青藏公路路堤边坡水土保持措施及效益分析

公路建设加速了区域的原有侵蚀，为了摸清公路边坡的侵蚀特征，寻找有效的防治措施，在青藏公路边坡布设不同水土保持措施的径流观测小区，进行了两年的观测（2003年和2004年），结果表明：（1）工程措施具有较好的水土保持效益，其减流（减沙）效益在第一年和第二年分别达到3883％（8189％）和48.72％（9581％），其中截排水措施的水土保持效益一方面说明公路路面来水也是边坡侵蚀的重要动力，有效拦截路面来水将会极大地减少径流和泥沙，另一方面也说明要提高公路边坡土壤侵蚀的预测能力，应该将路面来水作为重要的驱动力之一；（2）植被措施可以起到一定的减流减沙效果，其中人工植被措施有很大的潜力，其减蚀效益都在50％以上；（3）综合措施表现出了极好的水土保持效益（减流在40％以上，减沙在97％以上），尤其土工格室+植被措施，兼具水土保持与景观双重效益。该研究可以为青藏高原地区的水土保持设计和生态环境保护规划提供数据支持。〖     

三峡库区典型消落带淹水后草本植被的自然恢复特征

消落带是影响水库生态环境安全的关键区域。利用生物调查方法，对三峡库区典型缓坡型消落带草本植被的自然恢复情况进行了初步研究。结果表明：（1）研究区植被主要为一年生和多年生草本植物，共有29种，其中空心莲子草、狗牙根、稗草、苍耳、狗尾草、鬼针草和马唐是消落带的优势种类，且空心莲子草和狗牙根是消落带成陆初期的建群种。消落带植物群落多呈斑块状集中分布，沿145～175 m高程梯度从下往上大致可分为4条植物带：空心莲子草 狗牙根带、稗草带、苍耳 马唐 狗尾草带和一年生杂草带。（2）淹水后消落带草本植物群落在没有人为干预的情况下可自然恢复，只是群落结构趋于简单，植物物种多样性显著降低。（3）植物群落的物种多样性、地上生物量和盖度均沿水位梯度带从下往上呈先增后减的抛物线状变化，即消落带下部＜消落带上部＜消落带中部。三者的变化趋势有着高度的相关性，并且都与淹水时间呈负相关。（4）沿水位梯度带植物群落的均匀度指数差异不显著，其他物种多样性指数以及地上生物量差异显著     

果园地面覆盖管理的生态经济效益分析

分析了果园地面覆盖管理的生态和经济效益，并对果园地面管理方式在果树产量、质量、营养、病虫害和土壤有机质、肥力、水分、侵蚀以及生态环境上的影响进行了赋分综合评价。评价的有利效应顺序是：有机物覆盖〉间作〉生草带状覆盖〉生草覆盖〉除草剂除草〉翻耕。据此，针对我国生态环境、人口、经济状况，提出了在山区的经济林果园内应推广应用秸杆地面覆盖技术，对于减少水土流失，提高果树产量具有显著的生态和经济效益。     

