Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources
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泾河流域粮食产量与生产潜力时空分布 特征及其与MODIS－GPP 的关系
No full text以黄土高原泾河流域为例，利用2001—2012 年的MOD17A2H GPP 数据、流域范围28 个站点气象及辐
射数据，以及农业统计年鉴数据，采用MK 趋势检验和回归分析等方法，对流域尺度GPP、生产潜力与粮食产量的时
空分布特征及相互关系进行了分析。结果表明: ( 1) 研究时段内，泾河流域单位面积年GPP 随时间呈增加趋势，流
域平均GPP 为519．6 g·m－2·a－1。GPP 空间格局总体上与降雨分布特征一致，自西北向东南逐渐增加，北部为GPP
低值区，两侧山地林区和河川区为GPP 高值区，南部的长武、正宁、旬邑、彬县一带是GPP 次高值区。( 2) 泾河流域
光温生产潜力在空间上整体自西向东呈增加趋势，南北向呈“马鞍形”分布，范围为16 462 ～ 21 786 kg·hm－2 ; 气候
生产潜力在空间上自西北向东南呈增加趋势，其变化范围为4 945～ 12 412 kg·hm－2 ; 研究时段内，二者的年际变化
趋势都不显著。( 3) 泾河流域粮食产量在空间上自西北向东南增加，2001—2012 年间单位面积粮食产量逐年增加，
流域内大部分县区的作物气候生产潜力与粮食产量差值在6 000 kg·hm－2 以上。( 4) 对各站点数据的统计分析表
明，空间分布上泾河流域单位面积粮食产量、作物气候生产潜力及GPP 两两之间的相关性分别达到了极显著水平;
时间过程上单位面积粮食产量与GPP 之间显著相关。单位面积粮食产量与MODIS－GPP 时空间的极显著相关性展
示了通过遥感数据估算粮食产量的有效性，有助于推进区域粮食产量的预测预报。</p
Systematic Analysis of Kelch Repeat F-box (KFB) Protein Family and Identification of Phenolic Acid Regulation Members in Salvia miltiorrhiza Bunge
No full text宁南山区利用柠条枝栽培香菇技术可行性研究
No full text：为了探究宁南山区柠条枝作为香菇代料栽培基质的可行性，以７８％苹果木为对照，柠条枝３９％、苹果木３９％
进行柠条枝代料栽培香菇的初步探究，对于不同处理的香菇菌丝生长、子实体发育以及营养成分状况进行了测定与
分析。结果表明：加入３９％的柠条枝后菌丝生长速率降低０．８８ｍｍ／ｄ，转色天数延长１２ｄ，生育期延长３５ｄ，基本实
现全年生产；单棒产量与生物学效率不存在显著差异，表明所选柠条枝配方对于香菇子实体发育无显著影响；营养成
分中，干物质、粗纤维、必需氨基酸以及部分矿物质元素含量降低，其中粗纤维含量与陕西传统栽培基质所产香菇不
存在显著差异，脂肪、氨基酸总量以及鲜味氨基酸含量增加，重金属含量均低于国家相关标准，其他营养成分差异均
不显著。该研究表明，宁南山区可进行香菇反季节栽培，柠条作为香菇产业的替代性资源具有可行性。由于香菇部分
养分含量降低，适宜添加比例还需进一步探究。</p
砒砂岩修复Cd 污染土壤的机理研究
No full text土壤重金属污染具有污染时间长，空间范围广且对人体毒害作用强的特点，
是国际公认的严重环境问题。治理土壤重金属污染对于保障农产品产量和人口
健康具有重要意义。然而，当前重金属污染土壤修复成本较高，难度大，且有可
