Seven Years of Change Following Liming of Sphagnum Communities in Sector Vii of the Loch Fleet Catchment

In 1986, application of lime within the upper wetland area of sector VII of the Loch Fleet catchment initiated numerous unscheduled small-scale experiments on the vegetation of this heterogeneous terrain. Vegetation changes and erosion were monitored in permanent or relocated plots established in 1987 and 1989 and re-surveyed in 1993, seven years after liming.

The most striking early effect, possibly occurring within a few weeks of lime application, was the death of Sphagnum papillosum carpet in soakways within the 2.5 ha area. Some patches of dead material were washed away, but bare surfaces were generally colonised by vascular plants, notably Juncus bulbosus. Effects in moorland and bog communities with dwarf shurbs were more subtle, involving reduction in Sphagnum cover and expansion of Erica teralix, Molinia caerulea, sedges and Narthecium ossifragum, but little change in the frequency of occurrence of Calluna vulgaris.     

农药在包气带中迁移过程的数值模拟

根据水动力学弥散理论建立农药在包气带中运移与转化过程的数学模型,评价农药使用对地下水环境的影响。选择应用范围广、用量大、毒性高的7种农药为目标污染物,以汉江流域的中下游地区的气象与土壤特征为条件进行模拟,结果表明,甲胺磷、乐果、甲草胺容易在土壤中淋溶,对地下水造成很大威胁。根据地下水埋深和设定的浓度限值,估算了农药对地下水的安全使用量。     

施用石灰对酸性土壤中氧化亚氮形成的影响

对酸性红壤施用石灰和N2O生成之间的关系进行了探讨。结果表明,在好气条件下,石灰的施用与NH4＋氧化过程中N2O的产生量之间的关系不明显。但随着石灰施用量的增加,厌气条件下NO3－还原过程中N2O的积累量明显增加了,这与施用石灰后土壤pH升高而提高了硝酸还原酶活性有关。试验还表明,尽管在厌气条件下土壤pH较高有利于NO3－还原成NO2－,但当缺乏有效碳源时,NO2－向N2O的进一步还原受到限制,易发生NO2－的积累。     

天目湖流域DOM和CDOM光学特性的对比

对2011年1—12月天目湖流域河流及湖体中DOM(可溶性有机物)、CDOM(有色可溶性有机物)的光学特性进行了研究,对比分析了河流和湖体DOM、CDOM的a₃₅₀(350 nm处的吸收系数)、S280~500(280~500 nm波段指数函数拟合曲线斜率)、S_R(光谱斜率比)以及M(a₂₅₀/a₃₆₅)值. 结果表明,天目湖流域a₃₅₀(CDOM)/a₃₅₀(DOM)的年均值为0.856 4,说明CDOM对光的吸收占主导. 河流DOM、CDOM的a₃₅₀年均值分别为(4.24±1.89)、(3.40±1.48)m-1,明显大于湖体的(2.42±0.84)、(2.22±0.83)m-1,表明外源河流输入是天目湖中DOM的主要来源. 河流DOM、CDOM的S280~500年均值分别为(15.98±0.83)、(17.96±0.81)μm-1,湖体的分别为(19.20±1.65)、(20.34±1.73)μm-1;河流的S280~500及S_R均显著低于湖体,表明天目湖流域河流和湖体中CDOM的组成存在明显差异. 天目湖流域DOM与CDOM的M值与S280~500呈显著线性相关,河流DOM与CDOM的M值年均值分别为(5.54±0.81)、(6.54±0.95),显著小于湖体的(7.54±0.98)、(8.28±1.23),表明湖体中的DOM分子较小. 受人类活动、土地利用、降雨径流等因素影响,天目湖流域DOM、CDOM的丰度及光学特性均呈明显的季节性差异,a₃₅₀与S_R在DOM与CDOM中表现的季节性差异较为一致,可以相互参考.      

典型流域土地利用/覆被变化预测及景观生态效应分析——以太湖上游西苕溪流域为例

以太湖上游西苕溪流域为研究区,基于1985和2002年土地利用空间数据,结合土地利用变化的驱动因子,运用马尔科夫模型和CLUE S模型,模拟了研究区2020年土地利用的空间格局;在此基础上,通过对斑块类型和景观水平上格局指数的变化分析, 揭示研究区未来土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明： 按照1985～2002年土地利用变化的发展趋势,未来研究区土地利用变化主要表现为建设用地面积大幅度增加,耕地、林地面积减小,研究区未来景观格局指数将发生较大的变化。在景观尺度上,斑块数量、边缘密度、多样性指数、均匀度指数、分维数等指标都呈增加趋势,而斑块平均面积减小,表现出景观结构破碎化、斑块形状复杂化、景观向多样性和均匀化发展的特点;而从斑块类型水平上看,各景观类型之间的景观格局指数变化差异较大,反映了生态系统的复杂性.     

