三峡水库消落带土壤团聚体微结构变化特征

三峡水库落差30 m的反季节水文节律使消落带的地形、植被和土壤发生了巨大变化,特别是土壤团聚体微结构对干湿交替作用极为敏感。为了明确三峡水库消落带水位周期性涨落对土壤团聚体微结构的影响,采集消落带145～155 m、155～165 m、165～175 m的表层土壤,以未淹水高程180 m的土壤为对照,采用同步辐射显微CT及图像处理技术,对土壤团聚体微结构变化特征进行分析。结果表明:(1)团聚体孔隙度随水位高程的降低而显著降低,与180 m的孔隙度相比,165～175 m、155～165 m和145～155 m的孔隙度依次降低了21.80%、47.68%和59.58%;孔隙数量和孔隙节点数量随水位高程的降低显著减少,最大降幅分别为56.64%和91.18%;孔隙分形维数随水位高程降低而降低,欧拉值则随水位高程的降低而增大;(2)团聚体孔隙度以100μm的通气孔隙度为主,随着水位高程的降低,通气孔隙度逐渐降低,而30μm的贮存孔隙度和30～100μm的毛管孔隙度先增加后降低;(3)团聚体孔隙形状以瘦长型孔隙为主,随着水位高程的降低,瘦长型孔隙占孔隙度的百分比显著降低,而规则孔隙和不规则孔隙占孔隙度的百分比显著增加。三峡水库消落带水位周期性涨落对团聚体孔隙数量、大小分布、形状特征等影响显著,团聚体孔隙特征参数随水位高程的变化,主要受淹水时间、淹水深度和干湿交替等因素的影响。研究结果可为三峡水库消落带土壤抗蚀能力及岸坡稳定性评价提供依据。     

三峡水库消落带优势草本植物对土壤氮磷的吸收富集特征

三峡水库消落带春夏出露,植物生长茂盛,可能拦蓄提取大量库区营养盐,研究消落带植物对氮磷养分的富集特征及其种间差异将为三峡消落带高效截污植被的筛选与重建提供重要基础数据。本文通过三峡水库消落带实地调研,采集典型草本植物,测定生物量和养分含量,计算富集系数和养分累积吸收量,从生态计量角度分析种间差异。结果表明,(1)三峡水库消落带优势植物主要为草本植物,优势草本植物有苍耳、青蒿、籽粒苋、铁线蕨、鬼针草、水蓼、稗草、空心莲子草、狗牙根、牛鞭草等。地上生物量的种间差异显著,苍耳和青蒿的地上生物量最高,铁线蕨地上生物量最低。(2)不同种类草本植物的氮磷吸收富集能力差异显著,苍耳和水蓼的氮富集系数最高;狗牙根和青蒿对磷的富集系数最高,苍耳和青蒿氮磷累积吸收量最高。另据植物对氮磷的富集系数、累积吸收量和其地上生物量,可将消落带草本植物分为5类:强氮磷富集型(苍耳和青蒿)、氮富集型(籽粒苋)、磷富集型(狗牙根)、弱磷富集型(水蓼和空心莲子草)、弱氮磷富集型(稗草、鬼针草、铁线蕨和牛鞭草)。(3)若仅考虑植物对消落带土壤(底泥)的养分吸收,强富集型和富集型植被具有更强的光合吸收提取效率,生态截污能力强,因此,消落带截污植被恢复草本可选苍耳、青蒿、籽粒苋、狗牙根等。     

三峡水库蓄水至156 m水位后白夹溪消落带植物群落生态学研究

三峡水库2006年10月底蓄水至156m水位后,已形成大面积消落带。为了解水位变动情况下,水库消落带植物群落的生态学特征,于2008年7～9月选择位于三峡水库腹心的澎溪河支流白夹溪,对145～156m高程消落带进行了调查。从植物群落的物种组成、生活型和结构特征等方面进行分析,并运用TWINSPAN法对消落带植物群落进行数量分类。结果表明,澎溪河支流白夹溪消落带植物群落物种较丰富,共有高等植物96种,分属36科73属,植物区系地理成分简单;植物群落生活型以一年生植物为主;植物种类构成以湿生、水生植物为主,占总种数的76.04%。TWINSPAN数量分类将调查的68个样方分为10个植物群落类型,其中最具代表性的群落有苍耳(Xanthum mongolicum)+狗牙根(Cynodon dactylon)群落、苍耳群落、双穗雀稗(Paspalum paspaeoides)群落、双穗雀稗(Paspalum distichum)+空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)群落和白茅(Imperata cylindrica)群落,群落特征明显表现出对水位涨落及小生境差异的适应。     