能导致二次污染。因此，研发环保可持续的重金属污染修复技术一直是学术界和
产业界所关注的热点和难点。本文以新型土壤修复材料——砒砂岩为研究对象，
在阐明其对溶液中Cd 吸附性能和机理的基础上，探究砒砂岩在镉（Cd）污染风
沙土中的钝化作用，并揭示土壤-苜蓿系统中Cd 的迁移规律及对土壤微生物群落
的变化和稳定性的影响。通过根瘤菌和丛枝菌根接种实验，研究了砒砂岩-共生
微生物多种修复措施下对苜蓿在Cd 污染土壤中生长的促进作用，并通过土壤理
化指标、根际微生物群落和植物生理等指标探究砒砂岩-微生物联合修复Cd 污染
土壤的作用机理。主要结论如下：
（1）揭示了砒砂岩对Cd(II)的吸附性能和机理，证明砒砂岩可作为一种经
济且生态友好的重金属吸附材料。砒砂岩对Cd(II)最大去除率为57.7%。其在不
同重金属浓度下对Cd(II)的吸附过程符合准二级动力学、Langmuir 和Freundlich
模型，其对重金属的吸附机制以阳离子交换和羟基络合为主。砒砂岩对重金属有
很好的亲和力，吸附过程属于放热反应。其在溶液pH 值为6.0 时，重金属吸附
的效果尤佳。砒砂岩在单金属体系中对Cd(II)具有良好的吸附能力，在Cd(II)和
Cu(II)复合体系中对Cu(II)具有较高的选择性。
（2）研究了砒砂岩对有效态Cd 的固定效果及对土壤质量的影响。分析表明
砒砂岩能稳定土壤Cd，显著降低土壤有效态Cd 浓度，降幅可达11%，主要原因
是受Si-O-、Al-O- 基团的影响，pH 升高时砒砂岩对Cd 的静电引力变强。同时，
砒砂岩显著提高了Cd 污染土壤中的养分含量(如：NO3
--N、NH4
+-N)和有效态微
量元素浓度（Cu、Zn）。此外，砒砂岩对Cd 污染土壤微生物群落结构影响显著，
而未显著影响微生物群落的多样性。</p
黄土丘陵区两典型天然林和人工林生态水文过程研究
No full text黄土丘陵区位于黄土高原中部，生态环境脆弱，是黄土高原水土流失最严重的区域之一。近年来，以退耕还林还草和天然林保护工程为代表的生态工程获得广泛实施，天然林和人工林在增加区域植被覆盖、减少水土流失、改善区域生态环境方面发挥了重要作用。然而，随植被恢复年限的增加，人工林对区域水文生态环境的负面效应逐渐凸显，如林下土壤干燥化和人工林的过早衰败。这可能是由于不同植被类型对生态水文过程的调控差异所导致。本文以该区域位于陕西省延安市南郊的两种典型森林群落——辽东栎天然次生林和刺槐人工林——为研究对象，在进行大量野外调查、样品采集和测定的基础上，对两种森林群落以降雨量为基础的主要生态水文功能进行了研究，为综合评价不同森林群落的生态服务功能、森林水文生态效益提供科学依据。本文主要研究结论如下：
（1）该研究区域的气候表现出暖干化的发展趋势。自1956年至2015年的60年间，延安地区降雨量以4.45 mm/10年的速率呈现下降趋势，年均气温和年最低气温分别以0.29 °C/10年和0.44 °C /10年的速率增加。辽东栎林对林下小气候的调控效应优于刺槐林。辽东栎林可降低最热月份的日均最高气温约1.57 °C，可增加生长季初期林下气温约0.93 °C；生长季期间辽东栎林下相对空气湿度增加约7.39%，表现出明显的增湿保温效应。辽东栎林和刺槐林林下太阳辐射量分别为林外太阳辐射量的24.77%和29.23%，总辐射量的峰值出现在4月份，早于林外的6月份。
