复合陶粒基质甲烷氧化能力评价

以陶粒为载体,利用甲烷、氧气和养分制备出新型甲烷氧化基质--复合陶粒基质.以水分、孔隙度、碳氮比、NO3-浓度为影响因素,以复合陶粒基质的最大甲烷氧化速率(Vmax)为目标函数,进行L16(45)正交试验.以正交试验单因子方差分析结果(F值)为权重分配依据,应用层次分析法建立复合陶粒基质的甲烷氧化能力评分机制.评价结果...     

琼江河流域森林生态系统水源涵养能力估算

森林生态系统的水源涵养功能是其生态功能的重要组成部分.琼江流域森林生态系统是长江上游生态屏障的重要组成部分,其森林生态系统的水源涵养功能将极大地影响当地的生产生活.文章以四川省遂宁地区琼江河流域2007年森林资源二类调查数据为基础,运用综合蓄水能力法,比较了研究区不同森林类型、林龄、海拔、坡度下的林冠降雨截留能力,枯落物最大持水量和土壤蓄水能力,评估了区域尺度森林生态系统的水源涵养能力.结果表明,2007年,研究区内森林生态系统涵养水源总量为1125.02×104 m3.其中,林冠层截留占总涵养水源量的18.07%,枯枝落叶层持水量占3.34%,土壤蓄水量达到78.59%,是森林涵养水源的主体.柏木因其面积上的优势,使得其水源涵养贡献率最大,达到92.44%;阔叶混交林单位面积涵养水源量最大,达到1568.39 t·hm-2,其次是针阔混交林(1517.10 t·hm-2),经济林(1461.99 t·hm-2),针叶混交林的水源涵养能力最弱,仅1045.39 t·hm-2,主要是因为研究区内针叶混交林土壤的非毛管孔隙度较小.因绝大多数有林地的海拔都处在300~500 m处,使得其水源涵养贡献率最大,达到98.65%.同时,平坡森林生态系统的水源涵养能力最强,达到1171.92 t·hm-2,其次是缓坡,可达1150.59 t·hm-2,能力最小的是陡坡森林生态系统,仅1147.34 t·hm-2.近50 a来,研究区内森林覆盖率变化较大,按照其“十二五”规划,研究区在2015年森林覆盖率将达到45%,根据其森林面积的变化估计其森林涵养水源量可达1511.2×104 m3.在对研究区水源涵养功能及其差异认识的基础上,进行合理经营与管理,可以最大限度地发挥森林生态系统服务功能.     

新丰江水库库区水源涵养林土壤饱和导水率特征

饱和导水率近似于土壤稳定入渗速率,是评估森林生态系统土壤水文功能的重要参数。以新丰江水库库区3种不同水源涵养林即针叶林、针阔叶混交林和常绿阔叶林为研究对象,采用恒定水头法测定水源涵养林不同层次土壤饱和导水率大小,同时测定土壤理化性质,利用相关分析和多元线性回归分析的方法,探讨了土壤饱和导水率的变化特征及其主要影响因素。结果表明,随着森林植被组成的复杂化,土壤饱和导水率呈上升趋势。0—100 cm土层范围内,常绿阔叶林饱和导水率的算术平均值[(0.24±0.06) mm·min^-1]大于针阔混交林[(0.18±0.04)mm·min^-1]和针叶林[(0.18±0.05)mm·min^-1]的相应值。各林型土壤剖面上饱和导水率随着土层深度增加大致呈下降趋势,介于(0.05±0.02)—(0.41±0.13) mm·min^-1之间。常绿阔叶林0—20cm土壤饱和导水率达(0.34±0.05)mm·min^-1,是针阔混交林1.3倍[(0.26±0.06) mm·min^-1     

红壤中镉的竞争吸持动力学

本文采用流动法研究了竞争性Zn~(2+),Ca~(2+),Mg~(2+),Na~+离子对红壤中镉吸持动力学特性的影响.实验结果表明:与Cd~(2+)离子等浓度的竞争性Zn~(2+),Ca~(2+),Mg~(2+)离子的存在,使红壤中镉的吸持量降低,解吸量增加,影响的顺序为:Zn~(2+)≥Ca~(2+)>Mg~(2+)。大量竞争性Na~2+离子的存在,使红壤中镉的吸持量大大降低,解吸量亦降低.用一级反应动力学方程拟合实验数据,结果表明:竞争性Zn~(2+),Na~2+离子对红壤中镉吸持动力学特性影响明显;红壤中镉的吸持为多种化学吸持(高能)与物理吸附(低能)共存,高能吸持的主要贡献来自红壤中游离氧化铁组分对镉的专性化学吸持.     

