丹江口水库典型消落区不同土地利用类型土壤养分分布

丹江口水库是南水北调中线工程的取水口,调水工程的实施使新增淹没区土壤由于淹没浸泡可能使其中氮磷等营养盐释放,对水库水质构成威胁。采集丹江口水库典型消落区不同土地利用类型的表层土壤,测定现有消落区(149~160m)和新增消落区(160~172m)不同土地利用类型土壤的氮磷含量,分析消落区土壤养分分布特征。结果表明:土壤有机质含量在滩地和农田混杂区最高,分别为43.9、49.8g/kg,有机质易在扰动强烈或生物多样性丰富的区域累积。现有消落区(149~160m)和新增消落区(160~172m)土壤中总氮、总磷均值无显著性差异(p0.05)。消落区不同土地利用类型中,果园土壤的总磷、裸地土壤水溶性磷含量均为最高。现有新增消落区土壤磷流失率(0.564%)高于现有消落区(0.378%),需防范新增消落区的磷流失风险。消落区土壤总氮含量与有机质含量呈极显著相关(p0.01);总氮含量范围为0.044%~0.167%,农田、果园等受人为耕作作用强烈的土地利用类型土壤总氮含量相对较高。在消落区实施退耕还林等措施,恢复消落区的植被群落,可有效降低土壤的氮磷的流失。     

向家坝工程扰动区的景观变化及其生态恢复

大型水利水电工程扰动常造成土地利用的显著变化。为研究工程扰动对景观的影响以及采取修复措施后的景观生态效果,以向家坝水利水电工程建设为例,以工程扰动区的航空摄影图像分析和野外样地调查为手段,分别针对工程区域在被扰动前（2004年）、扰动后（2006~2007年）和进行恢复重建之后（2008年）的3个代表年份展开了区域景观变化及现有生态恢复工程对生态景观恢复效应的研究。选取景观破碎化指数、多样性、优势度和景观形状指数4个参数,量化分析了向家坝工程建设区整体景观结构特征,包括不同阶段景观格局变化、景观斑块类型面积与斑块数量变化、斑块破碎化和斑块形状变化,以及各年份景观指数和各景观类型破碎化指数变化等。此外,从景观生态学原理的角度,提出了向家坝工程扰动区将来实施生态恢复重建的对策措施。其中特别强调扰动区今后的生态恢复工作应在科学规划扰动区景观格局和功能的基础上,注重景观连接性的建设,同时不断改善群落结构和丰富物种多样性     

向家坝水电站不同修复模式下根际土壤微生物化学计量特征

为探究水电站扰动区人工植被恢复后土壤质量及肥力的变化,以向家坝植被混凝土、厚层基材和框格梁3种典型边坡下优势物种荩草根际与非根际土壤为研究对象,对土壤的养分和微生物生态化学计量比进行研究。结果表明：（1）植被混凝土、厚层基材样地的养分平均含量均显著高于框格梁样地;植被混凝土、框格梁样地下土壤养分含量在根际存在一定的富集,以有机碳的富集作用最为明显,而厚层基材样地则表现为土壤全量养分在根际土壤中存在亏缺;（2）植被混凝土和框格梁修复模式样地的土壤微生物量为根际土壤较高,MBC/MBN、MBC/MBP表现为非根际土壤较高,3种样地下根际与非根际土壤微生物生态化学计量比差异性显著（P＜0.05）;（3）相关性分析表明,土壤微生物碳、微生物氮、有机碳和全氮之间具有显著的正相关性（P＜0.01）,微生物量磷与土壤有机碳和全磷具有极显著的正相关性（P＜0.01）。综合评价十数年后向家坝水电站工程扰动区人工修复土壤技术,植被混凝土和厚层基材修复措施对该区土壤全量养分含量的累积作用较好,框格梁样地的植物生长发育受到磷素营养的限制较大。     

