泥石流最大淤积厚度影响因素

淤埋是泥石流对工程设施主要的危害方式之一,为研究泥石流体容重、堆积坡度、黏粒矿物含量等因素对泥石流淤积厚度的影响,通过水槽堆积试验的方法研究了不同泥石流体容重、不同固体物质中黏土矿物含量、不同沟道坡度对淤积厚度的影响。结果表明:(1)同一容重下,随着堆积坡度的增大,淤积厚度呈现减小趋势,且在小坡度范围内,流体容重越大,淤积厚度越大,但当坡度超过一定值后,淤积厚度与容重关系在相同坡度条件下区分不明显;(2)同一坡度下,随着泥石流体容重的增大,淤积厚度呈现增大趋势,且容重越大,淤积厚度增加速率愈大;(3)同等条件下,随着泥石流体中黏粒含量的增大,淤积厚度呈现增大趋势,但在较低(20%)黏粒含量情况下,淤积厚度随黏粒含量增大速率较小,当黏粒含量增大到一定值后(20%)淤积厚度随黏粒含量的增大速率增大;(4)通过文献资料数据验证和误差原因分析,本成果具有一定的准确性和可用性。     

不同恢复模式下露天采石矿废弃地生态修复研究

以济南市马武寨山为试验地点，采用11个指标，通过主成分分析确定影响研究区水土环境的3个主要成分为土壤生态因子、微地形因子、土壤养分因子，利用3个主成分对不同植被修复模式下露天采石矿废弃地及自然山体的水土环境进行研究，分析生态修复效果及存在的问题。研究表明：(1)土层厚度、枯枝落叶层厚度、NDVI和植被类型是土壤生态因子的主要影响因素；微地形因子中坡度是决定土壤侵蚀强度的主要因素；土壤侵蚀造成了一定程度的养分流失。(2)露天采石矿废弃地生态修复中，可通过种植多种乔木、增加土层厚度及土壤中黏粒含量等措施改善区域土壤生态环境，降低坡度减弱土壤侵蚀强度。(3)植被人工修复区域的生态环境得到了改善，植被与土壤的良性循环演替已初步形成。     

地形条件对汉康陵封土土壤属性的影响

以汉康陵封土四个坡向(东、南、西、北)和3个坡度(5°、10°、25°)样地土壤为研究对象,利用MS2000激光粒度仪测定土壤粒径分布(PSD)特征;并计算土壤PSD的分形维数(D值)和三种土壤可蚀性K值;分析土壤有机质、D值、K值的空间分布特征。结果表明:土壤有机质和D值呈对数正相关关系,二者在各坡向表层土壤之间的变化顺序一致,表现为东坡西坡北坡南坡;前者在各坡向之间差异均显著,后者在东坡和西坡,西坡和北坡之间差异不显著;陵顶土壤有机质含量最低。表层土壤K_(诺莫)和K_(epic)值在各坡向的变化顺序分别为东坡西坡北坡南坡陵顶和东坡=西坡北坡南坡陵顶。有机质和D值随坡度的变化表现为西25°西10°、东5°东10°,而K_(诺莫)随坡度的变化顺序与之相反。可采用诺莫法和Epic方法进行古代帝陵封土遭受侵蚀的敏感性评价,相对K_(epic),K_(诺莫)在不同地形上的变化更显著,并可用土壤有机质百分含量和D值对K_(诺莫)进行线性拟合,决定系数为0.993。     

三峡库区紫色土坡耕地氮磷径流特征研究

在三峡库区主要土壤类型(紫色土)、坡度(5°、25°)、种植模式(柑桔-牧草)上建立径流池,旨在研究自然环境条件下土壤氮磷径流特点.结果表明径流水的总氮平均浓度在5°坡度时明显高于25°坡度,径流水的总氮和总磷浓度在25°坡度变化幅度大于5°坡度.坡度平缓时,径流水的总氮和总磷浓度明显呈正态分布.5°坡度氮径流量和磷径流率呈显著性正相关,25°坡度径流水的总氮量和总磷量呈显著性正相关.5°坡度径流水的总磷量与土壤全磷含量呈显著性负相关,曲线模拟成S形曲线.相同坡度条件下,径流水的总氮量、土壤氮径流量明显高于径流水的总磷量和土壤磷径流量,但土壤氮和磷的径流率接近.     

