Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources
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黄土高原半干旱区不同种植年限紫花苜蓿人工草地土壤微生物和线虫群落特征
No full text建植紫花苜蓿人工草地是黄土高原植被恢复的重要措施之一。 土壤微生物和线虫
群落特征是评价和调控植被恢复的生态环境效应的重要依据。 本研究在宁夏南部山区选取
不同种植年限（１、２、６ 和 １２ 年）的紫花苜蓿人工草地为研究样地，以农田和天然草地作为对
照，探索黄土高原人工草地植被恢复过程中土壤微生物和线虫群落的演变规律及其影响因
素。 结果表明： １）种植苜蓿显著提高了土壤细菌群落的 Ｃｈａｏ１、ＡＣＥ 和 Ｓｈａｎｎｏｎ 多样性指数，
并在种植苜蓿后第 ６ 年达到最高，但在种植 ６ 年和 １２ 年后真菌群落多样性降低；随着苜蓿种
植年限的增加，真菌群落组成从农田逐渐向天然草地方向演变；２）土壤线虫数量与细菌群落
多样性的变化趋势相同，在种植苜蓿后第 ６ 年出现峰值，该时期线虫群落结构组成与农田较
相似，苜蓿 １２ 年样地则更接近天然草地；随着苜蓿种植年限的增加，食细菌线虫、植食性线虫
比例总体呈上升趋势，食真菌线虫、杂食／ 捕食线虫比例呈下降趋势，土壤成熟度指数（ＭＩ）逐
渐减小，植物寄生线虫指数（ＰＰＩ）和线虫通路指数（ＮＣＲ）则不断增大；３）在苜蓿人工草地植
被恢复过程中，土壤有机碳、全氮和速效磷对土壤微生物群落结构影响较大，并进一步影响线
虫群落结构；细菌和真菌群落优势类群和多样性与线虫的不同营养类群及生态指数之间存在
密切联系，表明微生物群落结构与多样性对线虫群落具有显著影响；在不同种植年限苜蓿草
地中，植物的生物量与多样性的变化可能通过影响土壤微生物与线虫食物资源状况从而引起
其群落特征的改变。</p
过程水文学的方法框架与学科体系探讨
No full text基于水科学发展历程和实体水 － 虚拟水耦合流动理论基本框架，指出过程水文学是揭示实体
水 － 虚拟水在复杂系统中耦合流动规律与伴生效应的交叉学科，进一步明确了其科学内涵、主要特
征、学科框架、学科基础、方法体系和主要研究方向。在明晰过程水文学科学价值的基础上，认为过
程水文学的发展有望解决未来经济社会复杂系统面临的水科学问题。</p
SmGRAS3 negatively responds to GA signaling while promotes tanshinones biosynthesis in Salvia miltiorrhiza
No full textSalvia miltiorrhiza Bunge is the origin plant of traditional Chinese medicine, Danshen. Demand of high-quality S. miltiorrhiza is increasing because of its excellent pharmaceutical value. Tanshinones and salvianolic acids (SAs) are the main active ingredients of S. miltiorrhiza. GA was reported to induce tanshinones and SAs accumulation, however, its mechanism was unclear. Here, we got a GA responsive protein, SmGRAS3. SmGRAS3 expressed highest in the periderm where tanshinones produced and accumulated. Results of SmGRAS3 over and antisense expression indicated that SmGRAS3 is a positive regulator of tanshinones biosynthesis in S. miltiorrhiza hairy roots. But overexpression of SmGRAS3 depressed SAs and GA biosynthesis as well as hairy roots growth, and application of GA could partially recover these depressions. Pathway enzyme genes expressions of tanshinones, SAs and GA biosynthesis were comprehensively changed in SmGRAS3 transgenic hairy roots. SmGRAS3 acted as a transcription factor that located in nucleus and has the transcription activation activity. Yeast one-hybrid (Y1H) and electrophoretic mobility shift assay (EMSA) showed that SmGRAS3 directly bound to GARE-motif in promoter of KSL1 and activated KSL1 transcription. Our study suggested that the SmGRAS3 may be a good potential target for further metabolic engineering of bioactive components biosynthesis in S. miltiorrhiza.