三峡水库消落带土壤养分含量及生态化学计量特征

作为世界上最大的水利工程,三峡水库的建设和运行对三峡水库消落带土壤环境产生了重大影响。已有研究多关注于三峡库区中某一段消落带或某一支流消落带的土壤环境变化,而缺乏对全库区消落带进行研究。以全库区尺度(8个断面)的不同海拔消落带土壤(155～165和165～175 m)为研究对象,以断面未淹没区(175～185 m)土壤为对比,对土壤养分(土壤有机质-SOM、总氮-TN、总磷-TP、总钾-TK)及生态化学计量(C/N、C/P和N/P)分布特征进行研究。结果表明：(1)消落带SOM、TN、TP和TK的含量均低于未淹没区,而C/N、C/P和P/K的值均高于未淹没区;(2)消落带165～175 m的SOM和TN分别为21.27和1.14 g·kg^-1,均显著低于155～165 m海拔和对照组相对应的土壤养分含量,而T/N和N/P分别为11.07和2.68,与对照组的土壤化学计量比有显著的差异性,且SOM变异性最小为6%、TP变异性最高为24%;(3)三峡库区全域内,上游(涪陵区)和中游(忠县、万州区、云阳县、奉节县)的土壤养分含量显著高于下游(巫山县和秭归县)地区,且SO...     

三峡库区万州段不同类型消落带土壤磷形态贮存特征

三峡水库成库以来,消落带土壤磷流失已成为水体富营养化的重要来源。通过对三峡水库消落带万州段长江干流及回水区苎溪河和密溪沟土壤磷形态分析,研究了不同水力特征和人类活动对消落带土壤理化性质及土壤磷形态分布的影响。结果表明：万州段消落带土壤pH值、有效磷(A P)含量分布特征为长江干流>苎溪河>密溪沟,阳离子交换量(CEC)分布特征为苎溪河>长江干流>密溪沟,有机质(SOM)含量分布特征为密溪沟>苎溪河>长江干流,总氮(TN)含量分布特征为苎溪河>密溪沟>长江干流,总磷（TP）分布特征为密溪沟>长江干流>苎溪河。土壤水溶态磷（H2O P）、盐酸提取态磷（HCl P）、氢氧化钠提取态磷（NaOH P）、碳酸氢钠提取态磷（NaHCO3 P）、残渣态磷（Residual P）分布特征为：Residual P(65514 mg/kg)> H2O P（5177 mg/kg)>HCl P(3999 mg/kg)> NaOH P(2588 mg/kg)> NaHCO3 P(2224 mg/kg),以Residual P和H2O P为主,在干湿交替的条件下H2O P将继续向水体迁移。人类农业及旅游开发活动或将影响土壤理化性质进而影响保肥性能,土壤氢氧化钠提取态有机磷（NaOH Po）和碳酸氢钠提取态有机磷（NaHCO3 Po）所占比例大小顺序为长江干流>苎溪河>密溪沟。消落带土壤磷各形态中氢氧化钠提取态无机磷（NaOH Pi）、碳酸氢钠提取态无机磷（NaHCO3 Pi）、NaHCO3 Po、H2O P均与有A P存在极显著相关性,其来源具有同源性。密溪沟氮磷污染不同源,密溪沟有农村居民且开发旅游,人类生活废水是磷素的主要来源,而氮素主要来源于农业施肥的流失。     

大型水利水电工程扰动区植被的生态恢复

大型水利水电工程具有防洪、发电、航运等综合效益,是开发治理江河的骨干工程.水利水电工程建设常对项目区自然生态环境带来影响,施工中所产生的岩质边坡、土质边坡、弃土和弃渣等扰动可能导致项目区的生态系统退化、生物多样性丧失、水土流失和地质灾害加剧.扰动区植被生态恢复关系到工程安全运行和其所在区域的可持续发展.以向家坝水电工程为例,研究了大型水利水电工程扰动区植被生态恢复的目标、原则及方法.按生产、生态和社会功能,向家坝水电工程扰动区可划分为工程核心区、服务区和过渡区等3个功能区来系统规划其生态恢复.结合各自的功能需求和干扰特征,各功能区可采取相应的生态恢复技术和配置适宜物种来构建植物群落,形成结构稳定、多样性丰富、具有复合功能的植被景观.还简要评价了向家坝水电工程植被恢复现状,提出一些完善其生态恢复的建议.     