盐胁迫对西葫芦和黄瓜种子萌发影响的对比研究

用不同浓度的地下盐水胁迫西葫芦和黄瓜种子萌发，观察其发芽率和萌发后幼苗生长情况，计算其发芽指数和活力指数，进行了对比分析。结果表明：西葫芦种子萌发对盐水生境的适应性比黄瓜强，西葫芦种子萌发的盐胁迫适宜值为０．６１ｇ／１００ｃｍ３，而黄瓜为０．３６ｇ／１００ｃｍ３。     

光照、温度及盐分对钠猪毛菜种子萌发的影响

通过对不同光照、温度条件下钠猪毛菜种子萌发实验及在光暗交替、15～25℃的最佳萌发条件下盐胁迫对无果翅种子萌发影响的实验研究,结果表明:光照对钠猪毛菜种子萌发有促进作用,对有果翅的种子萌发影响极其显著;温度是影响种子萌发的重要生态因子,种子萌发适宜温度较高,最适变温为15～25℃,萌发率在90%以上,亚适宜变温为5～25℃;果翅对种子萌发具有抑制作用;无果翅种子最终发芽率和发芽指数与NaCl溶液浓度呈显著的负相关关系,NaCl盐溶液浓度达1000 mmol/L时,最终发芽率为29.17%,发芽指数为3.07,与其他盐生植物相比,钠猪毛菜表现出极强的耐盐性,其种子萌发特性体现出对于盐生环境的适应性.     

梭梭林土壤结皮发育对黄花补血草种子萌发和种群特征的影响

通过梭梭林下黄花补血草种群发育和土壤种子萌发动态的野外调查以及模拟土壤结皮、降水试验,研究了土壤结皮发育(无结皮覆盖土壤NSC、物理结皮覆盖的土壤PSC、生物结皮覆盖的土壤BSC)对其土壤种子萌发、幼苗死亡、种群特征的影响以及土壤结皮发育与模拟降水的相互作用,旨在为梭梭林下黄花补血草种群建植以及灌草结合的治沙模式提供理论依据。研究结果表明:(1)土壤结皮的发育可以促进黄花补血草土壤种子萌发,表现为BSCPSCNSC,且处理间差异极显著(P0.01);而种群密度则受到限制,NSC和PSC覆盖的土壤与BSC覆盖的土壤之间差异极显著(P0.01);种群的平均株高和冠幅逐渐增大,但差异不显著(P0.05)。(2)在15 mm模拟降水条件下,土壤结皮发育对种群密度和土壤种子萌发均具有显著促进作用,具体表现为PSCBSCNSC,且差异极显著(P0.01),对种群的平均株高和冠幅没有显著影响(P0.05),而幼苗死亡率表现为NSCBSCPSC,且差异性极显著(P0.01)。(3)随着模拟降水量的逐渐增加,3种土壤结皮覆盖的土壤种子萌发率逐渐增大,而其幼苗死亡率逐渐减小;而不同结皮间存在差异性,表现为土壤种子萌发率BSCPSCNSC,幼苗死亡率NSCPSCBSC。梭梭林下土壤结皮发育既增加了土壤表层水土环境的稳定性,又增加了黄花补血草土壤种子基数,有利于土壤种子萌发和种群的更新和发育,而模拟降水可有效改善土壤水分条件,特别是结皮层土壤水分,为黄花补血草土壤种子萌发和种群更新提供了必要的物质基础和环境条件。     

三峡库区消落带农户生态休耕经济补偿意愿及影响因素研究

针对农户开发利用消落带耕地对三峡库区的环境影响,从意愿角度对重庆市涪陵区、丰都区247户农户进行实地调研,采用多项Logistic回归模型分析法,定量分析农户对生态休耕经济补偿需求的影响因素,为构建三峡库区环境保护经济补偿机制提供建议。研究结果表明：① 农户的经济补偿需求意愿存在较大差异;② 生态休耕比较效益、家庭人口数、家庭年人均纯收入、生态休耕意愿指数、经济补偿期望值对农户生态休耕经济补偿需求影响显著。研究结论：三峡库区消落带的受访农户对生态休耕经济补偿的需求意愿较强,构建适当的经济补偿机制满足该地区农户的补偿诉求势在必行。     