三峡水库蓄水对长江干流河岸植物组成的影响

三峡水库采取“冬蓄夏泄”的水位调度方式，导致淹没区的原河岸带和陆地植物及其群落的大量消失，并将逐渐形成适应消落带环境的植物群落。在忠县选择长江干流北岸典型区域建立固定样区，对蓄水前（2007年）后（2015年）158~173 m高程段植物组成变化进行研究。结果发现：（1）蓄水前，样区共有维管束植物106种（隶属47科96属），优势植物生活型为多年生草本、一年生草本和灌木；蓄水后维管束植物种类下降了45.28%，只有58种（隶属26科51属），其中多年生草本所占比例由蓄水前的40.57%上升为43.10%，一年生草本由蓄水前的28.30%上升为48.28%，灌木已不再是优势植物生活型。（2）蓄水后，狗牙根（Cynodon dactylon）的重要值由蓄水前的1.72%增大到45.06%，荩草（Arthraxon hispidus）和白茅（Imperata cylindrica）则由之前的6.81%和16.48%下降到0。样区下部的优势物种由蓄水前的荩草、白茅和喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）变为狗牙根、稗（Echinochloa crusgalli）和水蓼（Polygonum hydropiper）；样区中部的优势物种由蓄水前的荩草和白茅变为狗牙根、苍耳（Xanthium sibiricum）、鬼针草（Bidens pilosa）和喜旱莲子草；样区上部的优势物种由蓄水前的白茅变为狗牙根、鬼针草和狗尾草（Setaria viridis）。（3）蓄水前，158~173 m物种数范围为42~66，各高程段物种数无明显变化趋势；蓄水后，158~173 m物种数范围为14~43，各高程段物种数差异明显，且呈现出随高程上升而增加的趋势，而物种多样性指数和物种均匀度指数均未随高程变化呈现出明显的变化趋势。研究表明，三峡水库运行导致消落带植物种类下降了近50%，许多不适应水淹的物种消失或优势度减小；一些克隆能力强的多年生草本竞争优势明显，部分种子扩散能力强的一年生草本依靠种子休眠的形式躲避冬季长期淹水，也能适应消落带这种特殊的生境；不同高程段消落带生态系统受淹水深度、淹水时间、淹水频率的影响不同，导致植物群落的物种组成和物种分布存在显著差异，特别是优势种变化明显。 关键词： 狗牙根；一年生草本；多年生草本；物种丰富度；水位变动     

长江干流宜昌-监利段洲滩湿生植物群落特征及其驱动因子分析

为了解长江干流洲滩湿地植物的群落结构特征及其驱动因子,于2018年3～5月对干流宜昌-监利5个江段洲滩的湿生植物开展了调查。共采集湿生植物88种,隶属于26科73属,其中菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、蓼科(Polygonaceae)占优势,狗牙根、薹草、牛鞭草、虉草为主要优势种。采集样方平均种类数为6种,平均密度为88.9 ind/m~2,平均生物量(地上部分干重)为55.8 g/m~2。采集洲滩湿生植物群落结构时空差异较大。枝城江段洲滩样方物种数、密度和生物量均为最大,荆州洲滩均最小。样方密度在3～5月间呈下降趋势,生物量则呈上升趋势。划分了薹草、狗牙根、牛鞭草-紫菀等10个稳定群落。典范对应分析表明湿生植物群落组成主要受到黏粒比例、相对水面高程、土壤含水率以及土壤总有机质含量的影响,其中影响最大的是黏粒比例。样方总生物量沿相对水面高程、总有机质、土壤含水率的变化趋势一致,即先增大后减小;而与黏粒含量的关系不明显。分析认为洲滩湿生植物分布格局是在水文过程影响下,由底质、水分及营养共同作用的结果。     

三峡库区不同水保措施下紫色土水分特征曲线特征及模型拟合

土壤水分特征曲线是反映土壤持水性、供水性及水分有效性等基本特性的重要曲线，是定量研究土壤水滞留与运移十分重要的土壤水动力学参数之一。通过分析比较等高绿篱农业系统和石坎梯田农业系统的紫色土水分特征曲线，探讨不同水保措施下紫色土水分特征曲线特征，将实测数据对国内外常见的几种土壤水分特征曲线模型分别进行拟合，并优选一种适合三峡库区紫色土的水分特征曲线模型。结果表明：不同处理紫色土水分特征曲线存在较大差异。同一土壤水吸力水平下，新银合欢处理土壤持水量最高，其次为石坎梯田处理，自然坡面处理土壤持水量最小。随土壤水吸力增大，各处理间差异越明显。Gardner模型和Van Genuchten模型均可用于描述三峡库区紫色土水分特征曲线，根据不同的需要选取不同的模型，Gardner模型适合简单快捷的田间土壤水分管理，Van Genuchten模型适合进一步土壤水力传导参数的推求应用.     