多年冻土区工程迹地人工恢复区植物和土壤的矿质元素含量特征

选择青藏高原多年冻土区工程迹地的人工恢复植物和紫花针茅草原的优势植物以及对应的土壤样品进行对照,利用原子吸收法分析了它们的矿质元素含量特征。结果表明：多年冻土区工程迹地人工恢复区植物的元素含量：＞1 000 μg/g的元素有Ca、P和Na,100～1 000 μg/g的元素有Mn、K、Fe、Mg和Al;而对照紫花针茅草原优势植物的元素含量：＞1 000 μg/g的元素有Ca和Na,100～1 000 μg/g的元素有P、Mn、K、Fe、Mg和Al。人工恢复区土壤元素含量：＞1 000 μg/g的元素有Ca、Fe和Mn,100～1000 μg/g的元素有Mg、K、Al、P和Na;对照紫花针茅草原土壤元素含量：＞1 000 μg/g的元素有Ca、Fe,100～1 000 μg/g的元素有Mn、Mg、Al、K、P和Na。该区域植物和土壤元素含量都属于Ca > K 型。人工恢复植物和对照的紫花针茅草原植物对土壤元素的吸收能力具有较高的相似性。K和Al元素的累积与其他元素没有显著的相关关系,其他元素之间为正相关关系,元素之间的吸收累积属于协同作用,无明显的撷抗作用     

“渤海粮仓”典型区土壤养分时空变异

及时掌握土壤养分时空变异,对盐碱地区改土增产具有重要现实意义。本文在野外采样、室内化验分析获取养分数据基础上,应用GIS技术和统计学方法分析了渤海粮仓典型区——无棣核心典型区的土壤养分时空变异情况。其中,土壤有机质、有效氮、有效磷含量比较均匀,土壤有效钾含量变化巨大。并且初步掌握了企业经营管理条件下的盐碱地小麦冬苗期和开花期土壤养分特征及其时空变异,可为企业采取针对性措施进一步改良土壤和改进施肥方式增产增效提供参考。     

长三角地区农田土壤养分空间变异及养分综合评价

以浙江宁波三七市镇的一块面积为 2562 hm2 的农田为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的手段和方法对其土壤养分的空间变异特征展开研究。结果表明,5种养分要素的空间变异函数曲线的理论模型符合指数模型;速效钾、有机质和pH值的C0/(C0+C)<25%,表现出强烈的空间相关性,碱解氮和有效磷的C0/(C0+C)为25%~75%,具有中等的空间相关性。通过Kriging插值并依据养分的分级标准,所得的空间变异图能很好地反映农田土壤养分的空间变异特征和丰缺状况,几种养分要素中,碱解氮、有效磷和有机质含量总体丰富,而速效钾的含量处于中低水平,pH值较低,土壤呈现酸性。利用主成分分析结合空间插值的方法,还可以对研究区的土壤养分的综合状况进行评价。研究结果可为当地以及长江三角洲同类型地区在科学施肥、实行养分的分区管理以及农业面源污染的控制方面提供一定的科学依据和借鉴参考。     

不同种植方式对稻茬紫云英的生长及土壤养分的影响

研究绿肥作物种植方式对其生长状况及土壤特性的影响，可为长江下游农区“水稻(Oryza sativa L.)—绿肥作物”轮作模式下如何以草增粮提供科学依据。于2018~2019年在江苏省昆山市采用套播留茬、浅旋直播、板茬直播3种种植方式，研究不同绿肥种植方式对自身群体基础、越冬稳定性、生育进程、主要形态指标、产草量及还田后土壤养分动态的影响。结果表明，相同播种量水平下，浅旋直播的群体起点最高，为58.29万基本苗/hm ²；越冬稳定性以套播留茬方式最高，越冬率为94.3%。不同种植方式下生育进程递进规律总体一致，主要影响绿肥作物的营养生长期，套播留茬方式的营养生长期最长（122 d），比最短的浅旋直播方式高出20 d。套播留茬方式下的株高、茎粗及其他主要形态指标明显高出其他两种方式。套播留茬方式的鲜草产量最高，浅旋直播方式居中，板茬直播方式最低，且均超过30 000 kg·hm^-2。翻压还田后，3种方式下土壤有机质、全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾等土壤养分含量均有一定的增加，其中套播留茬方式增加幅度最高。     

不同用量土壤调理剂对镉污染农田土壤环境的影响

采用大田试验,探讨不同用量土壤调理剂对镉污染农田土壤养分、质地、微团聚体、酶活性及微生物数量等影响.试验设置T0、T1、T2、T3、T4和T5共6个处理,对应添加土壤调理剂0、1 500、3 000、4 500、6 000和 7 500 kg·hm-2.结果表明:施用土壤调理剂后增加了土壤pH值(0.66％～6.75％)、阳离子交换量(22.68％～64.45％)、碱解氮(7.94％～29.26％)和速效钾(0.28％～21.99％),而对土壤质地、有效磷、微团聚体组成影响较小;影响了土壤微生物环境,抑制了脲酶、过氧化氢酶活性以及细菌和放线菌数量.土壤调理剂通过影响土壤理化性质及微生物环境,降低了 土壤有效态镉(12.34％～24.78％)和糙米镉含量(7.69％～64.10％).相关性表明:施用量与土壤pH值、阳离子交换量、碱解氮和速效钾呈显著正相关,而与有效磷、脲酶和过氧化氢酶呈显著负相关,但与土壤有效态镉和糙米镉相关性不明显.综上,从镉污染修复效果、土壤环境影响及经济成本考虑,以T2(3 000 kg.hm-2)处理效果最佳.     