不同种植时间脐橙园土壤理化特性研究

【目的】通过研究不同种植年限脐橙园土壤理化特性,为脐橙园施肥管理提供理论依据。【方法】以未种植地(对照)、2年生、4年生、9年生、15年生、23年生6个脐橙园为研究对象,采集样点0～20 cm,≥20～40 cm,≥40～60 cm土层土壤,分别测定土样的物理性黏粒含量、容重、20 cm蓄水量、有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷含量和pH等土壤理化性质。【结果】脐橙种植年限对土壤容重和蓄水量影响不显著。土层对土壤容重、蓄水量在土层之间存在极显著的影响(P<0.001),随着土层加深,土壤容重和蓄水量逐渐升高。脐橙种植年限、土层及其交互作用对土壤物理性黏粒均存在极显著影响(P<0.001),2年生及4年生果园上层土壤物理性黏粒显著低于未种植对照地(P<0.05),而23年生林地则显著高于未种植对照地(P<0.05),下层土壤物理性黏粒变化无显著规律。脐橙种植年限、土层深度及其交互作用对各土壤化学性质的影响均达到极显著水平(P<0.001),脐橙园中层土壤的pH均显著低于未种植对照地,下层土壤的pH则是随着种植年限的增加而逐渐降低。15年生脐橙园土壤各土层的有机质、速效磷、全氮、全磷含量均显著高于其他年限(P<0.05),上层土壤的速效氮含量在23年生果园达到最高值。土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷与土壤物理性黏粒呈正相关关系,而与pH、土壤容重、蓄水量呈负相关关系。【结论】脐橙种植年限对土壤理化特性存在显著影响,随着脐橙种植年限延长,土壤逐渐酸化,表层土壤物理性黏粒含量呈先降低后升高的趋势; 15年生果园土壤总体肥力显著高于其他种植年限。     

黏粒含量对粉质黏土土水特性影响的试验研究

粉质黏土分布广泛,其土水特性受黏粒含量影响显著。为揭示黏粒含量对粉质黏土土水特性的影响规律,采用离心机对不同黏粒含量粉质黏土进行脱水条件下土水特性测试试验。首先,制备六组干密度相同的不同黏粒含量粉质黏土试样,并通过密度计与筛分联合测定法获得试样颗粒级配曲线和黏粒含量。然后,通过调节离心机转速得到不同基质吸力对应的土样总质量与含水量,并基于Van-Genuchten模型拟合土样土-水特征曲线,进而分析黏粒含量对土-水特征曲线的影响。研究结果表明:(1)不同黏粒含量粉质黏土的体积含水率均随基质吸力增加逐渐减小且变化趋势基本一致:当基质吸力小于20 k Pa时,含水率接近饱和含水率,大于20 k Pa后含水率随基质吸力增加快速减小;(2)黏粒含量越高,粉质黏土持水能力越强,土体含水率越大,含水率受黏粒含量增加影响的程度呈现先增大后减小的趋势;(3)相同基质吸力条件下,黏粒含量越高,土体含水率越大,在基质吸力大于80 k Pa后不同黏粒含量土样的含水率相差越来越小;(4)残余含水率偏高,吸附的水分仍达到其饱和状态含水量的40%左右。这为进一步进行非饱和粉质黏土软基的水力特性评估提供了技术支持。     

木荷与杉木人工林枯枝落叶层溶解有机碳浓度及季节动态

对中亚热带木荷和杉木人工林(monocu1ture plantations of Schima superba and Cunninghamia lanceolata,15年生)枯枝落叶层(包括Oi、Oe和Oa层)DOC浓度及季节动态的研究表明:木荷人工林枯枝落叶层DOC浓度高于杉木人工林;两种群落枯枝落叶层中,Oi层的DOC浓度均高于Oe和Oa层;木荷和杉木人工林枯枝落叶层不同分解层次DOC浓度的季节变化模式相似,均在秋季出现最大值;枯枝落叶层DOC浓度及季节变化与温度、湿度、生物活性及枯枝落叶层中有机质数量等有关.     

