震区植被恢复初期土壤理化性质与土壤呼吸间的关系

为了解地震灾区不同恢复方式下土壤理化性质和土壤呼吸间的关系,选取2种典型气候区(干旱河谷气候区与亚热带季风气候区)为研究区,设置人工恢复、未受损、自然恢复3种恢复方式的固定样地,定期测定土壤呼吸与土壤理化性质(有机碳、全氮、全磷、速效氮、有效磷、容重、孔隙度、电导率和pH值),并分析各因子间的相关关系。结果表明:气候类型显著影响土壤全氮、容重、孔隙度、电导率以及土壤呼吸,表现为干旱河谷气候区显著优于亚热带季风气候区;恢复方式显著影响土壤呼吸速率、有机碳、全氮、全磷、速效氮、有效磷含量、C:P、N:P、容重、孔隙度和电导率,基本表现为未受损样地优于人工恢复样地优于自然恢复样地;二者交互作用显著影响土壤呼吸、土壤物理性质和除全磷、有效磷外主要土壤养分的流失。两种气候区土壤呼吸的影响因子不同,干旱河谷气候区主要为土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、pH值、容重和孔隙度,亚热带季风气候区主要为土壤有机质、全氮、速效氮、容重和孔隙度。本研究为评价和优化西南地区灾后恢复治理措施提供一定科学依据,对其生态安全维护和生态屏障建设提供帮助。     

千年桐人工林乔木层的生物量特征

研究生物质能源树种千年桐人工林乔木层生物量特征及其分配规律.采用样地调查和标准木收获法测定2a、3 a、5a、7a、9a生千年桐人工林乔木层生物量,建立千年桐人工林乔木层生物量回归模型,其全株的相关系数为0.980 1,其他组分相关系数均在0.9093以上,具有良好的相关性.结果表明:2a、3a、5 a、7 a、9a生林分乔木层生物量分别为41.162t/hm2,51.15 t/hm2,58.656 t/hm2,114.005 t/hm2,134.894 t/hm2,9a生林分乔木层生物量是分别7a,5a,3 a,2a生林分的1.183倍,2.300倍,2.637倍,3.277倍.各器官生物量分配中,9 a生林分的树杆对乔木层生物量贡献最大,达到41.09％,贡献率最小的是2a生林分,为38.54％;7 a生林分的树枝对乔木层生物量贡献率最大,达到26.1％,贡献率最小的是5a生林分,为22.8％;5 a生林分的树叶对乔木层生物量贡献率最大,为13.72％,贡献率最小的是7a生林分,为10.38％;7 a生林对林分的树根生物量贡献率最大,为23.68％,贡献率最小的是9a生林分,为21.52％.乔木层的生物量主要以树杆为主,杆、枝、叶、根的生物量均表现出明显随林龄增长而递增的规律.     

植物与岩土措施相结合的泥石流治理工程(英文)

我国山区特殊的地形、地质及气候条件造成泥石流灾害频繁发生,严重危害居民生命财产安全并限制山区经济社会可持续发展。国内外泥石流防治研究取得显著成效,但还需要研究如何合理搭配治理措施以满足泥石流防治的需求。本文简要介绍我国泥石流防治技术,主要内容有综合防治技术体系、植物工程措施、岩土工程措施、以及植物工程措施与岩土工程措施的有机结合。探讨了以主河输沙能力为控制条件,以地理条件和微地形因子为植物种类选择依据,坡面治理与沟道拦蓄配合,形成"坡面——沟道——小流域"的多级径流和固体物质调控体系。为了做好泥石流防治工作,今后应该加强植物措施治理泥石流的机理研究,评价植物措施的功能并编制设计技术规范,完善植物工程措施与岩土工程措施结合的综合治理体系。     