（2）辽东栎林林冠层的降雨截留量大于刺槐林，林地的净降雨输入量（穿透雨量和树干径流量）小于刺槐林。通过对研究期间生长季全叶期（2016-2017年7-10月）获得有效降雨再分配组分采集的43次降雨事件的分析，辽东栎林和刺槐林平均穿透雨率分别为76.39%和82.66%，平均树干径流率分别为4.52%和5.56%，冠层截留率分别为19.09%和11.78%。次降雨量是影响降雨再分配的关键因子，与穿透雨量、树干径流量之间呈现显著的线性相关关系（p<0.01），与冠层截留量间为指数函数关系（p<0.01）。辽东栎林和刺槐林地表径流系数分别为7.01%和30.55%，两林地都显著减少了地表径流发生频率和量级，辽东栎林在减少径流中的效应优于刺槐林。地表径流量与林外降雨量间呈现显著的幂函数关系（p<0.01）。（3）辽东栎林土壤的入渗补给能力高于刺槐林，两种森林群落土壤剖面的降雨入渗模式也存在差异。研究期间（2016-2017年4-10月），辽东栎林和刺槐林林地土壤的降雨入渗补给量分别为434.39 mm和575.35 mm，对应的降雨入渗补给系数分别为65.74%和49.63%。辽东栎林地深层（15-100 cm）土壤的降雨入渗补给量显著高于刺槐林地（p<0.05），是造成两种森林群落降雨入渗补给量差异的主要原因。降雨事件导致的辽东栎林地土壤水分绝对累积增量（ASWI）和相邻土壤层的相对累积增量（RSWI）沿剖面变化不明显，而刺槐林地ASWI和RSWI随土壤深度增加而显著减少。表层土壤（0-15 cm）的最大降雨入渗速率（Rmax）和平均入渗速率（Rmean）在辽东栎林地均显著高于刺槐林地（p<0.05），有利于更多的降雨进入土壤形成补给。土壤水分对降雨的响应滞后时间随土壤深度增加而增加，刺槐林土壤水分响应滞后时间显著大于辽东栎林（p<0.05）。林地的降雨入渗补给量与降雨量之间呈显著的线性相关关系（p<0.01）。
（4）两个森林群落林地土壤水分变化对降雨的响应存在明显差异。比较不同水文年型和植被类型的土壤水分状况发现，以辽东栎林和天然灌丛为代表的天然林地土壤水分含量显著高于刺槐林和撂荒地（p<0.05）。降雨是影响中浅层（0-200 cm）土壤水分含量和分布格局的主导因子，而深层（200-300 cm）土壤水分受植被类型影响显著（p<0.01）。辽东栎林地有较大的土壤水分的年内变化（ΔSWSt）和较高的ΔSWSt-降雨斜率值，说明辽东栎林对土壤水分的调控能力更强。当降雨增加时，辽东栎林地土壤的降雨入渗补给量高于刺槐林。与撂荒地相比（ΔSWSv），辽东栎林和灌丛的土壤水分亏缺多发生在浅中层，而刺槐林在深层土壤中同样存在水分亏缺。在0-300 cm剖面上，辽东栎林和灌丛的ΔSWSv与降雨量间表现为正相关关系，而刺槐林ΔSWSv与降雨量间为负相关关系。
综上所述，本研究针对黄土丘陵区以辽东栎为代表的天然林和以刺槐林为代表的人工林中以降雨为基础的主要生态水文过程研究了较为系统的研究，研究结果表明，辽东栎天然林对林下小气候的改善、降雨入渗、径流减少和土壤水分对降雨响应方面均优于刺槐人工林，更有利于该地区生态系统的重建和植被恢复的可持续发展。</p
黄土高原水蚀风蚀交错区藓结皮覆盖土壤的蒸发特征
No full text土壤蒸发是地表水分平衡及能量交换的组成部分，是干旱和半干旱区水文循环的关键环节。为探究
黄土高原水蚀风蚀交错区生物结皮对土壤蒸发的影响，以风沙土和黄绵土上发育的藓结皮为研究对象，通
过模拟蒸发试验和自然蒸发试验，测定了不同蒸发条件下藓结皮覆盖土壤和无结皮土壤的蒸发强度，分析
了藓结皮覆盖土壤的蒸发特征及其与无结皮土壤的差异。结果表明：（ １ ）模拟蒸发试验中，藓结皮对土壤
蒸发过程的影响表现出明显的阶段性，与无结皮土壤相比，藓结皮使土壤蒸发强度在大气蒸发力控制阶段
降低了３． ０４％～１５． ４６％ （ ０．
２１～１． ０５ｍｍ ／ ｄ ），在土壤导水率控制阶段增加了３２． ２６％～１８７． ０７％ （ ０． ５８～