采用Rényi多样性曲线法评价昆嵛山林下灌草层多样性排序效果

采用Rényi多样性曲线对昆嵛山不同林分类型和不同立地特征所代表的林下灌草层多样性进行排序,评价其应用效果。结果表明,物种累计曲线分析显示实际采到的物种占全部物种数(估计值(ACE)=131.26)的92.9%,表明抽样充分。方差分析表明,除了不同林分类型的Shannon指数(F=4.665,p=0.002)和Simpson指数(F=2.465,p=0.044)有显著差异外,不同海拔、坡位、坡度以及土壤厚度的灌草多样性各个指标,如物种丰富度、Shannon多样性指数、Simpson多样性指数等均无显著差异。Rényi多样性曲线排序明确显示针叶树-杂木林和阔叶林林下灌草层多样性较其他5种林分类型(黑松林、赤松林、赤松-黑松混交林、日本落叶松/刺杉、针叶树-麻栎林)的高,而这5种林分的灌草层多样性曲线相互交错。从立地条件来看,低海拔(<200 m)、下坡位、缓坡(坡度0°～10°)的灌草多样性明显偏低;土壤厚度>5 cm和土壤厚度在1～3 cm的灌草多样性曲线处于其他3个土壤厚度梯度的下方。因此,Rényi多样性曲线在反映群落多样性指标方面更加直观。     

天童常绿阔叶林主要演替阶段的土壤剖面及碳密度特征

选择浙江天童常绿阔叶林次生演替的四个主要阶段：灌草丛、马尾松林、木荷林与栲树林,研究其土壤剖面特征和碳密度的变化规律.结果显示：(1) 随演替进行,演替后期土壤机械组成的细颗粒比例增加,土壤容重显著降低,pH值略有降低（但不显著）,有机质含量显著增加,10~20 cm层含水率显著增加;(2) 碳密度在演替前期和后期高于演替中期,而在剖面中间层（10~20 cm）最低;(3) 土壤细颗粒比例与含水率显著正相关,与土壤容重显著负相关,土壤有机质与碳密度显著正相关（0.01）.可以认为,随着常绿阔叶林次生演替进行,土壤剖面理化性质明显改善.     

不同云南蓝果树枯落物厚度对其种子萌发影响的初探

云南蓝果树(Nyssa yunnanensis W.C.Yin)为我国热带北缘特有珍稀濒危植物,落叶大乔木,被列为国家一级保护野生树种。根据野外调查,目前云南蓝果树自然更新困难,枯枝落叶是森林更新的重要影响因素。本研究设计了种子表面覆盖0cm、1cm、2cm、3cm、4cm厚枯落物和种子置于1cm、和2cm厚枯落物表面7个实验处理,模拟自然条件研究枯落物对云南蓝果树种子萌发的影响,结果表明:不同枯枝落叶厚度处理对种子的萌发率没有显著的影响,0cm枯枝落叶厚度处理萌发率最高,为42.7%±3.7%;不同枯枝落叶厚度处理对起始萌发时间有显著的影响,枯枝落叶厚度在0cm的起始萌发时间最早,为7d。同时随着厚度的增加,萌发起始时间推迟,最迟为4cm的处理,为19d;不同枯枝落叶厚度处理对种子的发芽势也有显著影响,0cm处理时发芽势最高,为18.0%±3.8%,除0cm外的其他处理之间无显著差异。     

缙云山森林土壤速效N的分布规律

研究了缙云山森林生态系统4个演替阶段的土壤速效N分布变化规律．结果表明,①土壤速效N在不同群落中均具有明显的层次性,即A（腐殖质层）＞B（沉积层）＞C（母质层）相关分析结果表明,土壤速效N含量与土壤厚度呈极显著负相关（P＜0．01）．②A,B层土壤速效N含量随演替的方向逐渐增加,即灌草丛＜马尾松纯林＜马尾松－川灰木混交林＜常绿阔叶林．这是因为土壤速效N含量与土壤含水量、有机质含量、枯枝落叶厚度呈正相关．③物种多样性指数随演替方向逐渐升高,但在灌木层、草本层略有波动相关分析结果表明,其与A,B两层土壤速效N含量存在不同程度的相关关系．     