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关中涝池恶化水质影响因素及其防治技术初步探究
No full text涝池是北方干旱地区农村低洼地处蓄积雨水的一项水土保持工程，在发挥其固沟保塬等水土保持效能的同时，也能为所在区域提供稀缺的湿地景观。20世纪90年代，由于各项集雨工程的兴起，限制了其传统功能的发挥，削弱了涝池的存在价值，再加上其水体封闭、水位较浅和面积较小，管理上的缺失和外来污染物的侵入，致使其水体自净能力降低，现存涝池大多数出现了严重的水体富营养化甚至被废弃的现象。2016年以来，陕西省水利厅将农村涝池水生态修复与整治纳入全省“十三五”水土保持规划，但新建与整治涝池依然在一定程度上出现了水体黑臭反复的现象。据调查，位于关中地区的杨凌示范区周边地区新建和修复的涝池水体黑臭率已达46%,这些现象既制约着农村社会发展，又致使农村水生态环境不断恶化。因此，从根本上了解涝池水体恶化的原因和其变化规律，因地制宜采取相应措施开展修复整治工作，迫在眉睫。
本研究针对涝池整治修复过程中及先前存在的水体黑臭问题，以杨凌区周边具有典型代表性的涝池为研究对象，基于已有的关于污染水体的评价、分析和修复的研究成果，在明晰涝池建造类型和污染源头的基础上，分析其可能导致水质恶化的因素，研究了不同类型的净化措施，主要结论如下：
（1）调查研究表明，研究区涝池水体水质均为地表水劣V类，污染程度不一，污染物主要以氮类化合物为主，污染物来源主要包括生活污水、养殖场废水、不同下垫面地表径流汇流，实施涝池池底防渗以及配置污水处理设施对于改善涝池水环境状况较为重要，此外辅以内源水体的相关修复及管护措施，水体改善效果将会更好。
（2）试验条件下，斜板能显著减少泥沙中的悬浮物，当放水流量较小（放水流量为25L/min时，沉沙池长度为1m），斜管沉沙池和普通沉沙池沉沙效率并无明显差异，且随着池长的增加也无明显变化；当放水流量较大时（放水流量为95L/min和160L/min），斜板沉沙池在不同池长条件下沉沙效率总体高于普通沉沙池；斜管沉沙池较普通沉沙池在高含沙水流中对不同池长、不同放水流量下大于0.01mm的粗颗粒去除效果好，斜板沉沙池特殊的结构和放置方式，一定程度上降低了水流流速，能有效将粗颗粒和悬浮物沉积在沉沙池内。
（3）美人蕉、水菖蒲、西伯利亚鸢尾对水体中总氮均表现出较好的净化效果，平均去除率高达56.37%，对NH3-N平均去除率高达73.87%，美人蕉组和水菖蒲组去除NH3-N的主要途径为氨的挥发、根系吸收和硝化反应，西伯利亚鸢尾组NH3-N的主要去除途径是氨的挥发和硝化反应，而对照组NH3-N去除率高达60.55%的主要原因是氨的挥发；3种植物浮床组中NO3-–N 浓度变化主要与各试验组中水体的硝化反应程度及植物吸收效率的差异性有关。美人蕉组和水菖蒲组对2种污染源水体中TP的去除效率分别为55.42%和58.32%，去除效率远大于对照组（15.57%），而西伯利亚鸢尾组在试验结束时水体TP浓度与对照组无显著差异。3种植物中，水菖蒲适用于点源和面源污染类型水体的净化，美人蕉因根系发达在重度污染水体中腐烂产生二次污染，不适宜点源污染源污染水体的净化，西伯利亚鸢尾在两种污染源水体中因生长适应性差，不适宜作为修复涝池污染水体的浮床植物推广。
（4）不同投加浓度的化学试剂对水体污染物及其他要素有不同程度的影响，对氧化钙来说，其对水体中总磷的去除的原理和过氧化钙基本相同，唯一不同的是，过氧化钙是强氧化剂，它与水反应产生氧气，能够提高水体中溶解氧的含量，有改变水体微环境，增强好氧微生物活性，促进水体硝化反应的效能，因此，在一定浓度范围内，具有强氧化性的过氧化钙对污染物去除效率高于氧化钙，而且其净水效益超过氧化钙，单价仅为20RMB/kg左右。
关键词：涝池；水体黑臭；生态浮床；斜板沉沙池；过氧化钙试剂</p
黄土残塬沟壑区不同林龄与坡向人工刺槐林 生态系统服务协同关系
No full text］通过权衡关系的研究探索不同林龄与坡向人工刺槐林多项生态系统服务间的差异及动态
变化关系，为黄土残塬沟壑区人工刺槐林的经营管理提供理论依据。［方法］按照不同林龄阶段和坡向共
设置３６个样地，对所选林分的涵养水源、土壤碳储量、土壤氮储量、年均生产力、生物多样性５个方面的生
态系统服务进行测算，利用均方根偏差（ＲＭＳＤ）对该区人工刺槐林生态系统服务的权衡与协同关系进行研
究，对生态系统服务与林分因子进行冗余分析。［结果］①不同林龄、坡向人工刺槐林的生态系统服务差异
显著（ｐ＜０．０５）；随林龄增加，涵养水源量和年均生产力从幼龄林到中龄林增加达到最大值，随后逐渐减
小；而生物多样性则呈先增后减趋势，在成熟林时期最高；土壤碳、氮储量随林龄增加呈逐渐增加趋势；阴
坡的各生态系统服务价值均高于阳坡。②林龄是引起生态系统服务权衡关系变化的主导因子（ｐ＜０．０５），