沙埋对河西走廊4种旱生植物种子萌发和幼苗生长的影响

测定了驼蹄瓣(Zygophyllum fabago)、骆驼蒿(Peganum nigellastrum)、唐古特白刺(Nitraria tangutorum)和黒果枸杞(Lycium ruthenicum)等4种旱生植物种子重量、形状、萌发及活性,试验了沙埋深度(0、1、2、3、4、5 cm)对种子萌发、幼苗出土和生长的影响。结果表明:4种植物的种子扩散时为中度休眠;种子活性与重量、形状之间为显著负相关关系(p<0.05);种子初次萌发率与重量之间为不显著负相关关系;大而不规则种子有较低的活性,小种子扩散时有较高萌发率。随沙埋深度的增加,4种植物种子出苗率下降,首次出苗时间推迟,茎高、绝对株高和根长呈现先上升后下降的趋势,地下和地上生物量比值呈先上升后下降或随埋深增加而下降。幼苗出土和生长的最佳沙埋深度是:驼蹄瓣1~3 cm,骆驼蒿0~1 cm,唐古特白刺0~2 cm,黑果枸杞1~2 cm。在植被恢复过程中应考虑破除种子休眠的方法以及浅层沙埋等条件,以提高出苗率、增大幼苗定植率。     

生物土壤结皮与种子附属物对4种荒漠植物种子萌发的交互影响

生物土壤结皮能直接或间接地影响维管植物种子萌发与群落建成,种子本身的生物学特征（如种子附属物等）对萌发也存在一定影响。本研究选取古尔班通古特沙漠4种常见的具有不同形态附属物的藜科植物（梭梭（Haloxylon ammodendron ）、粗枝猪毛菜（Salsola subcrassa ）、心叶驼绒藜（Ceratoides ewersmanniana ）和角果藜（Ceratocarpus arenarius ））种子,设置苔藓结皮、地衣结皮和裸沙3种土壤基质,通过去除或保留种子附属物,对比研究了生物土壤结皮与种子附属物对种子萌发的影响。结果表明：粗枝猪毛菜和梭梭的苞片显著抑制了种子萌发（p <0.05）,心叶驼绒藜的柔毛和角果藜的刺状附属物对种子萌发没有显著影响（p >0.05）。与裸沙相比,苔藓结皮显著抑制了4种植物种子的萌发（p <0.05）,地衣结皮显著抑制了粗枝猪毛菜种子的萌发（p <0.01）,而对其他3种植物种子的萌发无显著影响（p >0.05）。同时,附属物与结皮对粗枝猪毛菜种子的萌发还具有交互作用,表现为显著抑制种子萌发（p <0.01）。可见,生物土壤结皮对具有不同附属物的荒漠植物种子萌发具有不同的影响,进而造成维管植物种子萌发的空间异质性,影响维管植物分布和多样性。     

红砂种子萌发对盐胁迫及适度干旱的响应

对红砂（Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim）种子进行室内萌发实验,采用双因素正交法,设置NaCl 10个梯度(mmol·L-1):0、25、50、75、100、125、150、175、200、250;以PEG模拟干旱胁迫两个PEG浓度（g·L-1）: 0和75,测定种子萌发的12个指标,分析红砂种子萌发对NaCl胁迫及适度干旱的响应。结果表明,盐胁迫降低红砂种子萌发的发芽率,减弱种子活力,抑制胚根和胚轴生长。然而一定程度干旱胁迫（PEG75 g·L-1）可提高种子发芽率,增大种子活力,促进干重累积。耐盐隶属函数分析显示, PEG75处理下红砂种子的耐盐性高于PEG0,由此推测红砂进化出了盐胁迫与干旱胁迫的交叉适应策略。     

长江三峡水库消落区保护利用研究

阐述了长江三峡水库消落区概况及其保护利用的意义和目的,分析了消落区存在的主要问题,提出了三峡水库消落区保护利用的相应对策：尽快编制消落区保护利用规划,有序开展保护利用工作;尽快建立完善消落区保护利用法规,依法开展其工作;及时研究消落区保护利用作中出现的新情况及重大问题,进行理论突破、政策创新和管理创新;尽快开展消落区保护利用的科研工作,寻求科技支撑,提高其保护利用效益。     

重庆市三峡库区工业园区土地集约利用评价

通过对所选的6个样本园区,运用多因素综合评价方法计算相应的土地集约利用指数,对重庆市三峡库区工业园区土地集约利用指数进行研究.分析结果表明三峡库区内6个样本园区的土地集约利用指数差异较大,与重庆其他地区相比较,三峡库区生态经济区的土地集约利用指数最低.据此,提出提高重庆市三峡库区园区土地集约利用水平的建议.     

On the land use in Three Gorges Reservoir area

In this study the arable land changes in two counties (Zigui and Xingshan) in the Three Gorges Reservoir area in China are investigated. The statistical data from the officially published statistical books are used to study these changes in the two counties during the past 50 years since 1949. The changes of arable land, changes of arable land per capita, and changes of multiple crop index in Zigui and Xingshan counties are examined. Using an index method, we conclude that the two counties are critical in the sustainable utilization of arable land.     

