黄土高原西北部集雨水利用的投资与效益分析

以黄土高原西北部为研究区,通过中国科学院皋兰生态农业试验站2000-2001年雨水集流试验与春小麦、西瓜、西兰花和黄瓜的补灌试验,对各种集流场的年产流率和集流费用、蓄水窖(池)的贮水费用、作物产量和水分利用效率、以及各作物集雨微灌的投资、产值与单方水产值进行了比较分析。结果表明:各集流面平均集流费用和各蓄水窖(池)的平均贮水费用都很高,分别为1.07元/m3和5.08元/m3,且贮水费用显著高于集流费用。净产值和单方水产值的大小顺序依次为日光温室黄瓜、大田西兰花、砂田西瓜和大田小麦。如把人工计算在内,大田小麦不进行补灌,其净产值为负值,进而补灌导致了净产值的大幅度减小。集雨水用于微灌砂田西瓜、西兰花和日光温室黄瓜都能产生很好的经济效益。并提出了日光温室集水-贮水-高效用水的"一池一窖"模式。     

藏北高山嵩草草旬植被和多样性在沙漠化过程中的变化

为确定沙漠化对高山嵩草草甸植被组成、结构和物种多样性的影响，了解高寒区草甸沙漠化的原因，选择西藏那曲安多县南部沙漠化严重区域为调查区，按照沙漠化的不同程度设置样地，系统调查了轻度、中度、重度和极重度沙化草甸的植被变化，结果表明：中度、重度和极重度沙化区的植被与轻度沙化草甸有显著的差异；在中度和重度沙化区，高寒草甸的建群种高山嵩草已被家畜不喜食或更具抗性的植物种所取代，而在极重度沙化的流动沙丘上无植被生长；从过牧的退化草甸到半流动、流动沙丘，植物种多样性呈显著的降低趋势。轻度沙化草甸物种数、个体密度和丰富度指数最多；中度沙化草甸的Shannon-Wiener指数和均匀度指数最大，而优势度指数最小；在沙化过程中，高寒草甸的植被盖度显著下降，地上生物量也在下降，虽然轻度、中度和重度沙化草地的地上生物量显著高于极重度沙化区，但前者之间却无显著差异。地下根系生物量也呈显著下降的趋势。过牧是造成高山嵩草草甸沙化的主要原因。     

黄土高原西部弃耕地植被恢复与土壤水分调控研究

选择黄土高原半干旱偏旱区2 a、3 a、4 a、5 a、7 a、9 a、12 a、20 a的弃耕台地和天然台地,调查各弃耕地和天然台地的植物种类、数量、盖度、频度和地上生物量,定期采样分析各样地0~100 cm土层土壤水分。结果表明：农田弃耕后植被沿天然植被方向演替,在演替过程中,植物种类数量逐渐增加,但在弃耕9 a后开始减少,20 a后接近于天然台地;更耐旱的多年生草本和小灌木种增加;除7~9 a波状变化外,植被盖度和地上生物量呈逐渐减少趋势,弃耕初期的植被盖度和地上生物量显著大于弃耕12 a后和天然台地;12 a和20 a弃耕地0~100 cm土层含水量高于其他弃耕地和天然台地,弃耕初期表层土壤含水量较高,天然台地含水量居中,但其植被对水分利用的时间延长,范围扩大,表明天然台地植被的水分利用率提高,植被群落更加稳定。     

砾石直径和补灌量对砂田西瓜根系分布的影响

采用剖面取样分析方法对砂田西瓜4种补灌量（0 mm,23 mm,4 mm 5和68 mm）和三种粒径（2~5 mm,5~20 mm和20~60 mm）砾石覆盖及不覆盖对照的根系分布进行了研究。结果表明,砂田西瓜有一个发达的根系,根系最长可扩展到1.5 m的深度,但83%以上的根系集中在1 m以上的土层,西瓜田覆盖砾石比对照的根系长度密度增加75%以上。砾石直径20~60 mm的覆盖处理,RLD显著高于2~5 mm直径的处理,降雨量较高的2002年,顶部50 cm土层有更多的根系,降雨量少的年份,下部土层的根系明显增多,但整个土层的总根系长度低于降雨较多的年份。2001年补灌45 mm和68 mm处理的根系长度密度明显高于不补灌的处理,但2002年随补灌量的增加,下部土层根系长度密度减少。降雨少的2001年,补灌增加了西瓜根系的长度密度、蒸散量、产量和水分生产率,而降雨多的2002年,补灌后根系长度密度减少,水分生产率降低。不同直径的砾石覆盖,产量没有显著差别,但由于大粒径砾石覆盖增加了土壤蒸发,虽然根系长度密度增加,但水分生产率降低。结果说明,砾石直径、降雨和补灌量对砂田西瓜的根系分布有明显的影响,用5~20 mm粒径砾石覆盖,并保持适度的水胁迫不仅有利于根系的扩展,而且能提高西瓜的水分利用率。     

粤北水边河流域钙元素迁移的基岩制约作用

岩石风化是控制流域水体水化学特征的关键因素之一。为探索岩溶流域中不同基岩风化作用对地表水化学的影响,本文选择粤北典型岩溶流域(水边河)为研究对象,以水体[Ca²⁺]变化和钙迁移机制为研究主线,通过连续5年的系统调查及采样分析,揭示不同岩性风化对干流水体中Ca²⁺输送通量的贡献率和岩溶流域钙元素迁移的影响机理。结果表明：(1)不同基岩支流的水体[Ca²⁺]差异明显,特别是在干季,碳酸盐岩支流水体的[Ca²⁺]分别是花岗岩、砂岩和砾岩支流的3.8倍、4.7倍、14.9倍;(2)不同基岩支流汇入干流后,水化学变化具有滞后性,并且呈现季节性差异。其中,碳酸盐岩支流汇入后,干流水体的[Ca²⁺]会滞后升高,而其他支流会稀释[Ca²⁺],产生稀释作用,其效果在湿季比干季更明显;(3)通过统计分析得出,碳酸盐岩支流在流域土地面积占比为28%,而其对流域水体中[Ca²⁺]的贡献率达到83%,说明岩溶流域中碳酸盐岩的风化的制约着钙元素的迁移过程;(4)...     