应用GLEAMS模型评估我国东南地区农业小流域硝态氮的渗漏淋失

应用GLEAMS模型估算我国东南亚热带地区农业小流域硝态氮的渗漏淋失.在五川流域8种不同土地利用方式的农田中埋设渗漏监测装置,每月采集水样分析硝态氮含量.用2002年4-12月作物生长季节的实测数据进行模型校验的结果表明,模型对水稻田除外的其他土地利用方式下硝态氮渗漏淋失模拟效果较好.五川流域2002年硝态氮淋失模拟计算结果表明,不同土地利用方式下硝态氮淋失时空差异显著,全年渗漏量(以氮计)为4.64～38.39 kg·hm-2,流域面积加权平均为29.99 kg·hm-2.甘蔗地、香蕉地和蔬菜地的年硝态氮渗漏量最高,渗漏峰值一般出现在7-8月.降雨、土地利用和化肥施用等人类活动是影响硝态氮渗漏淋失的主要因素.     

西南喀斯特流域岩溶水氢氧同位素时空分布特征及水文意义——以后寨河流域为例

受多重导水介质影响,喀斯特流域水循环过程复杂,只以水分为研究对象的水文学方法难以刻画其时空变化特征及其受喀斯特水文地质条件的控制作用。稳定氢氧同位素赋予岩溶水指纹信息,为解译喀斯特流域水循环时空演变与水文功能提供了重要研究手段。论文选取贵州普定后寨河流域为研究对象,基于月尺度的高空间分辨率的水样采集,结合聚类分析和克里金插值方法,分析流域岩溶地下水氢氧同位素和反映蒸发分馏程度的Lc指数时空分布特征及其影响因素。以此为基础,研究喀斯特流域降雨混合、水文连通性及水流路径等水文作用。结果表明,研究区雨季岩溶地下水δ¹⁸O与Lc偏负,枯季岩溶水整体δ¹⁸O与Lc相对偏正,表明雨季湿热条件下,岩溶地下水受“新”、“老”水混合作用与流域蒸发过程的共同影响,枯季地下水混合作用较弱,蒸发作用弱;相较于中下游覆盖型岩溶区,流域上游峰丛区岩溶水δ¹⁸O偏负,Lc偏正,表明流域上游土壤/表层岩溶带浅薄山区,降雨入渗迅速,岩溶水中土壤水成分较低,下游土壤较厚,入渗较慢且蒸发强烈,地下水蓄存时间长,岩溶水中土壤水成分较高。干湿交替期,岩溶水Lc快...     

Biodegradation of Low Molecular Weight Organic Acids in a Limed Forest Soil

The effect of liming (3.45 and 8.75 t ha^-1 dolomite; 16 yr after application) on the biodegradation of three low molecular weight organic acids (citrate, oxalate and propionate) in forest soils was investigated. The concentration of organic acids in the soil solution followed the series propionate > citrate > oxalate with liming having no significant impact on soil solution concentrations (mean organic acid concentration = 8.7 ± 2.3 M). Organic acid mineralization by the soil microbial community was rapid in surface organic horizons (mean half-life for citrate = 2–6 h), with biodegradation rate gradually declining with soil depth. Concentration-dependent biodegradation studies (0 to 350 M) showed that the mineralization kinetics generally conformed well to a single Michaelis–Menten equation with V_max values following the series oxalate > citrate > propionate (mean = 9.8 ± 1.0 nmol g^-1 h^-1) and K_M values following the series oxalate = citrate > propionate (mean 168 ± 25 M). The V_max values declined with soil depth, which was consistent with a general reduction in microbial activity down the soil profile. Liming induced a significant increase in V_max for citrate with no change for propionate and reduction in V_max for oxalate. The latter was probably due to adsorption and precipitation of Ca-oxalate making it unavailable for microbial uptake. The higher adsorption/precipitation capacity for oxalate in the limed soils was confirmed by adsorption isotherms. Generally, liming increased soil microbial activity by approximately 10 to 35% with calculations based on soil solution concentrations indicating that organic acid mineralization constituted approximately 3 to 15% of the total soil respiration.     

中小型水库库区生态安全性综合评价

从库区生物环境,地质与气候环境和人类工程活动三个准则考虑建立了库区系统生态安全性评价指标体系,并采用层次分析和模糊评价有机结合的综合方法对库区系统生态安全进行综合评价。以四川中江县黄鹿水库为例进行的综合评价表明生态安全隶属于“安全”的程度最大,通过综合评价中间结果的计算分析,找出导致生态危险的薄弱因素是人类活动影响较大。     

模糊综合评价在小流域河道水质时空变化研究中的应用

针对河流水质评价的方法很多,其中由于评价指标的多样性和水质污染程度的模糊性,模糊综合评价(fuzzy comprehonsive assessment,FCA)在水质评价中占据了重要的地位.根据FCA的基本原理,为了评价一段时间内河流上下游水质变化,首先需要建立模糊评价标准并确定各指标间的权重因子,然后计算单一时间水质...