生态茶园不同套种模式光合有效辐射特征

为探讨不同套种模式生态茶园光合有效辐射特征及其差异,分别在西双版纳勐海县选取人工套种的沉香-茶树、樟树-茶树、千斤拔-茶树以及纯茶园样地,在干热季、雨季和雾凉季分别同步测定光合有效辐射,结果表明同一样地不同季节的光合有效辐射量差异较大.在雾凉季,各样地的光合有效辐射的数值较低,以樟树-茶园模式为最小,而干热季总体上数值较大.各套种模式光合有效辐射日总量则呈现千斤拔-茶树模式最大,樟树-茶树模式为最小.干热季光合有效辐射最强,在纯茶园日总量可达38.57 mol·m-2·d-1;但雾凉季近地层光合有效辐射最弱,在遮蔽较小的千斤拔-茶树模式日总量仅为23.03 mol·m-2·d-1.不同套种模式光合有效辐射与纯茶园的比值具有较大差异.干热季,樟树-茶树模式的光合有效辐射仅为纯茶园的65.9 %,雨季为76.0 %,雾凉季为87.2 %.而千斤拔-茶树模式的光合有效辐射在干热季、雨季和雾凉季则分别为纯茶园的90.2 %,91.2 % 和99.9 %.各套种模式光合有效辐射的比值均是干热季＜雨季＜雾凉季.     

生态茶园不同套种模式光合有效辐射特征

 为探讨不同套种模式生态茶园光合有效辐射特征及其差异,分别在西双版纳勐海县选取人工套种的沉香-茶树、樟树-茶树、千斤拔-茶树以及纯茶园样地,在干热季、雨季和雾凉季分别同步测定光合有效辐射,结果表明同一样地不同季节的光合有效辐射量差异较大.在雾凉季,各样地的光合有效辐射的数值较低,以樟树-茶园模式为最小,而干热季总体上数值较大.各套种模式光合有效辐射日总量则呈现千斤拔-茶树模式最大,樟树-茶树模式为最小.干热季光合有效辐射最强,在纯茶园日总量可达38.57mol·m^-2·d^-1;但雾凉季近地层光合有效辐射最弱,在遮蔽较小的千斤拔-茶树模式日总量仅为23.03mol·m^-2·d^-1.不同套种模式光合有效辐射与纯茶园的比值具有较大差异.干热季,樟树-茶树模式的光合有效辐射仅为纯茶园的65.9%,雨季为76.0%,雾凉季为87.2%.而千斤拔-茶树模式的光合有效辐射在干热季、雨季和雾凉季则分别为纯茶园的90.2%,91.2% 和99.9%.各套种模式光合有效射的比值均是干热季＜雨季＜雾凉季.

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基于稳定氢氧同位素的高寒草甸坡地壤中流产流研究

以青海湖流域高寒草甸坡地为例, 通过收集2013年4—9月大气降水、土壤水和壤中流样品, 测定其稳定氢氧同位素值(δD和δ18O)并分析不同水体同位素特征, 同时使用二源线性混合模型辨析壤中流的产流来源.结果显示:大气降水的氢氧同位素值更加接近浅层(0~40 cm)土壤水的氢氧同位素值, 说明大气降水对浅层土壤水的补给作用要高于深层(40~80 cm)土壤水, 而壤中流的氢氧同位素值更加接近深层土壤水的氢氧同位素值, 说明该部分壤中流主要来源于降水前储存在土壤中的水分; 在非降水期间, 土壤水对坡上和坡中位置壤中流的平均贡献率分别为88.54%和78.43%;当降水事件发生时, 壤中流的水分来源由土壤水逐渐转变为大气降水, 而降水停止后土壤水重新成为壤中流的主要来源, 说明土壤水是高寒草甸壤中流产流的重要来源.     