２． ５４ｍｍ ／ ｄ ），在水汽扩散控制阶段增加了 １２． ９１％～８７． ７３％ （ ０． ０５～０． ３４ｍｍ ／ ｄ ）；土壤累积蒸发量大小表
现为藓结皮覆盖土壤 ＞ 无结皮土壤。（ ２ ）自然蒸发试验中， ６ 月 １６ 日至 ９ 月 ３ 日，无降雨时藓结皮覆盖土
壤和无结皮土壤的蒸发速率均较低，藓结皮覆盖土壤的日平均蒸发量是无结皮土壤的 １． １２～１． ４２ 倍，自然
降雨后二者的蒸发速率快速增加，降雨后土壤蒸发量是降雨前的 ２． ２０～８． ５５ 倍；在 ８ 月 １０ — ２２ 日观测期
内，藓结皮在雨后增加了土壤含水量，并对土壤蒸发起到促进作用，藓结皮覆盖土壤的累积蒸发量显著提
高了 １９． ２２％～６４． ０９％ （ Ｆ ＝２１． ８５ ， Ｐ ＜０． ０１ ）。研究表明，藓结皮覆盖增加了风沙土和黄绵土的水分蒸发
强度，可能会对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤水分保持产生不利影响。</p
黄土高原植被演替过程中土壤水分亏缺
No full text土壤水分亏缺在黄土高原植被恢复过程中表现较为严重，这对黄土高原的生态恢复与植被建设造成了很大的障碍。
只有充分了解黄土高原的土壤水分特征及其亏缺状况，才能为植被恢复提供参考。对陕北黄土高原典型次生林地和草地的
土壤水分进行了测量，对雨季和非雨季的山杨、沙棘、辽东栎和撂荒地土壤水分亏缺特征进行了定量评价。结果显示： ３
种林地 ０ — ５００ｃｍ 土层的土壤含水量与储水量随着土层深度的增加都呈先增加后缓慢下降，撂荒地随着土层深度增
加呈增加趋势，且其含水量与储水量是最高的。不同恢复植被的土壤含水量与储水量大小顺序为：撂荒地 ＞ 沙棘 ＞
山杨 ＞ 辽东栎。与撂荒地相比， ３种林地的相对亏缺指数顺序为：辽东栎 ＞ 山杨 ＞ 沙棘，雨季的的土壤亏缺状况较非
雨季严重，植被类型、土壤质地和土层深度是影响植被演替过程中土壤水分亏缺状况的关键因子。</p
黄土丘陵区杜仲叶林 滴灌水肥一体化系统设计分析
No full text针对黄土丘陵区杜仲叶林地块面积小、地形支离破碎、农户控制灌水施肥不便的问题，采取可移动
的施肥系统设计模式，减低了 10% 的系统造价、提高了 80% 的灌水保证率，减少了 25% 的能耗、提高了 60% 的施肥
均匀度，减少了 10 个工日的劳力投入、提高了 35% 的肥料利用率。杜仲枝条生长率提高了 45% ，叶面积增加了
30% 。可移动的施肥系统设计模式能够满足单个种植户小地块水肥一体化精确控制的要求。</p
基于 Landsat8 卫星影像土地利用景观破碎化研究 ———以陕西省延安麻塔流域为例
No full text景观破碎化的过程将伴随着景观的功能衰退，因此对景观破碎化的研究对于及时监控生态安全与土地优化
调整具有重要意义。以陕西省延安麻塔流域为研究对象，通过对 Landsat8 卫星影像的解译，获取土地利用图; 利用
6 个景观指数评估麻塔流域在斑块、景观要素、景观 3 个层次的景观破碎化程度。研究结果表明: Landsat8 卫星能
够准确地刻画该区的土地利用现状，监督分类精确度为74%，Kappa 值为0． 68; 麻塔流域土地利用可以分成6 个类
型: 森林、灌木、草地、果园、农田和其他(道路和房屋)，其中果园在所有土地利用类型中占据的面积最大; 森林、果
园和其他 3 类土地利用类型的景观破碎化程度低，它们在生态防护和农业生产服务方面发挥重要的景观功能; 灌
木、草地和农田的景观破碎化严重，它们在生态防护和农业生产方面的景观功能已经被削弱; 将灌木、草地和农田的
小斑块改造成相邻大斑块的土地类型将提高麻塔流域景观整体化水平，有利于麻塔流域整体景观功能的提升。</p