花江喀斯特峡谷适生植物的抗旱特征 Ⅰ:顶坛花椒根系与土壤环境

以15株顶坛花椒作样本进行研究,对其根系的根深、根幅、根的直径、侧根的分布范围、叶重、吸收根的密度及重量等进行实地数据采集,从中得出喀斯特石漠化区顶坛花椒根系的生长特征。表明顶坛花椒根系界于散生根型与水平根型之间,根系水平分布远大于垂直分布,反映了根系的发达性及浅根性的特点。根系主要分布在0~35 cm的土层中,吸收根一般分布0~30 cm范围内。土壤环境决定了根系的生长分布特征,土壤容重、土壤水分与根系分布显著相关(P<0.05);垂直方向上,所调查样株根系集中分布于有机质高的土壤上层;水平方向,各根系分布与土壤养分多寡没有明显关系,而更多受制于小地形条件。     

极端干旱环境下白梭梭细根分布与土壤水分关系

通过野外土柱法采集和室内分析,对白梭梭细根分布规律与土壤水分关系进行研究。结果表明:在垂直方向上,细根主要集中于25～75 cm土层内,其中根重密度和根长密度分别占总量的71. 45%、67. 67%。生物量、根长、比根长、比表面积随土层的加深先升高后下降,和土壤水分含量呈相同趋势;在水平方向上,细根主要集中于0～1. 5 m土层内,其中根长密度和根重密度分别占总量的76. 60%和86. 69%。生物量和根长均随着水平距离的增加而减少,与土壤含水率趋势相同,而比表面积和比根长则随着水平距离的增加而增加,与土壤含水率趋势相反;生物量和根长与土壤含水率呈极显著正相关,根长与生物量呈极显著正相关,比表面积与比根长呈极显著正相关,其余无明显相关关系。因此,水平距离0～1. 5 m和垂直方向25～75 cm土层内是细根分布密集区域,该区域既有利于沙丘表面过度干旱和高温对根系的影响,同时也有利于植株地上部分枝叶结构形成的,对降水的集流作用,高效地吸收降水,在土壤平均含水率仅0. 81%的情况下。因此,认为白梭梭根系的这种分布和生长特征是该物种在古尔班通古特适应沙漠干旱的主要原因。     

花江峡谷地区顶坛花椒生长状况与土壤条件相关分析

以贵州花江峡谷地区特有植物顶坛花椒 (Zanthoxylum planispinumvar .dintanensis) [1] 为对象 ,根据当地特殊的“盆景农业”现象的特点 ,通过测定 1- 10龄的单株花椒的冠幅、株高、地径及其生长土壤的土量、土深、上表面积六个指标 ,对花椒组各指标与土壤组各指标进行单相关分析。结果表明 :顶坛花椒总体生长状况与其持土量 (相关系数 0 6 6 4 76 0 976 )、上表面积 (相关系数 0 5 0 819973)显著相关 ,与土壤深度 (相关系数 0 36 4 32 56 14 )成正相关关系。该项定量研究的结果对顶坛花椒的栽培技术及生态效应研究具有一定价值     

小尺度温室土壤含水率空间变异性及水分迁移研究

为探究土壤含水率的空间分布特征,分析土壤水分迁移特征,以日光温室中8 m×8 m地块为研究对象,布设1 m×1 m采样网格,将0～50 cm深度土壤分为5个水平层,且标记4个垂直剖面.以土钻取样,采用烘干法测定各层土样含水率,运用地统计学方法分析土壤含水率在水平和垂直方向的空间变异性,并分析土壤水分迁移特征.结果表明,土壤含水率在0～50 cm深度中呈现先升高后降低的趋势,各深度土层土壤含水率存在着较强的空间相关性(块金系数≤13. 2),试验中随机因素对空间变异贡献较低(块金值≤0. 54).通过分析观测土层剖面及试验数据发现土壤含水率空间变异性和水分迁移受土壤孔隙结构、翻耕深度、蒸发强度、植物根系生长和土壤生物活动等因素影响均较大.重力势对垂直方向上的水分迁移作用大于水平方向,且供试地块最佳保水层为20～30 cm.     