北京山区松栎混交群落的植物水分来源研究

为探究北京山区典型植物的水分竞争关系,通过测定雨季松栎混交群落内5种植物(栓皮栎、油松、荆条、构树、小叶鼠李)的枝条水及不同水源的氢氧同位素值和土壤含水量,利用多元线性混合模型(Iso-source模型)分析了不同植物对不同水源的利用比例.结果表明:栓皮栎主要利用60~100cm深层土壤水,利用比例为55.7%;油松的主要水分利用来源于表层0~20cm土壤水分,水分利用比例占所有水分来源的2/3;林下灌木荆条主要水分来源也为表层0~20cm的土壤水分,利用比例为50.27%;构树对各水分来源的利用较均匀;小叶鼠李主要对40~100cm的深层土壤水分利用较多,水分利用比例达到70%以上.栓皮栎、小叶鼠李倾向于利用深层土壤水,油松、荆条倾向于利用表层土壤水.因此,栓皮栎、油松、构树三者可以形成松栎混交林,以减少植物群落在水分来源中存在的竞争;而油松与荆条、栓皮栎与小叶鼠李水分竞争较大,不易混交.     

鄱阳湖苔草枯水期的水分利用策略

选取鄱阳湖湿地典型植物苔草为对象,通过野外采样,对苔草的土壤水、植物水稳定氢氧同位素组成进行分析,研究鄱阳湖湿地苔草在枯水期的水分利用策略。结果发现:土壤水的氢氧稳定同位素比之间有明显的线性相关关系,在水位更低的2016年土壤水经历了更严峻的蒸发,根据氧同位素比和土壤含水率随深度变化可以将土壤水分为表层土壤水、深层土壤水和地下水三层;在枯水期,苔草对三种水源的利用比例为28.2%~41.4%,对各水源利用比例总体上大致相当,但断面之间的表现差异明显,各采样点之间有所差别,且在2016年枯水期差别更加明显。     

鄂尔多斯高原灌丛化草地恢复机制解析

为澄清严重灌丛化草地能否自然恢复的争论性问题,从灌草植物水分利用与土壤水分变化的角度分析了鄂尔多斯高原油蒿灌丛化草地的恢复过程。结果表明,油蒿灌丛化草地围封后油蒿地上生物量由最高的231.7g/m²下降至9.3 g/m²,而长芒草生物量则由0上升至137.6 g/m²;0～10 cm根系生物量显著增加,10 cm～20 cm根系显著减少,灌丛化草地恢复为长芒草为主的草地的趋势明显。随灌丛化草地恢复,表层土壤细粒物质增加,降雨向土壤深层入渗减少,表层土壤含水量增加。固定沙地油蒿群落油蒿5月和9月主要水分来源为浅层土壤水,7月主要利用深层土壤水;长芒草主要利用浅层土壤水。固定沙地长芒草群落油蒿5月和9月主要利用中层土壤水,油蒿7月主要利用深层土壤水;长芒草主要利用浅层土壤水。抗氧化酶和渗透调节物质分析显示长芒草的耐旱性高于油蒿。灌草植物水分利用差异与不同土层土壤水分变化是灌丛化草地恢复的关键驱动因素。     

黑河下游荒漠河岸林植物水分传输观测试验研究

荒漠河岸林是长期适应干旱区内陆河流域环境的产物,具有独特的水分利用和生存策略.对黑河下游胡杨、柽柳等主要荒漠河岸林植物液流、水势、木质部导水率、根系水分再分配以及植物水分来源等的测试分析表明,在降水稀少、蒸发强烈的黑河下游,胡杨、柽柳主要利用的是深层土壤水和地下水,其中成熟胡杨主要吸收地下175~325cm处土壤水和地下水供其蒸腾和生存所需;胡杨根系水力提升过程主要发生在10~70cm土层,蒸散导致的土壤耗水量中有10%来自根系提升的水量;植物根和枝条木质部的初始导水率(K_(s0))和最大导水率(K_(s,max))相对较高,其中柽柳木质部的潜在导水能力比胡杨强;胡杨、柽柳液流速度呈单峰型,在午后达到峰值,黎明前水势无显著变化,反映未受到严重水分胁迫;黑河下游河道附近的地下水埋深大多在4m以内,基本可以满足荒漠河岸林植物的生长发育,黑河下游荒漠河岸林生态系统处于稳定和发展状态.     