中国三峡库区土壤侵蚀及泥沙控制

三峡库区严重的土壤侵蚀与泥沙输移是三峡库区泥沙重要的来源之一,威胁三峡工程安全。坡耕地是三峡库区泥沙主要源地,占入库泥沙的46%;大规模的库区后靠移民工程引起的土地利用变化与山区开发及三峡工程建设过程的工程扰动加剧了土壤侵蚀与产沙。三峡工程建设及运行后引发的滑坡、泥石流等地质灾害将进一步增加入库泥沙量。为了有效控制三峡库区土壤侵蚀,减少水土流失,保护库区环境,从1989年开始以小流域综合治理为典型模式的水土保持工程在三峡库区广泛开展,有效控制了库区土壤侵蚀与泥沙输移。宜昌市夷陵区太平溪小流域综合治理模式是三峡库区小流域综合治理的成功模式,文章分析了其治理模式与水土保持及泥沙控制效益。应用水保法评价了三峡库区水土保持与小流域综合治理的减沙效益,并把评价结果与遥感监测分析法进行了对比分析,认为两种评价结果均在可接受范围。结果表明经过16年的水土保持与小流域综合治理,截至2005年三峡库区年均减少土壤侵蚀43.75–45.94×106 t ,减少入库泥沙12.25–12.86×106 t 。     

综合137Cs，RS和GIS的土壤侵蚀评估和预测——以云南小江流域为例

综合应用137Cs技术、RS技术和GIS技术,进行云南小江流域土壤侵蚀的评估和预测研究,探索中国西部山区观测资料缺乏、USLE(Universal Soil Loss Equation)方程不适宜区域土壤侵蚀评估与预测方法。通过137Cs技术,采用非农耕地与农耕地土壤侵蚀模型确定区内林地、灌丛、草地、坡耕地和裸地的年均侵蚀模数分别为356—1531 t/(km2·a),330—1709 t/(km2·a),886—3885 t/(km2·a),5197—12454 t/(km2·a)和15000 t/(km2·a)以上。解译小江流域1987年(Landsat TM)、1995年(Landsat TM)和2005年(Landsat ETM)遥感影像,获得流域不同时期土地利用图,将其与1∶50000 DEM模型进行叠置分析,建立小江流域土地利用的空间分布图,结合利用137Cs确定的土壤侵蚀速率数据,进行土壤侵蚀分区与制图,分析土壤侵蚀的时空变化。结果表明:1987年—2005年流域轻度以上侵蚀面积占总面积的66.0%—67.3%,变化不大,但侵蚀强度明显加剧,1987年—1995年间尤为明显;中度侵蚀、强度侵蚀、极强度侵蚀区面积分别增加30%、23%和26%;小江流域1987年、1995年和2005年土壤侵蚀量分别为7.51×106t/a,8.19×106t/a和8.18×106t/a。进而选用1995年和2005年的土壤侵蚀数据构建Markov-CA(马尔可夫—元胞自动机)预测模型,获得2015年流域土壤侵蚀分区图,并预测2015年土壤侵蚀量为8.17×106t,与2005年侵蚀量接近。研究结果真实地反映了小江流域土壤侵蚀的变化过程与主要驱动因子,研究方法适合中国西部山区土壤侵蚀评估与预测。     

山区道路泥石流减灾问题与对策

文章通过分析我国山区道路泥石流防治的特点与需求,认为山区道路潜在泥石流的判识与预测、泥石流对线路展布的制约、泥石流对道路工程设计的影响等是山区道路建设的关键技术问题。在山区建设中应研究潜在泥石流的判识方法、发展山区道路选线理论、认识道路工程与环境相互作用机制、创建与环境协调的道路工程反馈设计理论、构建山区道路泥石流减灾技术体系、开发道路环境灾害信息系统等工作。系统分析了道路勘察选线、个体工程设计、施工、运营阶段应注意的泥石流防治问题,根据不同阶段的灾害危害方式与特征,提出道路建设不同阶段的泥石流防治对策。     