槟榔香草兰农林复合系统土壤性状及根系分布

采用挖掘法和土壤常规观测方法对香草兰槟榔农林复合系统土壤物理性状及根系分布进行了分析.结果表明与当地土壤相比,混交林表土层比较疏松,0～20cm土壤容重比当地同层土壤小0.13 g·cm-3.混交林下各土层土壤含水量分布具有规律性,0～80cm土层平均为12.8%.混交林土壤平均pH值为4.7,略小于当地土壤pH值.混交林平均土壤有机质含量为1.9%,处于全省较高水平,尤其0～20cm土层中有机质含量为1.96%,同比当地土壤高0.7%.香草兰槟榔复合系统根系多集中在0～40cm土层中,占总根量的82.3%,其中,槟榔根系多集中在20～40cm土层中,占总根量的51.6%,香草兰根系水平分布在0～30cm的表土层中,水平分布范围30～50cm.＜1mm和1～3mm根系主要集中在20～40cm土层中,占总根量的48%,而槟榔纯林中＜1mm和1～3mm根系主要集中在0～20cm土层中,占总根量的37.9%.     

不同优势度马尾松的生物量及根系分布特征

对重庆酸雨区不同优势等级马尾松单木的生物量及根系分布特征进行了系统调查.结果表明:马尾松个体生物量中地上部分占90%以上,根系不足10%,各器官生物量所占比例顺序从大到小依次为:干、枝、根、皮、叶.不同优势等级马尾松林木的根系分布深度与幅度有很大区别.优势木垂直根系深度可达130 cm,水平根系集中在半径为3 m的范围内;而非优势木垂直根系一般不超过80 cm,水平根系集中在1.5 m为半径的范围内.不同径级根系在根系生物量中所占比例顺序从大到小依次为:粗根、大根、中根、小根、细根,其中粗根和大根占总根量的90%以上.中、小、细根不足10%.通过根钻法调查酸化土壤中生长的马尾松林木细根的分布特征,发现在40 cm深度范围内有大量马尾松细根存在,并在表层土壤较为集中;细根量随距样木距离的加大而不断减少,一般在距样木2.0 m的位置减至最低.     

花椒属一新变种--顶坛花椒及其品种的分类研究

本文对分布于贵州省贞丰县兴北镇北盘江河谷的花椒进行了分类学研究。初步研究表明 ,其与竹叶椒(Zanthoxylumplanispinum)比较接近 ,可视为竹叶椒的 1个新变种 ,定名为顶坛花椒 (Zanthoxylumplanispinumvar .dintanensis)。由于顶坛花椒已在当地广为栽培 ,并已成为重要经济林木 ,因此有必要对其进行品种分类。根据其种群个体相对稳定的形态特征、生长发育期及经济性状 ,本文将对顶坛花椒划分 3个品种     

西鄂尔多斯绵刺(Potaninia mongolica)和短脚锦鸡儿(Caragana brachypoda)根系特征对土壤水分的响应

以西鄂尔多斯荒漠草原常见灌木绵刺与短脚锦鸡儿为研究对象.采用全根挖掘法研究西鄂尔多斯绵刺与短脚锦鸡儿的根系形态特征,调查土壤水分的分布格局.结果表明绵刺和短脚锦鸡儿根系生物量和根长密度均表现出随土壤深度的加深先增大后减小的趋势.绵刺和短脚锦鸡儿的根系分布浅,主要分布于0~30cm的土壤中;根/冠比很小(分别为0.47和1.38),但根幅可达冠幅6~8倍.根系的细根根长密度、吸水能力与土壤含水量呈显著正相关关系,根系形态构型与土壤含水量的垂直分布格局相匹配.绵刺和短脚锦鸡儿的根系特征表现出了对干旱区的有限降水、局限渗透和土壤含水量的垂直分布格局的生态适应性.     