不同坡度和前期土壤含水率下裸地和草地的降雨产流试验分析

坡度和前期土壤含水率是降雨产流过程的重要影响因素。为探讨其对降雨产流过程的影响,采用人工降雨模拟试验,对太行山前平原区不同坡度和前期土壤含水率下草地和裸地降雨产流过程进行了研究。结果表明:(1)草地和裸地的径流量均随坡度和前期土壤含水率的增加而增大,且裸地在稳定阶段的产流量以及累积产流量均高于草地;同时,前期土壤含水率较高时,累积产流量与降雨历时呈现出分段函数的关系;(2)径流系数、产流滞时以及入渗率随坡度和前期土壤含水率的增加分别呈现出增大、减小和减小的趋势,且两影响因素对草地径流系数、产流滞时及入渗率的影响程度均强于裸地;(3)裸地和草地的入渗率均随坡度和前期土壤含水率的增加,其变化速率逐渐增大,且较其他入渗模型,Horton入渗模型可以很好地估算土壤入渗率以及入渗量。通过试验研究,以期为进一步探索太行山前平原区降雨产流规律提供参考。     

火干扰下的大兴安岭冻土活动层变化研究

利用相似流域比较法,选取1987年特大森林火灾严重过火区与未火烧区的两个小流域作为研究区,通过野外实验获取两个流域的冻土活动层厚度以及相关的环境因子数据,利用多因子方差分析对火干扰下的冻土活动层及其环境因子进行研究。结果显示:有无乔木以及乔木的生长状况,苔藓层、泥炭层厚度以及土壤的机械组成等均与冻土活动层厚度呈显著相关。火烧区的乔木已完全消失,苔藓层分布不均匀而泥炭层的厚度则显著小于未火烧区,从而导致火烧区的冻土活动层厚度显著大于未火烧区。冻土层的变化将进一步引起冻土区湿地格局变化、林缘后退等生态环境问题。     

广西石漠化地区坡面土壤侵蚀规律研究

为了研究广西石漠化地区坡面土壤侵蚀中各影响因子的影响规律,通过自制大型降雨试验装置模拟坡面土壤在不同雨强、坡度和干容重条件下的土壤侵蚀现象。结果表明:边坡坡度在5°~25°范围内变化时,坡面土壤侵蚀量随坡度的增加趋势呈先慢后快,但当坡度超过25°时,土壤侵蚀量表现为减小趋势;雨强在0.5~2.0 mm/min范围内变化时,坡面土壤侵蚀量随雨强的增加呈近似指数关系增长,但当雨强不超过0.5 mm/min时,土壤侵蚀量基本可忽略不计,坡面土壤侵蚀量主要由2.0 mm/min的侵蚀性强降雨引起;干容重在0.9~1.2 g/cm3范围内变化时,土壤侵蚀量随干容重增长表现为线性减小关系;引起广西石漠化地区坡面土壤侵蚀的主要因子为雨强,其对土壤侵蚀量的影响明显高于干容重和坡度。因此,对广西石漠化地区坡面土壤侵蚀的防治,应着重控制侵蚀性强降雨、陡坡耕种等对坡面水土流失的影响。     

东大山保护站主要植被类型土壤性质与涵养水源功能研究

对祁连山保护区东大山保护站主要植被类型土壤容重、总空隙度、毛管空隙度、非毛管空隙度、pH值、有机质、碳酸钙、速效钾含量,以及土壤含水率和土壤贮水量进行了测定。结果表明,不同的植被类型对土壤理化性质,以及土壤含水率和贮水能力的影响较大;土壤含水率与土壤容重呈负相关,与总空隙度、毛管空隙度、土壤有机质呈正相关,经相关显著性检验达到极显著相关,与pH值、碳酸钙、速效钾含量无相关关系;相同厚度的土壤贮水能力草原植被类型以亚高山草甸土壤贮水量大,森林植被类型以沙地柏、高山柳灌丛、青海云杉林土壤贮水量大。     

土壤颗粒组成及土壤容重对土地利用变化的响应

通过野外考察、典型剖面采样及室内实验,研究了黄土高原洛川塬典型耕地转变为苹果园后土壤颗粒组成和土壤容重等土壤物理属性的变异特征.研究结果表明:耕地改为苹果园地后,在0~20cm土层中,土壤粘粒含量显著增加(P0.01),其他土层没有显著变化;在0~60cm土层中,土壤容重显著降低(P0.01);在60~100cm土层中,没有显著性变化.在剖面垂直方向上,耕地颗粒含量从表层向下随着深度增加呈现先升高再降低的趋势,在20~40cm土层粘粒含量最高(17.18%),容重最大(P0.01),而苹果园0~60cm土层粘粒含量大于60~100cm土层,土壤容重则随着土层深度的增加有降低的趋势.可见,土壤容重和土壤颗粒中的粘粒含量均对土地利用变化表现出一定的敏感性.     