坡向对生态系统服务权衡关系的影响不显著（ｐ＞０．０５），土壤碳固存与土壤氮固存呈协同关系，涵养水源
与其他生态系统服务的权衡关系相比程度较高。③人工刺槐林５项生态系统服务与盖度、郁闭度、凋落物
厚度呈现不同程度的正相关，与坡度呈现不同程度的负相关。［结论］人工刺槐林生态系统服务在中龄林
和过熟林时期权衡度高，不利于整体生态系统服务效益的发挥。应在中龄林时期引入耐旱灌木或乡土草
本，在过熟林经营过程中，在满足涵养水源的前提下，合理控制林分密度，促进其他生态系统服务的作用，
提高整体效益。</p
青藏高原边缘泥石流危险度评估和 防治措施效应评价
No full text青藏高原是我国泥石流多发地带，持续构造抬升导致青藏高原周边河流下切，引起河床失稳。该区泥石流具有破坏性强、发生时间短且复发频率高的特点，极大的影响着山区人民生命安全与山区经济建设，对山区城镇、交通设施和水电工程都造成巨大灾难。随着川藏铁路修建和“一带一路”倡议的推进，青藏高原泥石流减灾防灾获得日益关注。加强对泥石流灾害的认识研究，是泥石流抗灾救灾与减灾决策的重要基础。基于青藏高原边缘泥石流地质的地貌特征，探讨泥石流灾害的类型与危险度评估，分析岩土工程措施治理泥石流灾害的实际效果及其生态效应，为更科学、高效地泥石流灾害防治提供依据。本文的主要研究内容与研究成果包括：
（1）泥石流沟类型划分。根据泥石流沟的地貌条件和泥石流触发因子的差异，利用非度量多维尺度统计方法将青藏高原边缘七个流域近400条泥石流沟分为三个类型：基岩下切区暴雨型泥石流沟、基岩下切区冰川型泥石流沟和沉积盆地下切区暴雨型泥石流沟。
（2）泥石流沟危险度判定。针对泥石流危险度区划指标的选取，规范处理权重的确定以及区划模型的建立开展研究。利用熵权法确定影响泥石流危险度的地貌因子权重，利用模糊数学构建泥石流危险度区划模型。在此基础上，建立了信息数据易操作的泥石流危险度评价模型。研究结果表明基岩下切区暴雨型泥石流沟主要以中轻危险度的泥石流为主；基岩下切区冰川型泥石流沟比基岩下切区暴雨型泥石流沟、沉积盆地下切区暴雨型泥石流沟发生高危险度泥石流的可能性更高；沉积盆地下切区暴雨型泥石流沟以轻危险度泥石流为主。
（3）泥石流沟剩余高度阈值以及易发区的确定。剩余高度常作为崩塌滑坡潜在物源区识别的依据。本研究分析七个流域剩余高度与泥石流沟群分布的关系，识别各流域泥石流潜在发生区域，结果表明，白龙江、小江、盖孜河20%以上流域面积都是泥石流的易发区。雅鲁藏布江、印度河流域泥石流易发区面积超过</p
Soil and water conservation effects driven by the implementation of ecological restoration projects Evidence from the red soil hilly region of China in the last three decades
No full textA novel extracellular enzyme stoichiometry method to evaluate soil heavy metal contamination: Evidence derived from microbial metabolic limitation
No full text黄土高原土壤团聚体稳定性及抗蚀性能力经度变化特征
No full text分析与探讨了黄土高原地区的土壤理化性质和土壤团聚体稳定性随经度的变化特征，为其植被恢复及利用提供有力的理
论支持和依据。采用常规的化学分析方法测定土壤的理化性质，并用干筛与湿筛法结合测定土壤各级团粒含量。结果表明，随
着经度的升高，黄土高原地区的土壤有机碳和全氮含量都呈增加趋势，其中定西的含量都是最低的，该地植物以灌木(柠条)为
主;全磷含量变化不明显。通过计算土壤团聚体的平均重量直径(MWD 值)和土壤可蚀性值(K 值)，除了定西地区的 MWD 值
最小、K 值最大外，其余地区的 MWD 值、K 值分别在 2．00、0．19 左右，都是随着经度升高波动范围较小。说明黄土高原地区乔木
林比灌木林的土壤有机碳和全氮含量高，土壤团聚体稳定性好、抗侵蚀性能强。</p
黄土高原植被恢复过程中土壤水分有效性评价
No full text【目的】探究土壤持水性与土壤水分有效性对不同植被（草地、灌木林地和乔木林地）的响应。【方法】在
位于黄土高原腹地的子午岭林区，利用土壤水分特征曲线测定了植被恢复过程中? 3 种不同恢复年限的植被下的土壤
持水性和土壤水分有效性。【结果】植被恢复过程中的土壤持水性和土壤水分有效性从草地到灌木林地再到乔木林地
呈上升趋势。【结论】影响土壤水分特征的关键因子是土壤颗粒组成、土壤体积质量和土壤孔隙度。该结果可为植被
恢复过程中土地利用类型的规划提供理论参考。</p