丘陵区耕地土壤剖面有机质含量分布特征及其影响因素分析

为了进一步了解耕地有机质剖面信息,基于325个剖面（0~60 cm）采样数据,运用经典统计学探讨了重庆市耕地有机质剖面分布特征,并通过多因素方差分析对比了成土母质、土地类型、海拔对土壤有机质剖面分布的影响。结果表明：（1）基于成土母质、土地类型、海拔的CART树模型对0~20、20~40、40~60 cm土层有机质变异解释率分别为57%、44%、35%。（2）土壤有机质随土壤深度增加而减少,表现出较强的表聚性,0~20 cm土壤有机质均值是20~40 cm的1.5倍,是40~60 cm的2倍。（3）成土母质、土地类型、海拔均对0~20 cm土壤有机质含量变化产生显著影响,海拔对20~40 cm土壤有机质含量变化产生显著影响,成土母质对40~60 cm土壤有机质含量变化产生显著影响。（4）海拔和成土母质的交互作用对不同深度土壤有机质变化均产生显著影响,冲积母质、石灰岩母质发育的土壤在500~1 000 m的海拔区间上有机质含量最高,紫色母质发育的土壤有机质含量与海拔呈正相关关系。     

贵州喀斯特土石山区水土保持生态经济型植被恢复模式

以贵州省喀斯特土石山区为例,通过总结前人的研究成果和中国科学院亚热带农业生态研究所喀斯特生态实验站的部分试验数据,从全局性、紧迫性、高效性、层次性、可持续性、创新性与多样性的角度提出了在贵州喀斯特土石山区的急坡地、陡坡地、缓陡坡地其水土保持生态经济型植被恢复模式分别采用3种典型模式,即:灌草模式,乔灌草模式与林果模式,以期促进该区域的生态、经济与社会的全面协调与可持续发展。     

红壤坡面细沟横断面形态及水动力学特性研究

细沟是坡面侵蚀泥沙和养分流失的重要方式及输移通道,研究红壤坡面细沟形态和水流动力学特性对深入认识红壤坡面侵蚀规律和防治水土流失具有重要现实意义。以第四纪粘土发育红壤为研究对象,通过人工模拟降雨和放水冲刷相结合的室内试验,初步探讨了红壤坡面细沟横断面形态特征及其水动力学特性变化规律。结果表明：细沟横断面主要呈“V形”和“U形”,少数横断面侧壁呈向左或向右凹陷形态。细沟横断面宽深比在0.93～3.52,形态指数在0.30～0.60,且对同一细沟而言上坡位宽深比基本大于下坡位,而形态指数随坡长无明显变化。不同坡位的细沟流平均流速表现为：下坡>中坡>上坡,雷诺数和弗洛德数随坡长变化规律与流速基本一致。此外,细沟流平均流速和雷诺数仅与单宽流量呈极显著正相关（p<0.01）,而细沟流从上坡至下坡的流速和雷诺数增幅则分别与雨强和横断面宽深比呈极显著正相关（p<0.01）。结果为进一步研究红壤坡面细沟侵蚀奠定一定的理论基础。     