毛乌素沙地南缘4种灌木生长季水分利用来源分析

为提升毛乌素沙地防风固沙植被体系的稳定性,利用氢氧稳定同位素法,对不同类型(油蒿、羊柴、紫穗槐、沙地柏)固沙灌木生长季潜在水分来源及水分利用特征进行研究。结果表明:(1)不同类型固沙植被恢复区土壤水分含量具有较大差异,生长旺季显著高于其他两时期。在生长季初期和生长旺季,土壤水分含量随土层深度的增加表现出先增加后减少的趋势,而生长季末期土壤含水量随着土层的增加变化不明显或有所减少;(2)不同类型固沙植被恢复区土壤水和植物样中δD值差异明显,表层土壤水中δD值较集中,而深层土壤水中其含量之间差异比较大;(3)植物水分利用来源和比例的分析表明,油蒿生长季水分利用来源比较均匀,在生长旺盛期偏重于利用浅表层土壤水;紫穗槐和沙地柏主要利用深层土壤水;羊柴对深层和浅层土壤水分均有利用。为避免固沙植物水分利用之间发生竞争,紫穗槐和沙地柏不宜混合搭配,而油蒿和上述两个植物之间可以考虑进行混合搭配。     

土壤初始含水量对黄土坡地水分运动与转化特征的影响

通过室内模拟降雨试验,研究了水蚀条件下初始含水量分别为1.3%、5.7%、9.7%、14.2%和18.9%时黄土坡地水分的迁移特征。结果表明随着土壤初始含水量的增加,坡面产流开始时间提前,坡地平均径流系数和径流量呈线性增加趋势;坡面径流含沙量与土壤初始含水量呈抛物线关系,在9.7%含水量左右存在最小值;土壤初始含水量越高,坡地累计入渗量越小,雨水转化为土壤水分的比率越小。在土壤初始含水量较高的雨季,建议采取保护性耕作措施,增加雨水入渗率,减少水土流失量。     

夏季高寒沙地乌柳林的水分来源

【目的】共和盆地位于青藏高原的半干旱区,属于典型的高寒沙地,是青海省土地荒漠化最严重的区域之一。乌柳是当地退化草地恢复的主要树种,乌柳林的稳定性是其可持续管理的关键。研究夏季乌柳林的水分来源以分析它们在半干旱区能否维持稳定性。【方法】利用稳定氢、氧同位素技术研究了夏季4个林龄乌柳林的水分来源,比较乌柳林的木质部水分与各潜在水源的稳定氢、氧同位素值,确定7月乌柳林主要利用的水源。【结果】不同林龄乌柳林可利用不同深度的土壤水或地下水。其中,2年生乌柳林主要利用地表下25 cm的土壤水,占总水源的75.5%; 10年生乌柳林主要利用地表下25～75 cm的土壤水和地下水,占总水源的73.9%; 20年生乌柳林主要利用地表下50～75 cm的土壤水和地下水,占总水源的67.7%; 30 年生乌柳林主要利用地表下25 cm的土壤水和地下水,占总水源的69.6%。随着林龄的增加(从10 a到30 a),乌柳林对地下水的依赖性逐渐增强。【结论】乌柳林通过调整水分利用策略来适应共和盆地的半干旱气候。利用稳定的深层土壤水和地下水有助于长期维持乌柳林稳定性,建议将乌柳作为高寒沙地和其他半干旱地区退化植被恢复的主要树种推广。     

桉树人工林与邻近区域群落土壤肥力研究

 采用灰色关联系统分析方法对滇中桉树人工林与邻近区域群落土壤进行肥力变化进行分析研究,结果表明:滇中生态脆弱带种植桉树人工林,4个生长季节中,由于人为干扰,桉树人工林群落表现出在雨季对养分的特殊需求,土壤肥力水平由旱季0.274±0.027变化到雨季的0.256±0.018,全年表现出对土壤养分的持续耗竭,与邻近区域群落比较,容易造成生态系统土壤养分贫瘠化而影响植被的正常恢复,需要对桉树人工林群落进行人为养分管理来实现桉树产业的可持续发展.     