西藏日喀则河谷沙地西瓜栽培试验

在海拔３８１０ｍ的西藏日喀则河谷沙地上，引进Ｐ２、郑杂５号和金龙宝３个西瓜品种，采用小拱棚、地膜加盖帽子棚和露地３种不同的栽培方式进行了栽培试验。试验结果表明：采用小拱棚和地膜加盖帽子棚技术栽培西瓜完全可以成熟，露地西瓜不能完全成熟     

粤北岩溶山地土壤地下漏失程度评价指标构建探讨

为了弥补岩溶区地下土壤漏失程度评价指标体系空白,基于在粤北岩溶区连南县多个岩溶山地采矿断面、公路修建断面实地调查获得的56条裂隙、40个漏斗和多个孔穴的调查数据,以及粤北岩溶丘陵、峰林区英德市岩背镇、九龙镇等40多个样方的地表景观实地调查资料,探讨构建岩溶地下土壤漏失程度评价指标与标准。首先,充分考虑了土壤漏失途径、阶段、各指标的关联性、断面调查数据及数据采集的可操作性等,将定性指标与量化指标结合,采用裂隙、洞穴、漏斗3个一级指标和与溶洞连通度、断面比、密度,洞穴类型、数量、位置,漏斗深宽比、形状、周边裂隙发育情况9个二级指标,构建了岩溶区地下漏失无漏失、轻度漏失、中度漏失、重度漏失分级标准;其次,将基岩、地貌、地形、岩石裸露率、植被结构、类型、盖度和土壤深度等地表景观特征作为地下漏失程度的辅助参考指标,使地下漏失评价与地表石漠化程度评价能够有机结合,共同形成岩溶环境评价的整体系统。     

中国南方岩溶区土地石漠化的成因与过程

中国南方岩溶区是石漠化广为发展的脆弱生态区域。南方岩溶区土地石漠化的起因既有自然因素,也有人为因素。在地质历史时期其自身环境孕育和存在着自然石漠化过程,在历史时期—现代自然石漠化过程又叠加了人为石漠化过程,人为活动加速、加剧了石漠化的发展。清朝初、中期是人为活动影响石漠化的重要转折时期,此后人为因素作用比重逐渐超过自然因素的作用比重。岩溶区土地石漠化过程是由植被退化丧失过程、土壤侵蚀过程、地表水流失过程、基岩溶蚀侵蚀过程、土地生物生产力退化过程合成的地表生态过程,其实质是形成石质荒漠的土地退化过程。     

西藏沙漠化典型分布区沙漠化过程中的生物生产力和物种多样性变化

阿里地区狮泉河谷、日喀则江当河谷阶地和安多错那湖东侧是西藏自治区沙漠化土地分布比较集中的3个典型区,并代表了西藏高原3个不同的生物气候带。为确定沙漠化对植被生产力和物种多样性的影响,选择这3个典型区内代表沙漠化发展过程的不同地貌类型为调查样地。结果表明:沙漠化造成3个典型区植被盖度显著降低,尤其从潜在沙漠化土地到固定沙丘或半固定沙丘,植被盖度下降幅度最大;3个典型区的现存生物量同样随着沙漠化过程显著降低。同时,沙漠化造成狮泉河谷和江当河谷阶地多年生灌木物种消失,流动沙丘仅有少数一年生植物分布;沙漠化造成原有物种的数量和分布发生变化,尤其在固定沙丘逐渐活化,形成流动沙丘的过程中,丰富度指数显著下降。3个典型区的Shannon-Wiener指数在沙漠化前期和后期表现不同,但从固定沙丘至半流动沙丘均为显著性下降趋势。总体而言,从潜在沙漠化土地到流动沙丘,Shannon-Wiener指数显著降低。     

粤北石漠化地区碳酸盐岩溶蚀试验研究

在粤北石漠化地区选取不同石漠化阶段的样地,对其碳酸盐岩进行室内岩性溶蚀和野外模拟溶蚀试验,研究不同石漠化阶段碳酸盐岩溶蚀特点。结果表明：在轻度→中度→重度→极重度石漠化演化过程中,重度石漠化阶段是碳酸盐岩溶蚀变化的一个重要转折点,在这个阶段中,溶蚀过程从以化学溶蚀转为物理侵蚀为主。不同石漠化阶段不同环境中的碳酸盐岩溶蚀速度在地上50 cm处,轻度石漠化土地>中度石漠化土地;在地面0 cm处,极重度石漠化土地>重度石漠化土地>轻度石漠化土地>中度石漠化土地;在地面下10 cm处,极重度石漠化土地>轻度石漠化土地>中度石漠化土地>重度石漠化土地;在地面下20 cm处,轻度石漠化土地>中度石漠化土地>重度石漠化土地;在地面下30 cm处,轻度石漠化土地>中度石漠化土地。