高海拔地区蚕豆/马铃薯根系时空分布特征及根系活性研究

通过土柱栽培实验,对蚕豆/马铃薯间作复合群体根系的时空分布特征和根系活性进行深入研究.结果表明,间作蚕豆的根系总干质量在苗期、盛花期、结荚期、成熟期与对照相比增减了-4.17%,13.40%,15.43%,-6.53%,间作马铃薯的根系总干质量增减分别为-30.98%,38.10%,4.24%,-12.56%.可见,在2作物生长最旺盛时期,间作具有提高根系总质量的作用.同时,间作扩展了蚕豆根系垂直方向的生态位,较深根系分布有利于蚕豆后期的竞争恢复生长.0²0cm土层,2作物生长前期,间作蚕豆与间作马铃薯的根比例较其单作降低了1.01%,6.17%,根系发生了下移现象;生长中期,间作马铃薯的根系较单作上升了10.77%,表现为根质量密度的上移,间作蚕豆的根比例较单作下降了3.08%.020cm土层,2作物生长前期,间作蚕豆与间作马铃薯的根比例较其单作降低了1.01%,6.17%,根系发生了下移现象;生长中期,间作马铃薯的根系较单作上升了10.77%,表现为根质量密度的上移,间作蚕豆的根比例较单作下降了3.08%.0⁴0cm土层,间作群体的根系比例在苗期、盛花期、成熟期与040cm土层,间作群体的根系比例在苗期、盛花期、成熟期与0²0cm土层的根系比例变化不明显,但结荚期间作马铃薯根比例比单作上升了9.27%.间作蚕豆在苗期、盛花期的根系含水率高于相应对照,而结荚期和成熟期却低于相应对照;间作马铃薯在盛花期、结荚期的根系含水率高于相应对照,而苗期、成熟期的根系含水率低于相应单作.蚕豆/马铃薯间作群体020cm土层的根系比例变化不明显,但结荚期间作马铃薯根比例比单作上升了9.27%.间作蚕豆在苗期、盛花期的根系含水率高于相应对照,而结荚期和成熟期却低于相应对照;间作马铃薯在盛花期、结荚期的根系含水率高于相应对照,而苗期、成熟期的根系含水率低于相应单作.蚕豆/马铃薯间作群体0⁸0cm深层,根系含水率高于相应单作,具有更高的贮水能力,有利于提高土壤水的利用效率.随着生育进程的推进,根系高活性位点呈下移趋势.根系还原总质量和还原总质量密度呈上高下低的"T"型分布,可将其分为3种类型:080cm深层,根系含水率高于相应单作,具有更高的贮水能力,有利于提高土壤水的利用效率.随着生育进程的推进,根系高活性位点呈下移趋势.根系还原总质量和还原总质量密度呈上高下低的"T"型分布,可将其分为3种类型:0²0cm为高量高密度型,2020cm为高量高密度型,20⁴0,4040,40⁶0cm为中量中密度型,6060cm为中量中密度型,60⁸0cm为低量低密度型.     

不同立地条件下荆条根系分布规律

根系分布特征有着特殊的生态意义,它反映出植物适应和改造环境的功能.采用土钻法对北京市门头沟区常见的灌木-荆条的根系特征进行调查和研究.结果表明,不同立地条件下的荆条根系分布特征具有明显的差异,不同径级(d≤1 mm/d＞1 mm)的根系生物量随土壤深度呈指数减少;不同立地条件下根系密度的垂直分布,均表现为从土壤表层到深层逐次递减,在各土层中,0-60cm土层中分布的根系密度所占的比重最大;而根系密度的垂直分布,也均表现为随着距离树干的距离增大逐次递减,0-40cm土层中分布的根系密度所占的比重最大.阴坡立地上的根系密度和生物量均小于阳坡立地,≤1mm的根系分布深度要大于＞1mm根系,有利于刺槐对深层土壤中水分、养分的吸收,适应干旱环境.     

Residential spatial variation in karst area based on karst terrain--take three typical karst landform regions in Guizhou province

以喀斯特面积分布最广的贵州省为研究区域,选取3个典型地貌类型区,基于330户的问卷调查从10个方面通过主成份分析及综合评价方法构建居住综合指标,对研究区调查户的居住情况进行综合评价,依此得出3个典型地貌类型区住宅的总体水平情况;再根据评价结果,运用泰尔系数分析各地貌区内的住宅空间差异情况,探讨喀斯特地区住宅空间分异的规律及其与喀斯特地貌的关系。研究结果表明,喀斯特地区住宅空间差异和地貌空间差异的规律一致,高原峡谷区喀斯特地貌空间差异和住宅空间差异最大,高原山地区次之,高原盆地区差异最小。另一方面,社会经济情况也是影响居住水平的主要因素,其中人口因素是关键,使得各典型地貌区的居住总体水平与地貌空间差异的规律不一致,加剧了住宅空间分异的复杂性。     