三峡库区秭归县和兴山县的土地利用

In this study the arable land changes in two counties (Zigui and Xingshan) in the Three Gorges Reservoir area in China are investigated. The statistical data fTom the officially published statistical books are used to study these changes in the two counties during the past 50 years since 1949. The changes of arable land, changes of arable land per capita, and changes of multiple crop index in Zigui and Xingshan counties are examined. Using an index method, we conclude that the two counties are critical in the sustainable utilization of arable land.     

三峡库区重庆段水土流失的时空格局特征

在TM 解译的三峡库区重庆段1999 年和2004 年水土流失数据及相关辅助数据的支持下, 借助GIS 技术, 分析了研究区5 年来水土流失的时空演变及地理空间分异特征与规律。 研究结果表明: (1) 研究区水土流失总体呈现好转趋势, 极强度和剧烈水土流失面积下降变幅最大。(2) 水土流失主要分布在紫色土、黄壤、石灰(岩) 土、水稻土和黄棕壤分布区。(3) 水 土流失主要发生在受人类活动影响最为剧烈的旱坡地和疏林地。(4) 水土流失表现出明显的垂直分异特征, 主要集中于高程200~1500 m 的低山、丘陵地区。(5) 水土流失与坡度具有很好的相关性, 主要分布在15^o以上的陡坡地。(6) 水土流失与坡向分异无明显的相关关系。各坡向水土流失面积和强度分布基本相当。(7) 水土流失主要集中在300~320 和320~340 j.cm/hm². h 的降雨侵蚀力(R) 值分布区。剧烈水土流失与高降雨侵蚀力具有较好的对应关系。     

长江三峡库区草丛群落多样性的研究

通过对三峡库区草丛群落的初步调查,发现该地区灌丛现有20个群落类型,常见的班茅茅叶草丛群落、拟金草草丛群落、芒草丛群落、光叶里白草丛群落、香附子草丛群落,其丰富度指数、多样性指数相对较高,而小颖羊茅草丛群落、油芒草丛群落、金发草草丛群落、鸢尾草丛群落、牛鞭草草丛群落、马唐草丛群落、黄茅草丛群落、类芦草丛群落、斑茅草丛群落、瘦脊野谷草草丛群落丰富度适中;双花草草丛群落、狗牙根草丛群落、矛叶荩草草丛群落、白茅草丛群落、尼泊尔芒草丛群落的丰富度相对较低;草丛群落多样性在海拔梯度上未表现出明显的规律性,这可能与库区内强烈的人为干扰活动有关.     

三峡库区重庆段水土流失的时空格局特征

Soil and water loss has been the most serious eco-environmental problem in the Three Gorges Reservoir Area of Chongqing. In this paper the authors studied the spatiotemporal features of soil and water loss from 1999 to 2004 based on RS and GIS techniques. The results showed that: (1) The soil and water loss area decreased from 1999 to 2004. (2) Soil and water loss mainly exists in purple soil, yellow soil, limestone soil, paddy soil and yellow brown soil distributed areas. (3) The dry slope land and sparse woodland that are intensively influenced by human activities experienced most serious soil and water loss. (4) Soil and water loss in the study area indicated an obvious vertical differentiation characteristic. (5) There is a significant correlation between soil and water loss and slope. (6) There is no obvious correlation between soil and water loss and aspect. (7) Soil and water loss mainly exists in the values of R between 300 and 340 distribution area. The very-high soil and water loss has obvious correlation with R. Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.40801077; Science & Technology Research Project Supported by Chongqing Municipal Education Commission, No.KJ070811; Doctoral Fund of Chongqing Normal University, No.06XLB004; Project by Chongqing Water Conservancy Bureau Author: Li Yuechen (1974–), Ph.D and Associate Professor, specialized in the study of remote sensing application and land use/land cover change.     

Spatiotemporal features of soil and water loss in Three Gorges Reservoir Area of Chongqing

Soil and water loss has been the most serious eco-environmental problem in the Three Gorges Reservoir Area of Chongqing. In this paper the authors studied the spatiotemporal features of soil and water loss from 1999 to 2004 based on RS and GIS techniques. The results showed that: (1) The soil and water loss area decreased from 1999 to 2004. (2) Soil and water loss mainly exists in purple soil, yellow soil, limestone soil, paddy soil and yellow brown soil distributed areas. (3) The dry slope land and sparse woodland that are intensively influenced by human activities experienced most serious soil and water loss. (4) Soil and water loss in the study area indicated an obvious vertical differentiation characteristic. (5) There is a significant correlation between soil and water loss and slope. (6) There is no obvious correlation between soil and water loss and aspect. (7) Soil and water loss mainly exists in the values of R between 300 and 340 distribution area. The very-high soil and water loss has obvious correlation with R.