东祁连山土地利用方式对土壤持水能力和渗透性的影响

为了解祁连山东段天祝高寒地区不同土地利用方式对土壤持水能力和渗透性的影响,研究选取天然草地、退耕自然恢复地、燕麦地和多年生草地4种土地利用方式,研究了不同土地利用方式对土壤持水能力和渗透性的影响。结果表明,不同土地利用方式对土壤持水能力和渗透性影响显著。土壤容重大小依次为退耕自然恢复地(1.104 g/cm³)>多年生草地(1.061 g/cm³)>燕麦地(1.011 g/cm³)>天然草地(0.781 g/cm³);总孔隙度为天然草地(68.196%)>燕麦地(60.606%)>多年生草地(58.93%)>退耕自然恢复地(57.5%);土壤最大持水量和土壤稳渗速率天然草地最大(681.966 t/hm²和3.02 mm/min),退耕自然恢复地最小(575.005 t/hm²和1.004 mm/min)。从土壤持水性能和入渗性能来看,4种土地利用方式中天然草地最好,退耕自然恢复地最差,燕麦地和多年生草地土壤持水能力和渗透性能优于退耕自然恢复地。     

长江中游平原湖区人工林枯落物和表层土壤持水特性

研究长江流域平原湖区人工林的水源涵养功能,对长江两岸造林绿化和生态修复具有重要指导意义.通过野外调查,采用室内浸泡法,分析比较了7种不同林分类型枯落物层和土壤表层的水源涵养能力.结果表明:(1)枯落物半分解层蓄积量大于未分解层,未分解层蓄积量以池杉林(Taxodium ascendens)最大,半分解层蓄积量以苏柳林(Salix jiangsuensis)最大.池杉林的总蓄积量最大,为3.90 t/hm2;(2)未分解层最大持水率大于半分解层,其值分别为263.63％～530.86％和209.17％～277.91％.未分解层和半分解层的最大持水量为0.95～4.48和4.15～6.02t/hm2,分别以池杉林和苏柳林最大;(3)未分解层有效拦蓄量为0.44～3.11 t/hm2,半分解层为0.75～3.82 t/hm2,分别以池杉林和二球悬铃木林(Platanus acerifolia)最高.总最大持水量和总有效拦蓄量均以池杉林最大,分别为9.61和5.64t/hm2;(4)枯落物持水量随浸水时间的延长表现为先显著增加后减缓,最后达到饱和,两者之间呈对数函数关系.枯落物吸水速率随浸水时间的延长表现为前期吸水速率较大,后急剧变小,最后趋近于0,两者之间呈幂函数关系;(5)表层土壤最大持水量和有效持水量最大的均为苏柳林,分别为1 116.27和213.27t/hm2.枯落物层以池杉林水源涵养能力较好,土壤表层以苏柳林水源涵养能力较好.总体来看,以苏柳林的综合水源涵养能力较好.     

川西亚高山植被恢复过程中的土壤和地被物水源涵养能力评价

运用以空间代替时间,以糙野青茅草地、柳树灌丛、白桦林、混交林、冷杉林为植物自然恢复的序列,采用环刀法和实地调查-水浸法研究了川西亚高山植被恢复过程中土壤和地被物的持水能力。结果表明：土壤容重随深度增加而加大、随植被恢复而降低;土壤持水能力随深度增加而降低、随植被恢复而增加,表现为混交林>冷杉林>柳树灌丛>白桦林>草地;地被物储量及其持水能力随植被恢复极显著增加,其组成由草地的凋落物为主到冷杉林时以苔藓为主;生态系统土壤和地被物的持水能力随着恢复而显著提高,表现为混交林>冷杉林>柳树灌丛>白桦林>草地。因此,亚高山植被自然恢复能显著增加区域生态系统的土壤和地被物持水,适度增加阔叶树亦有利于促进川西亚高山恢复植被的土壤持水     

川西亚高山几种天然林下苔藓层的持水特性

苔鲜层是森林生态系统垂直结构上的主要功能层之一,其在保持水土,调节径流和改良土壤等方面扮演着重要的角色.为了探讨川西亚高山天然林下苔鲜层的水文功能,研究了川西亚高山云杉林(PP)、方枝柏林(SS)、冷杉+云杉混交林(AF+PP)和冷杉+桦木混交林(AF+BP)林下苔藓层蓄积量、最大持水量和吸水速率等水文特征参数.结果表明:AF+BP苔藓层的蓄积量最大(11.35 t/hm2),其次是AF+PP(9.85 t/hm2)和PP(7.58 t/hm2),SS(3.32 t/hm2)最小.苔藓层持水量呈现AF+BP>AF+PP>PP>SS.AF+BP、AF+PP、PP和SS林下苔藓层最大持水率分别为739.3%、709.6%、588.9%和279.4%.林下苔藓层持水量随浸泡时间的增加而增加,其规律遵循对数方程(Q=k lnt+p).4种林分中AF+BP、AF+PP和PP在各浸泡时间的吸水速率基本一致,而SS较小,各类林分下苔藓层的吸水速率随着浸泡时间增加按方程V=ktb的趋势下降.