生物对泥沙有机碳分解速率的影响更显著;泥沙物理性质对缺氧和有氧条件下泥沙有机碳分解速率的影响均较小。自然情况下,淤地坝表现为碳汇,但当发生溃坝时,原本在沉积缺氧条件下储存的泥沙有机碳会迅速暴露在空气中,有机碳分解速率显著提高,表现为碳源。