柑橘果园扩张对寻乌水径流和输沙的影响

土地利用变化的水文效应是当前人类活动环境影响的研究热点.柑橘果园扩张是近20年来寻乌水流域最主要的土地利用变化.利用寻乌水流域3个时期的土地利用数据,设定不同土地利用情景,以SWAT模型模拟不同土地利用情景下的径流与输沙,并结合2000年以来柑橘果园扩张的遥感制图成果和寻乌水径流和泥沙观测资料,分析柑橘果园扩张对流域径流和输沙的影响.研究表明:SWAT模型模拟径流的效果较好(Re =-0.05;R2 = 0.79;Ens = 0.72),输沙模拟效果也在合理范围(Re = 0.75;R2 = 0.8;Ens = 0.71);1990～2015年间,寻乌水流域林地面积减少36.83％,果园面积增加42.48％,径流与输沙变化率分别为2.57％和4.27％;新垦果园面积与河道输沙量的关系不显著,这是因为河道输沙不仅与土壤侵蚀有关,同时也与土壤侵蚀地块与河道之间的区位关系有关,同时,在反坡水平阶等水保措施的作用下,果园水土流失得到有效控制.     

植物篱对土壤养分流失的控制机理研究

植物篱是一种能有效减少地表径流、保土蓄水的水土保持措施,但其控制土壤养分流失相关机理的研究甚少。2001年在长江上游支流吒溪河的二级支流王家桥小流域设立的6个香根草(Vetiveriazizanioides)植物篱试验小区中进行地形测量及采样分析,拟通过局部地形变化、土壤颗粒和养分在小区内的空间分布变化来分析植物篱对紫色土区土壤养分流失的控制机理。坡型测量结果表明,植物篱带前出现泥沙堆积,说明植物篱能有效阻止侵蚀泥沙的向下搬运;机械组成分析结果表明,侵蚀影响下的土壤颗粒粒径在空间上出现分布差异,侵蚀剧烈的局部>0.2mm土壤颗粒明显富集,而植物篱对不同粒径的土壤颗粒的流失均有控制效果,但对粒径较大的颗粒的流失控制效果更明显;全量养分和速效养分含量空间分布的分析结果则表明,植物篱对土壤养分流失具有明显的控制作用。     

长江上游河流输沙量时间序列跃变现象研究

长江上游来水来沙条件是三峡工程泥沙问题研究的重要基础。长江上游流域面积约100万km2，产输沙条件复杂。根据有序聚类分析法、里和海哈林法和费希尔最优分割法，对长江上游干流和主要支流控制站输沙量时间序列的跃变现象进行了研究。在显著水平005下，长江上游在径流量变化不大的情况下，河流输沙量在1991年后出现了明显减小的质变过程，干流寸滩站 1991～2005年年均输沙量为313亿t，较 1953～1990年均值减小了32%，特别是2001年后输沙量减小更为显著，2002～2005年仅为211亿t。水库拦沙、水土保持工程减沙等人类活动是导致长江上游输沙量时间序列出现跃变现象的主要原因，1991～2005年与1990年前相比，人类活动新增减沙量为1187亿t/a，占三峡入库总减沙量的75%，且随着三峡上游一系列大型水利枢纽的建成和生态环境的持续改善，三峡水库在相当长时间内会保持较少的来沙量。研究成果可为三峡工程入库泥沙代表系列的选取提供依据。     

筑坝蓄水过程对高原湿地拉市海湖滨植被的影响

选择滇西北高原湿地拉市海湿地湖滨作为研究区域，采用传统的野外植被调查和定位观测相结合的方法对该区域植被特征、分布格局及受筑坝蓄水过程的影响进行分析和研究。结果表明：研究区共有维管束植物97种，隶属于34科76属，可划分为2个植被类型，3个植被亚型，10个群落类型；拉市海筑坝蓄水过程对研究区植物群落分布格局和组成结构产生明显的影响，草甸植被、沼泽植被和湖泊水生植被占研究区面积比重分别从2009年的4454%、1869%和3676%变为2011年的3259%、1368%和5359%，草甸植被和沼泽植被的面积不断缩小，湖泊水生植被面积持续扩大，狗牙根〖WTBX〗（Cynodon dactylon）逐渐取代蒿属（Artemisia）〖WTBZ〗植物在草甸植被中的优势地位，而李氏禾群落（Com.Leersia hexandra）成为了研究区湖滨带水生植物的主要成分；研究区植被在筑坝蓄水过程的胁迫下呈草甸植被（杂草群落、狗牙根群落Com.Cynodon dactylon），沼泽植被（葱状灯心草群落Com.Juncus allioides、菖蒲群落Com.Acorus calamus、刚毛荸荠群落Com.Eleocharis vallcculosa、水蓼群落Com.Polygonum hydropiper），湖泊水生植被（李氏禾群落Com.Leersia hexandra、两栖蓼群落Com.Polygonum amphibium、满江红群落Com.Azolla imbricata、鸭子草 穗状狐尾藻群落Com.Potamogeton distinctus Myriophyllum spicatum）的演替格局；拉市海植物群落受筑坝蓄水过程影响发生的逆向演替，从理论上延长了湿地的服务年限，但蓄水过程对鱼类的生存和繁殖、越冬水禽的生境及整个湿地生态系统结构和功能的影响是长期的，还有待深入的研究     