植被覆盖岩溶山峰对喀斯特城市小气候的影响

针对快速城市化背景中国南方喀斯特城市呈现的热环境问题,在桂林城区实验观测毗邻和远离茂密植被覆盖岩溶山峰样地的空气温湿度、地表温度的日变化,遥感估算岩溶山峰周围不同距离的建筑/道路地表温度的差值,估算岩溶山峰和远离岩溶山峰、较大水体的林地、草坪等地表温度的差值。结果表明,毗邻岩溶山峰的草坪和石板地面的空气温度和地表温度均分别低于远离岩溶山峰的相同类型地面的观测值,空气温度差最大值接近3.0℃,不同样地石板地面之间、草坪之间地表温度差最大值分别接近4.0、3.0℃,而空气相对湿度高于远离岩溶山峰的相同类型地表的观测值,最大差值均接近11.0%。茂密森林植被覆盖的大型岩溶山峰的地表温度与地面园林植物园大面积人工林地的数值接近,但比面积相对较小的绿化林地的数值低2.0～3.0℃,比地面远离岩溶山峰和较大水体的大面积草坪的数值低约3.5～6.0℃。在岩溶山峰周围的建筑/道路的地表温度随离开山峰边缘距离的增加而升高,当离开距离增加30 m时,在距离90 m范围内升温幅度约0.5℃,相对较显著,而超过此范围距离达到90～150 m范围时升温约0.1～0.2℃,甚微。植被覆盖的岩溶山峰对调节喀斯特城市小气候环境具有重要作用。     

喀斯特环境地质灾害

本文论述了喀斯特地质环境引起的干旱、岩漠化、洪涝、渗漏、突水等地质灾害的形成机理和危害。     

深埋隧道填充型溶腔溃水机制及风险识别

结合国内外岩溶隧道修建过程中涌、突水灾害的特征分析,将大体量且有一定静储量的高压岩溶水瞬间释放,并伴随突泥、突巨石的特殊涌水定义为岩溶溃水;基于宜万铁路马鹿箐隧道特大岩溶溃水灾害分析,得到了岩溶溃水的基本特征,通过分析岩溶溃水的机理获得了构成岩溶溃水风险的几个主要因素;基于理论分析、数值模拟等方法,并结合现场工程经验,对岩溶溃水风险发生的几个门槛条件进行了初步的确定;针对溃水风险识别的实施方案,提出了超前水平钻探并结合放水试验和闭水试验的方法。     

复杂岩溶区溶洞储水与隧道衬砌相互作用

水压衬砌的稳定性研究仍是在富水区修建隧道工程所关注的重点问题。多数相关研究均是基于连续性"渗透"模型和Darcy定理的基础上开展的。基于前人研究成果,结合实际情况,发现工程中衬砌主要破坏原因区别于渗流破坏,进而确认该隧道支护结构破坏主要原因为隧道排水系统失效后短时间内衬砌背后溶洞储水作用下的变高水头水压致裂破坏,从而提出该力学模型为"荷载-结构"模型,而"荷载-结构"模型的关键问题在于确定衬砌所受岩溶水压力大小与分布形式。根据水文地质条件假定溶洞处于汇水期时其流量基本不变,结合工程地质条件推导了该工程区两类溶洞("走向型"溶洞和"斜交型"溶洞)的体积计算公式,再换算确定不同时间范围内的储水体积,最后折算为衬砌所受应力边界条件。通过数值计算理论分析变水压下隧道的力学响应特点,通过与现场照片的对比可证明隧道衬砌破坏主要原因确为水压致裂,同时伴有一定的水体渗透、劈裂作用加剧失效,说明前述的假设研究具有一定合理性,针对研究结果对工程提出了防范措施要点。研究思路与理论研究成果可为类似工程提供借鉴与参考。     

山西岩溶地貌形态特征与形成过程

山西是北方岩溶发育大省。文章介绍了其特有的一些形态特征和地貌组合，并探讨了影响其发育的因素及形成的2个主要时期。     

贵州喀斯特地区生态经济类型划分

根据生态经济学理论,采用主成分分析法和聚类分析法,选取 47个指标对贵州 75个喀斯特县(市)进行生态经济类型划分研究,将 75个喀斯特县(市)分为 2个一级类型、9个二级类型、18个三级类型、8个四级类型,并对不同类型的发展潜力在命名上作了定位,为进一步研究不同生态经济类型的发展提供了基础。     

贵州喀斯特聚落文化研究

从喀斯特环境人地关系的角度探讨贵州喀斯特聚落文化的组成,构建贵州喀斯特聚落文化体系,科学定位贵州喀斯特聚落文化。在此基础上,依据地域分异规律划分贵州喀斯特聚落文化的类型,揭示其特征。提出贵州喀斯特聚落文化在现代旅游中持续发展的对策性建议,为合理开发贵州喀斯特聚落文化提供依据。     

岚皋大巴山岩溶地貌

认为岚皋大巴山岩溶地貌发育在寒武系石灰岩地层的高夷平面上，由于受岩性、地质构造、地貌和气候等自然条件的影响，地表、地下岩溶地貌发育不够均匀，但以溶洼丘峰为主，溶洼往往积水成湖，是我国南北方典型岩溶地貌的过渡类型区。     

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。