深圳河湾流域溢流污染规律及其对海湾水质的影响

以深圳河湾流域为研究对象, 基于流域降雨径流污染?沿河截排系统溢流?海湾水动力水质联合模型, 分析研究区溢流污染输出的时空变化规律及其对海湾水质的影响。结果表明, 全年流域主要污染源为污水处理厂尾水污染和溢流污染; 溢流污染占入河湾总污染负荷的30%左右, 雨季升至50%左右, 成为深圳河湾流域雨季最主要的污染源; 溢流污染负荷季节差异性显著, 雨季占全年总负荷的85%以上; 溢流污染负荷随降雨量增加而增加, 当降雨强度相差不大的时候, 雨前干旱时间越长, 溢流污染负荷越大; 深圳湾内湾水质比外湾差且波动更明显, 雨季内湾及湾中水质比旱季差且波动更大; 在场次降雨情况下, 内湾水质波动受溢流污染冲击影响最严重, 湾中及外湾水质波动主要受潮汐作用影响; 在降雨重现期为0.25~0.5 年(2小时降雨约45~60 mm)时, 深圳湾水质超标最明显, 水质受溢流污染冲击影响的持续时间为12~20天。     

半干旱地区土壤湿度变化特征

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)站2006年5月至2009年12月5～80 cm的土壤体积含水量间隔半小时的数据,分析了半干旱地区土壤湿度变化特征.结果表明:5～40 cm土壤湿度有明显的季节变化,呈现出三高三低的变化特征,80 cm土壤湿度季节变化不明显;土壤湿度浅层比深层波动大,5～80 cm各层土壤体积含水量平均日较差依次为1.08％,0.57％,0.25％,0.11％,0.04％,相比于10 cm土壤体积含水量5.71％的方差,80 cm的方差只有2.69％;土壤湿度大小因土壤深度、季节和天气背景不同而有所差异,春、夏、秋季土壤湿度随深度加深呈降低型,冬季呈现增长型;随着深度的加深,上下层土壤湿度的相关性逐渐减弱,滞后时间在增加,滞后时间最短为3.5h,最长为35 h.     

淮河支流西淝河污染物质负荷输出特征

淮河污染物质主要来源于各小流域支流,因此研究支流污染物质输出特征对淮河的污染物质减排和水质管理具有十分重要的科学意义。研究选取淮河支流西淝河为研究对象,于2018年1～12月期间对流域出水口断面水量、水质（CODMn、TN和TP等）进行高频次的同步监测,分析污染物质的负荷特征。监测和数据分析分雨期和非雨期进行,其中雨期为3～9月,非雨期1、2、10、11、12月,汛期主要为5～9月。研究结果表明,西淝河出流CODMn浓度变化范围是2.8～10.2 mg·L-1,年均值5.4 mg·L-1,TN浓度变化范围是0.82～3.80 mg·L-1,年均值2.04 mg·L-1,TP浓度变化范围是0.01～0.34 mg·L-1,年均值为0.11 mg·L-1。西淝河流域污染物质输出具有明显的季节性变化,CODMn、TP浓度和负荷随时间变化趋势与流量一致,雨期浓度均高于非雨期浓度,在汛期达到最大。TN浓度、负荷随时间变化趋势与CODMn、TP不同,非雨期浓度高于雨期浓度。单位面积上CODMn年出流负荷量为22.9 kg·ha-1,TN年负荷量为8.7 kg·ha-1,TP年负荷量为0.46 kg·ha-1,CODMn和TP、TN负荷量均与流量、浓度成极显著正相关,负荷输出受降雨径流影响较大。     