皆伐火烧对中亚热带米槠次生林生态系统碳贮量的影响

通过对中亚热带米槠次生林皆伐、火烧前后生态系统(乔木层地上部分和地下部分、林下植被层、枯枝落叶层及0~100 cm矿质土壤层)碳贮量变化进行研究,探讨皆伐火烧对中亚热带米槠次生林生态系统碳贮量的影响.结果表明,米槠次生林皆伐前生态系统碳贮量为278.6 t·hm-2,其中乔木层占64%,而林下植被层与枯枝落叶层碳贮量较低;皆伐后,树干(包含树皮)及粗枝被移出生态系统,其中包含97.5 t·hm-2的碳,相当于生态系统碳贮量的35%.火烧后2 d,采伐剩余物(包含枯枝落叶层物)碳贮量损失31.9 t·hm-2,损失率高达87%,而土壤表层(0~10 cm)碳贮量为(20.0 t·hm-2),较火烧前下降了18%.由此可见,皆伐和火烧均造成生态系统碳贮量显著下降.     

油蒿演替系列土壤基质的演变

土壤基质变化影响干旱、半干旱区植物群落的演替.对干旱区油蒿群落演替系列土壤基质变化的分析表明,随油蒿群落的演替进展,土壤各层中CaCO3含量显著增加,有机质和土壤全N含量也明显增加,相应各层细菌数量显著增加,油蒿半固定沙地和固定沙地土壤脱氢酶活性显著增强.这些变化促进了油蒿枯枝落叶的分解,加速了Ca2 的释放,促进了土壤呼吸,促进了土壤中CO2的释放,进而促进了油蒿群落土壤中CaCO3的淋溶和淀积.进一步分析得知,油蒿须根是土壤CaCO3形成的重要来源.钙积层的形成使得较油蒿根系更浅的冷蒿植物得以侵入、定居,而油蒿则逐渐退出.因此,土壤基质变化尤其是土壤钙积层的形成是油蒿群落演替的根本原因.     

酸沉降下韶山森林DOC时空分布及环境影响因子研究

于2003年1月-2003年12月对酸沉降影响下韶山4个典型样地进行了林内降雨DOC的监测,并以此分析研究了韶山森林在酸沉降作用下DOC浓度、通量变化特征及环境影响因子,结果表明:韶山森林冠层穿透水、亚冠层穿透水以及枯枝落叶层淋滤液中DOC月均浓度分别为8.52 mg C/L,10.43 mg C/L和23.38 mg C/L,最大值均出现在8月;冠层穿透水和枯枝落叶层淋滤液中DOC浓度随着海拔高度的增加而增加,而亚冠层穿透水DOC浓度受海拔高度的影响较小;环境因子对DOC浓度分布有一定的影响,但降雨酸度对其影响不明显;冠层、亚冠层和枯枝落叶层中DOC通量月变化范围分别为81.37 ～808.18 mg/m2,97.04 ～398.73 mg/m2和329.31～2 789.1 mg/m2.从全年来看,枯枝落叶层淋滤液中DOC通量均为最大,表明韶山森林DOC的积累主要出现在枯枝落叶层.     

石漠化小流域植被演替阶段土壤容重与水分的变化特征

运用空间代替时间法,对关岭石漠化区小流域裸地、草地、灌木林、乔木林和顶级群落5个植被演替阶段下土壤进行分析,探究0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm三个层次下土壤容重、土壤自然含水率和土壤饱和含水率的变化特征。结果表明:演替过程中,灌乔阶段土壤容重显著降低,而这种降低是从浅土壤层(0~40 cm)开始向更深层(40~60 cm)土壤进行的;土壤自然含水率和饱和含水率显著地提高。随着演替等级的升高,不同土层间水分含量发生变化,水分含量最高的土层开始从深层向浅层转移,浅层土壤的保水能力随着演替进行开始增强,而深层土壤保水能力相对减弱。