喀斯特与非喀斯特区土壤含水量与植物叶片δ13C关系的对比研究—— 以贵州清镇市王家寨小流域为例

通过测定贵州省清镇市王家寨小流域内不同背景区(喀斯特与非喀斯特)土壤的含水量以及16种植物叶片的δ13 C值,比较了不同背景区从退化生态到非退化生态过程中各样地之间,以及石漠化和土山样地不同坡位之间土壤含水量与植物叶片δ13 C值的相关关系。研究结果表明,不管是喀斯特背景区还是非喀斯特背景区从退化到非退化的过程中,随着土壤含水量的逐渐增大,植物叶片的δ13 C值与土壤含水量呈现显著的负相关关系,即土壤含水量越大,植物的水分利用效率就越低;而从不同坡位土壤含水量与植物叶片δ13 C值的相关关系分析表明,石漠化样地植物叶片δ13 C值并不随坡位土壤含水量的不同呈现出规律性的变化,而坡位自上而下土山样地植物叶片的δ13 C值则表现出随土壤含水量的增大而逐渐趋负。这些研究结果均反映了植物叶片的δ13 C值对不同生境土壤水分条件的适应机制,其中石漠化样地上的植物对土壤含水量变化的响应最迅速和最敏感。      

不同立地条件下胡杨叶片稳定碳同位素组成及水分利用效率的变化

研究了黑河流域下游额济纳荒漠河岸不同立地条件下胡杨(Populus euphratica Olivier)叶片稳定碳同位素组成及水分利用效率的变化特征. 结果表明: 5个典型样地中, 胡杨叶片δ¹³C值在(-25.80～±0.05)‰～(-29.19～±0.05)‰间变化, 均值为(-27.70～±0.13)‰; 就生长季胡杨叶片δ¹³C均值而言, 沙丘样地具有最高的δ¹³C值, 其次为戈壁样地, 最低值出现在河岸低地. 样地间δ¹³C值的差异主要是由样地间土壤含水量和地下水埋深的不同导致的; 整个生长季胡杨叶片δ¹³C值在样地间表现为2种变化趋势. 5个典型样地生长季胡杨水分利用效率在(60.41±0.47)～(95.46±0.47) μmolCO₂·(mmolH₂O)^-1间波动变化, 其平均值为(75.69±1.37) μmolCO₂·(mmol H₂O)^-1, 从水分利用效率波动范围和平均值可以看出, 胡杨是个具有高水分利用效率的物种. 从河岸低地到河岸沙堆再到戈壁、沙丘, 随着土壤含水量逐渐下降, 地下水埋深逐渐加深, 胡杨逐渐提高了其水分利用效率.     

喀斯特山区植物碳同位素组成特征及其对水分利用效率的指示——以贵州花溪杨中小流域为例

测定了贵州喀斯特山区灌丛12种主要植物叶片的δ13 C值,研究了植物叶片碳同位素组成特征,并分析了植物的水分利用效率。结果表明: 该区植物叶片的碳同位素组成的变化范围为- 26. 98‰～ - 29. 15‰ ,平均值为- 28. 14‰。研究区δ13 C值的分布相对均匀,除高于我国热带雨林区植物外,低于其它地区。此外,植物的碳同位素组成存在较大的种间差异,生境的变化对植物的碳同位素组成有着一定的影响,但不同植物种对生境的响应不同。植物的δ13 C值从生长初期到末期有降低的趋势,但不同植物种的变化趋势存在差异。植物δ13 C值随海拔的增加而增大,但不同植物种δ13 C值随海拔增加的程度存在差异。不同植物种之间的水分利用效率不同,相同植物种在不同的生境条件下其水分利用效率也有差异。植物生长初期的水分利用效率要比后期的高; 高海拔处植物水分利用效率要比低海拔处植物的高。      