贵州喀斯特峰丛山体土壤水分布特征及其影响因素

喀斯特峰丛山体土壤水是喀斯特地区水文及生态环境的重要影响因素。研究喀斯特峰丛山体土壤水分布及其规律对贵州喀斯特地区控制水土流失、防治石漠化、恢复生态环境具有重要的理论和实际意义。选取贵州普定县岩溶区内典型的喀斯特峰丛山体,利用时域反射（TDR）测定山体不同位置在不同植被覆盖、地形、土壤特征及岩石分布下的土壤含水率,分析喀斯特峰丛山体土壤水的空间分布规律及其影响因素。结果表明：各种土地利用类型的山体土壤含水率总体由山体上部向下逐渐减小,土壤含水率随埋深加大显著增加,随坡度的增加而减小。总体上植被覆盖地带土壤含水率高于裸露土壤,相同条件下,林地、低矮灌丛、草地对土壤持水性的影响依次减小。岩石上覆土层较厚时,土壤含水率较高;土层浅薄时,土壤含水率偏低.     

三峡库区坡地果园间植草篱的水土保持效应

坡地果园水土流失对三峡库区生态环境和农业可持续性发展构成双重压力。以皇竹草篱为纽带间植于坡地果园营建复合生态模式,对草篱拦蓄泥沙、径流的效应进行了长期观测。结果表明：草篱间植的应用能有效减少坡地果园的水土流失,尤以侵蚀量减少更为显著,与传统果园经营模式相比,径流量减少了5871%~6574%,侵蚀量减少了7070%~7792%。同时,草篱间植的应用对减少养分的流失总量效果也相当显著,对减少库区面源污染,保持和提高坡地果园的土地生产力具有重要作用,为三峡库区坡地果园的利用与保护提供了技术与模式支撑。     

水位高程变化对湿地土壤微生物代谢功能的影响研究——以蚌湖为例

在淡水湖泊生态系统中,水位高程的变化会对整个生态系统产生重要的影响。本研究以鄱阳湖最具代表性的碟形湖——蚌湖为实验地点,研究了水位高程对于湖泊湿地土壤微生物代谢功能的影响。在实验中沿水位高程及植被带演替布设6个样地,利用Biolog-Eco技术探究不同水位高程样地土壤微生物群落代谢功能的多样性及分布规律。结果表明:随着样地水位高程的降低,土壤含水量逐渐升高,地表植被的覆盖率逐渐减少,土壤有机养分出现先减小后增大的趋势;而土壤微生物对碳源代谢活性随着高程的降低依次减弱,且优先利用的碳源种类和碳源利用率也有显著不同。通过dbRDA排序分析表明:土壤微生物群落功能多样性沿高程呈现区域性分布特征,相邻的两样地土壤微生物碳源代谢功能更为相近。影响湿地土壤微生物碳源代谢功能的主要因子为土壤含水量、土壤有机质含量、pH、NH_4-N和地表植被类型。本研究结果可为合理管理和保护鄱阳湖湿地生态系统提供科学的指导。     