蒋家沟干热河谷区灌草层植被与土壤的养分分布及生态化学计量特征

蒋家沟干热河谷区泥石流与滑坡灾害频发、植被枯败稀疏、土壤结构紊乱、生态环境脆弱,是金沙江上游生态严重退化的典型流域。植被和土壤在退化生态系统修复和治理中扮演着至关重要的角色。对该流域植被与土壤的研究,多侧重从单一物种或土壤酶活性等角度分析植被与土壤的养分耦合关系,缺少对灌草层植物体养分含量与土壤养分含量的耦合机制研究,即植被-土壤耦合机制机理尚不明确。本文选取蒋家沟干热河谷区典型灌草层植被,研究碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)元素在植被地上、根系和土壤的养分分布和生态化学计量特征及其相关性。结果显示：(1)与全国陆地植物平均水平相比,干热河谷区灌草层植被地上和根系表现出低C,高N、P、K的特点;土壤表现出低C高P的特点。(2)植被地上部分的C、N、P、K含量均显著高于根系,C、N、P含量均显著高于土壤;土壤K含量(56.05 g/kg)显著高于植被地上(18.43 g/kg)和根系(8.41 g/kg);除P∶K外(地上0.10>根系0.09>土壤0.01),其余5种化学计量比均表现为根系>地上>土壤。(3)灌草层植被地上、根系N、P、K含量及生态化学计量...     

灾害干扰受损森林土壤的碳、氮、磷初期恢复特征与变异性

2010年6月福建省南平市特大洪水诱发大面积滑坡,造成区域内森林严重受损。本文选取特大洪灾中受损的次生阔叶林和杉木林为研究对象,测定不同样地(受损区、未受损区、受损恢复区)表层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量,分析受损森林恢复初期SOC、TN、TP的恢复率以及变异性特征。研究结果表明:(1)灾害造成次生阔叶林与杉木林严重受损,各样地SOC、TN、TP含量整体上随着植被盖度的降低而下降,呈现"未受损区受损恢复区受损区"的变化趋势,受损森林经过7年自然恢复尚未恢复至受灾前水平;(2)次生阔叶林仅TP含量表现为受损恢复区显著高于受损区,而杉木林受损恢复区SOC、TP含量均显著高于受损区,且其养分恢复率高于次生阔叶林,说明杉木林前期施肥工作对土壤养分的自然恢复具有积极的促进作用;(3)受损森林C∶P主要受到SOC的影响,C∶N、N:P值主要受到TN的影响。仅C∶P在杉木林表现为受损恢复区显著高于受损区;(4)受损森林土壤养分变异性表现为TNSOCTP,恢复率则相反,说明灾害对受损森林TN的影响最大。上述研究表明灾害严重破坏土壤养分,土壤养分自然恢复进程较慢且效果较差,后期应对受损森林尤其是次生阔叶林进行适当的人工干预以促进其恢复。该研究结果可为该区受损森林的演替过程与机制预测、土壤侵蚀控制和恢复措施优化等提供科学依据。     

地震灾区生态治理初期土壤抗蚀性特征——以汶川地震典型区为例

土壤抗蚀性可客观表征土壤结构对各类侵蚀的抵御能力,生态恢复可引起土壤抗蚀性变化。研究地震灾区生态治理初期土壤抗蚀性,有利于了解震后生态恢复对土壤抗蚀性的影响效应。本文通过野外调查与室内分析,运用主成分分析法对汶川和绵竹地震灾区土壤抗蚀性进行综合研究。结果表明:(1)地震灾区生态治理初期,汶川和绵竹植被受损区经过生态恢复,土壤理化性质均发生不同程度的变化,进而影响土壤抗蚀性。两受灾区在土壤有机质含量、机械组成及抗蚀性指数方面存在差异;(2)单一指标不能全面反映该地区土壤抗蚀性的强弱;(3)受灾区植被受损治理区土壤抗蚀性综合指数显著低于未受损区,但与受损未治理区差异不显著,特别是绵竹植被受损治理区土壤抗蚀性综合指数较受损未治理区出现了降低趋势。绵竹植被受损治理区和受损未治理区的土壤抗蚀性综合指数高于汶川;(4)表征研究区土壤抗蚀性的11个指标可简化为:土壤最大持水量、总孔隙度、有机质、全氮、粉粒含量、砂粒含量6个指标,并与土壤抗蚀性综合指数进行拟合,获得土壤抗蚀性评价模型:Y=0.096X_1+0.332X_2+0.198X_3-0.040X_4-0.062X_5-0.398X_6+20.499,R~2=0.9977,拟合程度较好。以上研究结果可为地震灾区土壤抗蚀性的后续研究及评价指标体系的构建提供参考。