祁连圆柏和青海云杉幼苗生理生态特征对土壤干旱胁迫的响应

以青藏高原东北部亚高山生态系统中的两种不同生境优势树种祁连圆柏和青海云杉3 a生实生苗为研究对象, 研究了它们的幼苗在适宜水分(田间持水量的80%)、轻度干旱(60%)、中度干旱(40%)、重度干旱(20%)生理生态特征差异. 结果表明: 随着干旱胁迫的加剧, 青海云杉和祁连圆柏的叶片相对含水量(RWC)、光合速率(P_n)、气孔导度 (G_s)、蒸腾速率(E) 逐渐下降, 叶片碳稳定同位素含量 (δ¹³C)、氮素利用效率(NUE)、瞬时水分利用效率(WUE_i)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐增加, 但根冠比(R:S)响应不一致, 青海云杉响应逐渐降低, 而祁连圆柏响应逐渐升高. 二者对干旱胁迫的响应有显著差异, 青海云杉在所测定的生理生态指标中受干旱胁迫影响更大, 说明青海云杉对干旱胁迫更为敏感, 而祁连圆柏具有更强的耐旱性.     

皇甫川流域百里香草原和人工沙棘灌木林的水分利用特征

使用LI-6400光合系统测定仪、LI-3000A叶面积仪等，对皇甫川流域百里香草原和中国沙棘灌木林的优势植物进行了光合速率、蒸腾速率测定，同时还测定了植物水分、土壤水分及群落地上生物量。根据所测数据计算得到了这两个群落优势植物光合和蒸腾的日变化特点、光合水分利用效率，分析了两个群落优势植物叶片含水量、自然饱和亏及水势等植物生理水特征。通过群落优势植物种群的蒸腾失水和土壤水分的分析，探讨了由于土地利用方式的不同，产生的这两个群落生态水的一些明显差异。     

干旱和复水对喀斯特石生穗枝赤齿藓水分及光合生理的影响

研究了石生穗枝赤齿藓对喀斯特环境变迁的水分及光合生理适应,为喀斯特石漠化生态环境的恢复与治理提供依据。选择贵州普定石漠化区域交织型石生穗枝赤齿藓（Erythrodontium julaceum (Schwaegr.) Par.）为材料,测定水分和光合生理等指标。结果表明:干旱胁迫下石生穗枝赤齿藓水势（Ψs）、自由水含量（Va）、组织总含水量和相对含水量（RWC）降低,束缚水（Vs）、水分饱和亏（WSD）和Vs/Va比值增大,复水后各水分生理指标均有不同程度的恢复。RWC与qN负相关,与Fv/Fm、Yield、ETR、qP、Pn呈正相关关系;叶绿素含量总体呈出先升后降再升高的趋势。轻度干旱胁迫Pn逐渐下降,重度急剧下降,光合作用受到了严重的影响;随干旱胁迫进程蒸腾速率（Tr）的变化未见显著差异。复水后各荧光参数在轻中度胁迫下能恢复到正常水平,而重度胁迫较难恢复到对照水平。喀斯特石生穗枝赤齿藓具有适应岩溶干湿交替的水分代谢和光合生理机制,是石漠化地区植被恢复与重建过程中的先锋物种。      

黑河流域不同生境植物水分来源及环境指示意义

选择黑河流域三种典型生境类型(绿洲、 绿洲-荒漠过渡带、 荒漠), 通过分析其不同植物木质部水分与其土壤潜在水源稳定氢(δD)和氧(δ¹⁸O)同位素组成, 研究了不同生境中植物的水分来源情况. 结果表明: 荒漠生境中植物倾向于利用深层土壤水(>160 cm); 绿洲-荒漠过渡带中沙蒿和沙拐枣主要利用20~40 cm层位的土壤水, 梭梭可能的利用层位是60~80 cm, 花棒可能利用100 cm左右的水分, 柽柳则利用120 cm以下的土壤水; 绿洲植物吸水层位多集中在0~100 cm, 其中, 假苇拂子茅可能水源是20 cm左右的土壤水, 玉米则为20~40 cm, 柽柳和杨树的吸水层位为60 cm左右, 棉花则是利用80 cm左右的水分. 稳定性同位素估测各生境植物水分来源的结果与其土壤含水量的结果一致, 同一生境中吸水层位相似的植物间存在水分来源竞争. 不同生境中植物水分来源的深浅存在递变, 从深到浅表现为荒漠>过渡带>绿洲, 不同生境同种植物也存在同样变化, 说明植物稳定氢氧同位素组成可以用来指示干旱区绿洲化、 荒漠化过程.     