三峡库区不同退耕还林模式水土流失特征及其影响因子

三峡库区为国家水土保持重点防治区，土地利用/覆盖变化（LUCC）与水土流失的关系已成为水土流失治理研究的关注重点之一，退耕还林工程的水土保持效益对于库区生态环境的建设具有重要意义。通过对库区典型退耕还林模式的水土流失的监测，分析其不同降雨条件下水土流失特征及影响因子，结果标明：（1）退耕还林后库区的水土流失问题得到了有效控制，退耕还林后各土地利用类型的年地表径流量下降了70%~95%，泥沙流失量则比农田降低了97%以上，其中乔木林和竹林对水土保持的效果最为理想；（2）退耕还林后各土地利用类型年地表径流量与降雨量呈较好的指数关系，随着降雨量的增加而增加。除农田和板栗林外，各土地利用类型年地表径流量与雨强关系不显著；（3）泥沙流失量与降雨量和降雨强度的关系均不显著；（4）各土地利用类型地表径流的80%以上，泥沙流失量的95%以上都是发生在暴雨条件下，暴雨事件成为库区水土流失的主要气候影响因素；（5）凋落物层盖度是控制退耕还林各模式地表径流的主要因素，各土地利用类型的年地表径流量均随着凋落物层盖度的增加而显著降低     

云南省姚安县水土保持生态修复措施的效益研究

姚安县是“长江上中游水土保持生态修复工程”项目县，在该县的洋派河小流域修筑同样面积的4个径流小区，采取不同的生态修复措施，分别为对照地（即撂荒地）、人工补植地（人工种植澳洲金合欢）、封禁措施地、坡耕地（人工耕种的坡耕地）4种，修复中控制人类活动对自然的过度干扰和侵害，充分利用生态自我恢复能力，大面积实施生态自我修复，提高植被覆盖度减少水土流失。从植被重要值，土壤理化性质，土壤的保土保水量以及经济效益等方面进行对比分析计算，研究结果如下：生态修复后人工补植地和封禁地:①植被恢复迅速，植被覆盖度达到60%以上；②土壤的结构得到改善，封禁地全N含量最高，补植地当人工恢复达到一定年限后含N量也会增加；③土壤的保持水土量增加；④生态修复后，经济效益得到明显提高。     

丹江口库区坡耕地柑桔园不同覆盖方式下地表径流氮磷流失特征

以坡耕地柑桔园为研究对象，地表覆盖方式采用对照、秸秆覆盖和地膜覆盖3个处理，实验采用完全方案。结果表明，在本实验条件下，坡地地膜覆盖处理一定程度增加了径流量，而秸秆覆盖处理与对照每次降雨径流量基本相当；各处理土壤氮磷养分均有一定程度的流失，以氮素流失量较高，磷素流失量相对较低；在地膜覆盖条件下，柑桔园地表径流中N、P流失量较高，其总氮和总磷流失系数分别达0054%和0064%，而秸秆覆盖总氮和总磷流失系数最低；对不同地表覆盖方式柑桔园地表径流水体氮素形态特征分析表明，可溶性氮素占总氮的比例较高，可溶性氮素中又以NO-3 N为主，而NH+4 N所占的比重较低。以上结果说明，在丹江口库区，氮素污染风险要高于磷，防控的主要矛盾是氮，而秸秆覆盖是减少坡耕地养分流失较好的管理措施     

2003~2009年鄱阳湖流域土壤水分时空变化特征及影响因素

鄱阳湖流域水文过程是区域研究的热点问题,但相对于其它水文要素而言,土壤水分的时空分布特征及其影响因素尚缺乏系统研究,成为流域水文过程研究不确定性的主要来源之一。采用AMSR E土壤水分数据,从流域、子流域及地表覆被等不同的空间尺度,阐明了鄱阳湖流域2003～2009年土壤水分的年际与年内变化特征,并分析其影响因素。研究表明：在流域尺度上,土壤水分总体呈现中心低、周边高的“漏斗式”空间分布形态,但夏、秋季节空间差异性减弱,年际土壤水分呈现较强的下降趋势,其中以湖区下降速度最大;在地表覆被尺度上,林地土壤水分最高、年际下降速度最低,表明其在年际尺度上对干旱具有较强的调节作用,不同地表覆被类型的土壤水分年内差异较明显,但在6、7及10月差异较小,地表覆被对土壤水分的调节作用减弱;在影响因素方面,降水是土壤水分的主要影响因素,气温、灌溉等则一定程度上影响了土壤水分的变化特征。研究结果不仅有利于加强对流域水文过程的理解与认识,同时可为水资源管理及防旱抗旱等提供科学的辅助依据