汛末长江中下游主要营养盐输送特征及支流水系贡献

为分析长江中下游氮、磷、硅等营养盐的输送特征及洞庭湖、汉江、鄱阳湖对干流营养盐输送的贡献,于2020年9月自三峡坝前至河口及洞庭湖、汉江、鄱阳湖长江入汇口沿程采集水样,测定氮、磷、硅等营养盐浓度并分析沿程变化趋势,计算总氮、总磷和溶解硅通量及主要支流贡献。结果表明：长江中下游总氮浓度沿程下降,在1.23～2.32 mg/L间波动,溶解态占比超过95%;总磷浓度沿程上升,在0.01～0.08 mg/L间波动,以颗粒态为主;溶解硅浓度在汉口断面突增,三峡坝前-汉口江段均值为5.52 mg/L,汉口-河口江段均值升高为10.8 mg/L。总氮、总磷、溶解硅通量均沿程明显上升。洞庭湖、汉江及鄱阳湖对干流营养盐输送贡献较大,其中洞庭湖对总氮、总磷、溶解硅输送通量的贡献分别达到163.2%、67.9%、23.6%,但其汇入后干流水质类别未发生明显变化。洞庭湖、汉江及鄱阳湖汇入后干流水体综合营养状态指数波动范围在-12.72%至7.85%。本研究有助于了解长江中下游营养状态及支流湖泊对干流的贡献,为中下游水环境管理提供科学依据。     

Characteristics of Carbon Storage and Density in Different Layers of Forest Ecosystems

Characteristics of carbon storage and density in different layers of forest ecosystems should be studied comprehensively and in more detail. Using forest inventory data in combination with field survey data, we explored the characteristics of carbon storage and density in different layers of forest ecosystems in Liaoning Province of China. Results showed that total carbon storage was 813.034 Tg C. The carbon storage of soil layer accounted for 81.0% of the total storage with 658.783 Tg C, followed by those of arbor, litter and shrub layers with 128.403 Tg C (15.8%), 22.723 Tg C (2.8%) and 3.125 Tg C (0.4%), respectively. The average carbon density for the forest ecosystems were 183.571 Mg C ha^–1, with soil layer (148.744 Mg C ha^–1) being the highest one, followed by arbor layer (28.992 Mg C ha^–1), litter layer (5.131 Mg C ha^–1) and shrub-grass layer (0.706 Mg C ha^–1). Carbon storage in different forest ecosystems varied from 1.595 to 319.161 Tg C, while C density ranged from 165.067 to 235.947Mg C ha^–1, with the highest and lowest values being observed in soil layer and shrub-grass layers, respectively, implying that soil is the main body of forest carbon storage. Young-aged forests accounted for a greater proportion of forests in the Province than forests in other age classes; and proper management of forests could increase the carbon sequestration in the forest ecosystems. The comparison with previous estimations of carbon storage for forest ecosystem implied that methods and data used for forest carbon storage estimation affected the results of estimates obviously.     

岷江上游不同植被恢复模式枯落物层水源涵养能力

为了阐明不同植被恢复模式水源涵养功能，采用野外调查与室内分析相结合的方法，以岷江上游山地森林-干旱河谷交错带为研究对象，开展不同植被恢复模式枯落物层现存量、持水过程、吸水过程等方面研究。结果表明：不同植被恢复模式中，枯落物现存量大小依次是天然次生林>刺槐林>岷江柏-油松幼林>岷江柏幼林>沙棘+金花小檗灌丛>荒草地。不同植被恢复模式枯落物半分解层占现存总量比例均在60%以上，且均大于未分解层占现存总量比例，其中岷江柏幼林最高（79.89%），天然次生林最低（60.66%）。刺槐林和天然次生林模式枯落物最大持水量较大，分别为53.25和53.22 t·hm-2，岷江柏-油松幼林模式次之，荒草地最小。不同植被恢复模式枯落物半分解层持水量均大于未分解层，且持水量与浸水时间间呈对数、幂函数、线性和指数函数等关系；而枯落物未分解层、半分解层的吸水速率与浸泡时间均呈幂函数关系。研究成果可为区域合理选择植被恢复模式提供科学参考。     

两种土地利用方式下土壤重金属污染特征与评价

为研究安徽铜陵某矿区耕地和人工林地两种土地利用方式下土壤重金属污染特征，应用Tomlinson污染负荷指数法和生物富集系数评价研究区土壤重金属Cd、Cu污染水平和植物重金属富集水平。结果表明：研究区耕地土壤Cd、Cu全量2.34和161.25 mg/kg，均高于林地Cd、Cu全量1.26和80.15 mg/kg，二者均超农用地土壤污染风险筛选值（GB 15618-2018，pH≤5.5）和铜陵市重金属背景值，耕地和林地污染水平分别为中度污染和轻微污染。耕地糙米Cd（0.95 mg/kg）超标严重，黄山栾树地上部Cd、Cu富集系数均低于水稻地上部。综上，黄山栾树人工林地Cd、Cu污染轻于耕地，退耕还林是研究区更佳的土地利用选择。