河西走廊中部沙漠植物δ13C值的特点及其对水分利用效率的指示

通过分析河西走廊中部沙漠中几种木本植物叶片或同化枝的稳定碳同位素比率(δ13C)和碳同位素辨别力(Δ),以其作为水分利用效率(WUE)的指示,研究了本区沙漠植物叶片或同化枝δ13C值的季节变化特点,以及不同生境和不同水分状况下δ13C值的差异,并比较研究了绿洲防护林树种及绿洲作物.结果表明: 梭梭和沙拐枣同化枝的δ13C值分别为-14.31‰和-14.82‰,Δ值在5‰～6‰之间; 柠条、泡泡刺、花棒和红沙叶片的δ13C值分别为-25.75‰、 -25.79‰、 -26.38‰和-28.05‰,Δ值在16‰～20‰之间.几种沙漠植物长期水分利用效率大小的顺序为: 梭梭≈沙拐枣＞柠条≈泡泡刺≈花棒＞红沙.     

西北地区额济纳绿洲非饱和带水分和盐分分布

在西北地区黑河流域下游的额济纳绿洲选择3个土壤剖面采集不同深度土壤样品和潜水样品进行测试,并在野外观测非饱和带不同深度的水土势变化。结果表明,SO4^2-是非饱和带土壤和地下水中的主要离子成分,土壤和地下水呈偏碱性。土壤易溶离子含量随深度大体上呈减少趋势。绿洲非饱和带发育有收敛型和发散型零通量面,自夏季至冬季,零通量面变得不清晰直至消失。在非饱和带中,土壤易溶盐含量、含水量和总水土势随深度的变化趋势基本相同,植物根系的吸收对水分和盐分的垂直分布有着重要的影响。     

黄土旱塬区不同覆盖措施对土壤水分及冬小麦水分利用效率的影响

田间试验研究了不同覆盖措施对冬小麦农田土壤含水量及小麦生长状况和水分利用效率的影响.试验包括4个处理:作物生育期秸秆覆盖600 kg/ha(M600)、秸秆覆盖300 kg/ha(M300)、地膜覆盖(PM)和无覆盖处理(CK).结果表明:覆盖处理下的土壤贮水量均高于不覆盖,M600处理能显著增加土壤含水量(0～1m和...     

以用水为主体的水质水量结合水资源评价方法

针对以往水资源评价中水质、水量分开评价的不足,结合北方地区的实际,提出了一种以用水为主体的水质水量结合评价方法。     

"四水"转化研究综述

“四水”是指大气水、地表水、土壤水和潜水,“四水”之间的相互转化关系研究,对水资源评估、供需预测、合理开发利用水资源和节水灌溉都有十分重要的意义。本文总结前人在八个8方面“四水”两两之间相互转化的研究成果．归纳了“四水”转化研究存在的问题,讨论了未来的研究重点。     

怀柔应急水源地可持续供水与水源涵养研究

怀柔应急水源地自运行以来一直续采至今,由于连续干旱和多年的超设计规模运行,导致区内水文地质条件发生了较大变化,为保证其"应急供水"的能力,具备随时启动供水的功能,结合南水北调水源进京的机遇,从资源回补涵养和供水系统的热备运行两方面开展研究工作。在综合分析区域水文地质条件和研究多年地下水动态变化规律的基础上,利用地下水数值模型对怀柔应急水源地在不同开采条件下的回补方式和效果进行模拟,拟定了南水北调进京后区域水资源人工回补方案及应急水源地的热备运行方案,并模拟预测了水源地热备运行和地下水涵养效果,为怀柔应急水源地可持续供水提供科学依据。分析结果表明:南水北调水源进京后,怀柔应急水源地可采用夏季高峰集中供水与日常保压相结合的"集中开采"方案和日常"稳压开采"方案。     