广西里湖地下河水化学特征及其影响因素

【目的】岩溶地下水由于储量相对丰富,水质优良,是良好的供水水源。因此,揭示岩溶地下水水化学特征及其影响因素,能够为保护和利用岩溶地下水提供科学依据。【方法】以广西里湖地下河为研究对象,于不同季节对里湖地下河上游到下游的河水进行水化学分析。【结果】里湖地下河水主要阴离子为HCO-3,主要阳离子为Ca2+,水化学类型为HCO3-Ca型,影响水质变化的主要离子为Cl-,NO-3,SO2-4;各离子浓度从上游到下游变化不一致,总体呈现先升高再降低的趋势,季节变化体现在雨季离子浓度偏低,旱季偏高。【结论】地下水地球化学组成受控于碳酸盐岩的自然风化溶解;污染物质主要来源于人类活动的输入,降雨的稀释作用是影响水质季节性变化的主要原因,地下河自身存在的自净能力使得污染物浓度降低,尤其是甘田坝到小龙洞洞穴伏流段水体中部分污染物的浓度显著降低。     

西双版纳橡胶,胡椒和咖啡根际土壤放线菌区系研究

不论干雨季，橡胶、胡椒和咖啡根际土壤放线菌中，链霉菌的分离频率最高，占总分离频率的４０％以上．其中，三作物根际土壤的链霉菌、链轮丝菌、马杜拉放线菌和孢囊放线菌等属的分离频率干季高于雨季、而小单孢菌、诺卡氏菌、游动放线菌、间孢囊菌和钦氏菌等属的分离频率雨季高于干季     

原始红松林土壤理化及微生物碳代谢特征对生长季动态的响应

【目的】明确原始红松林内土壤微生物群落对碳源的利用、土壤理化性质的季节变化规律及差异机制,探讨原始红松林土壤理化及生物学特征对气象因子季节动态的响应。【方法】以小兴安岭典型的原始阔叶红松林为研究对象,分别于2015年5—10月生长季内采集0～10 cm和≥10～20 cm的表层土壤样品。采用Biolog-ECO微平板检测法和土壤理化性质的常规测定方法测定红松林内土壤微生物功能多样性及土壤理化指标。【结果】①研究样地的多项土壤理化指标在月份间差异显著。②在整个生长季内平均颜色变化率(AWCD)的变化趋势基本一致,均随着培养时间的延长而逐渐升高,培养168 h以后,AWCD增加幅度逐渐减弱; AWCD值和多样性指数在月份间差异显著; 土壤微生物群落的代谢活性表现出明显的季节差异,并呈现一定的规律性,6月显著高于其他月份(P<0.05)。③氨基酸类、多聚物类、碳水化合物类碳源是红松林土壤微生物群落利用的主要优势碳源类型; 通过主成分分析(PCA)、聚类分析可将土壤微生物群落碳源代谢特征大致分为3簇,即5—6月、7月、8—10月; 土壤微生物利用碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类碳源的变化对季节最为敏感。④通过相关性分析发现,AWCD值和多样性指数与速效磷、速效钾、含水量和有效氮之间存在显著或极显著相关性; 分类变异分析发现土壤理化性质变化是引起微生物功能多样性发生季节性变化的主要因子,其中含水量、速效磷的解释度分别为12.76%和30.71%。【结论】原始阔叶红松林土壤理化及微生物功能碳代谢特征具有显著的生长季动态变化,月降水总量变化的影响最为重要。     

神东煤矿区高氟矿井水季节成因分析及灌溉风险

神东矿区矿井水中氟化物(F-)含量过高,严重威胁着该地区供水安全和生态环境可持续发展。矿井水中F-分布,来源和形成机制已被关注和研究,然而对于季节性变化和灌溉适宜性评价尚不清楚。为此,本文系统采集了丰枯水期各35组矿井水样品,研究了矿井水中F-含量的季节性分布,剖析了其来源和形成机制,并进行了生态用水灌溉适宜性评价。结果表明神东矿区丰水期和枯水期矿井水F-含量分别为0.16-13.96mg/L（均值为4.43mg/L）和0.16-17.60mg/L（均值为4.89mg/L）,枯水期矿井水F-的含量明显高于丰水期。神东矿区丰枯水期矿井水F-均与Ca2+呈显著负相关,与Na+和HCO3?呈正相关。丰枯水期高F-矿井水的形成主要受萤石矿物溶解,离子交换作用和竞争吸附作用控制。 神东矿区丰枯水期分别有100％和66.67％低F-矿井水适宜生态灌溉,而92.00％和96.15％的高F-矿井水则不适宜生态灌溉。