关于水资源量与质相结合评价若干问题的探讨

以山西省为例，阐述了我国水文水资源工作中水量、水质监测及其评价工作的现状。指出虽然我国的水量监测与评价工作具有良好的理论基础和丰富的实践经验，但在水质监测与评价中还有很大不足，在水质采样频次、评价方法等方面存在着许多值得探讨的问题。同时对水质采样频次、污染物输移量的计算方法、水质与水量相结合的水质评价方法及可利用水量的分析方法等提出了一些看法。     

巴伦西亚水法庭处理农村水事纠纷的经验借鉴

巴伦西亚水法庭是欧洲最古老的机构之一,其形式和内容一直延续至今,并对国际水法产生重要影响。针对我国越来越多的农村水事矛盾、水事纠纷事件,巴伦西亚水法庭处理水事纠纷的特点具有重要借鉴价值。研究表明:可以通过借鉴巴伦西亚水法庭重视农村水事纠纷特点的基础上处理好相邻关系;充分发挥民间调解在水事纠纷调处机制中的重要作用;增强用水自律意识;及时解决农村水事纠纷等措施,为充分发挥我国民间社团组织在处理农村水事纠纷的积极作用提供有益参考。     

咸淡水界面动态变化的研究

在一定条件下,水动力弥散作用较弱时,可应用突变界面模型来研究滨海含水层的海水入侵.本文应用了边界元数值模拟方法和狭缝槽模型,对影响界面运动的因素进行了分析,得出了界面变化的主要特征是:向内陆方向推进慢而向海洋方向消退快.有关结论可应用于地下水资源的管理和保护.     

鄱阳湖水质时空变化及受水位影响的定量分析

基于2008~2012年水质水位数据,分析水位变化下的鄱阳湖水质时空变化特征,并定量研究水位变动对水质的影响。结果表明:(1)鄱阳湖水质自2007年起呈恶化趋势,主要在水位涨落下湿地植被生物净化作用强弱转换影响下,丰水期水质好于枯水期。但有时因降雨初期非点源污染加剧,水位上升而水质下降;(2)水质沿主航道水流方向从主湖体东南部到入江水道逐渐好转,主要受乐安河、信江等入湖河流携污影响,同时受到滨湖城镇排污、采砂加剧内源污染释放等的影响;(3)星子站水位每上升1m,鄱阳湖全湖Ⅰ~Ⅲ类水比例提高6.2%。     

太原市供水风险和外区调水水价预测

提出了太原市2000～2030年期间高、中、低三种需水量预测方案,进行了未来规划期降水、径流和地下水资源的人工系列生成并定量分析了上述规划期内的供水风险及其变化过程。对引黄济并工程,计算了不同调水量的使用概率,结合工程水价的经济分析,对规划期内外调水的期望水价进行了定量评价。     

吸水膨胀树脂的堵漏应用效果

在唐山丰南地区进行煤田钻探施工时,由于地层裂隙发育,漏水十分严重,给钻探工作带来了许多的困难,甚至造成钻孔坍塌等事故,导致无法进行正常的生产施工。以往多用水泥、惰性材料和有机化学材料等进行堵漏,但效果欠佳。本次施工根据地层漏水的情况及特性,选用了吸水膨胀树脂进行堵漏,依据吸水膨胀树脂的高膨胀率、高强度的特点,使用了灌注法和岩心管投送法综合进行堵漏。结果表明,使用吸水膨胀树脂进行堵漏后,地层裂隙被吸水膨胀树脂完全封堵,堵塞了冲洗液的漏失通道,效果非常理想,满足了正常施工钻进的要求。