Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources
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黄土丘陵区刺槐、辽东栎林生态系统碳汇功能特征
No full text保护自然植被和营造人工植被是黄土高原植被恢复的重要措施，为定量阐明该区域典型植被类型的生态服
务功能，合理评估不同恢复植被措施的生态效益，选取了两种典型森林生态系统（刺槐人工林和辽东栎天然次生林），
基于多年连续调查数据分析了其碳汇功能特征。采用以胸径和树高为基础变量的生物量方程估算了乔木层生物量；
采用样方收获法测算了灌木、草本和凋落物现存量；依据两次样地调查的数据（间隔９年）和连续多年凋落物收集的数
据，估算了两种森林生态系统的净初级生产力和固碳速率；再结合对两种林地土壤 ＣＯ ２ 排放的监测与分析结果进一
步估算了两种生态系统的碳汇功能。结果表明：刺槐林的生物量碳密度（ ６７．
６３ｔＣ ／ ｈｍ
２ ）略低于辽东栎林（
７６． ８５ｔＣ ／
ｈｍ
２ ），林分内各组分碳密度仅在乔木叶部分差异显著。研究期间刺槐林和辽东栎林的生物量年均增长量分别为
１５． ２０ ， １８． ２１ｔ ／（ ｈｍ
２ · ａ ）；植被层年均固碳量分别为 ７．
５７ ， ８． ９１ｔＣ ／（ ｈｍ
２ · ａ ）。因刺槐林地的土壤异养呼吸速率低于
辽东栎林地，故其碳汇功能相对较高。</p
浑水滴灌过程中不同类型滴头堵塞的动态变化特征
No full text为了研究滴头类型对浑水滴灌滴头堵塞的影响过程，选取 7 种滴头、配置 2 种浑水进行周期性间歇灌水试
验，提出了滴头结构系数指标，对比分析了不同类型滴头的堵塞状况。结果表明: 滴头类型是影响滴头堵塞的重要
因素，滴头结构系数可作为衡量不同类型滴头抗堵塞性能的重要指标，滴头抗堵塞性能随着结构系数增大而提高。
结构系数相同的 2 种不同浑水试验后，圆柱滴头的平均相对流量均大于片式滴头，当结构系数为 2% 时，2 种浑水
试验后，圆柱滴头的平均相对流量分别为 91. 66% 和 79. 63%，而片式滴头的平均相对流量仅为 75. 84% 和
65. 08%; 随着灌水次数的增加，片式滴头比圆柱滴头更容易发生大部分滴头整体堵塞现象; 不同类型滴头堵塞物
质量随着结构系数增大而减小，圆柱滴头和片式滴头结构系数由大到小依次为 E1、E2、E3 和 E4、E5、E7、E6，2 种浑
水试验后，滴头堵塞物质量由大到小依次为 E3、E2、E1 和 E6、E7、E5、E4。</p
基于 2015～2018 年实时监测数据对关中平原 城市群 PM 2. 5 时空变化规律的研究
No full text 为了解关中平原城市群 PM 2. 5 时空变化规律，利用 2015～2018 年国家空气质量检测平台发布的 PM 2. 5 实时监测数据，
并用地统计学和探索性空间数据分析等方法，对关中平原城市群 PM 2. 5 污染的时空变化规律进行分析。结果表明，关中平原
城市群 PM 2. 5 污染总体呈向好趋势，PM 2. 5 年均超标城市由 11 个减少到 8 个，年均浓度超标率显著下降。PM
2. 5 污染主要出现
在冬季，春秋季过渡，夏季 PM 2. 5 浓度季度均值、月均值都最低，PM 2. 5 日均值曲线与月均值曲线大致趋势一致，呈单峰“脉冲
型”变化;PM 2. 5 污染在空间上具有明显的分异性和集聚性特征，表现出“临汾 － 咸阳”为轴的高污染区面积逐渐缩小，而以平
凉、天水为中心的低污染区面积逐渐扩大的空间变化规律。</p
降雨条件下两种土壤类型工程堆积体坡面 水沙关系与侵蚀动力特征
No full text随着生产建设活动的日益频繁，其产生的工程堆积体逐渐成为人为水土流失的主要
来源。本研究选取风沙土和红土堆积体，通过室内模拟降雨试验，研究了不同雨强( 1．0、
1．5、
2．0、
2．5 mm·min－1 ) 和砾石含量( 0、
10%、
20%、
30%) 条件下，两种土质工程堆积体坡面侵蚀
过程中水沙关系和侵蚀水动力特征的变化。结果表明: 风沙土堆积体产沙率随时间呈波动
式增大趋势; 红土堆积体在 1．0 mm·min－1 雨强时先增大后逐渐稳定，其他雨强则迅速下降后
呈波动变化的趋势，且雨强越大、砾石含量越小，波动越剧烈。风沙土堆积体在 0 和 10%砾石
含量时存在坡面细沟侵蚀，细沟侵蚀阶段的产沙率是片蚀阶段的 6．74 ～ 57．40 倍; 红土堆积体
坡面侵蚀过程可划分为松散颗粒侵蚀阶段和土石侵蚀阶段，松散颗粒侵蚀阶段产沙率是土石
侵蚀阶段的 1．05～3．49 倍。两类堆积体产沙率均随雨强增大而增大，
1．0 和 1．5 mm·min－1雨
强时产沙率随砾石含量增大而波动变化，雨强＞1．5 mm·min－1 时则随砾石含量增大而减小，
相同条件下，风沙土堆积体产沙率是红土的 1．45 ～ 4．14 倍。风沙土堆积体侵蚀过程中水沙关
系由水大沙少向水大沙多转变，而红土堆积体则呈相反变化: 水大沙多时期，风沙土堆积体
产沙增速是红土堆积体的 1．94 ～ 37．60 倍; 水大沙少时期，红土堆积体产沙减速是风沙土的
1．40～21．30倍。总体上，径流功率在描述两类堆积体侵蚀动力过程方面优于径流剪切力，临
界径流功率均随砾石含量增大而增大，其中，风沙土堆积体在细沟侵蚀阶段的临界径流功率
( 0．02～0．04 W·m－2 ) 是片蚀阶段的 2 倍，且两阶段临界径流功率均低于红土堆积体。本研究
结果可为工程堆积体侵蚀预测模型的建立提供科学参考。</div
３ 种浮床植物对关中地区 ２ 种污染源涝池水体净化效率研究
No full text基于对植物修复空间特异性的理解，针对联通关中水系的涝池近年来出现的水体富营养化和黑臭现
象，选取常见浮床植物美人蕉、水菖蒲和西伯利亚鸢尾，通过室外水培试验，探究其对涝池污染原水的净化
效果，试验共持续 ３５ 天。结果表明：（ １ ）试验结束时， ３ 种植物在株高、根长生物量均有显著增加，增长率表
现为美人蕉 ＞ 水菖蒲 ＞ 西伯利亚鸢尾。（ ２ ）美人蕉、水菖蒲和西伯利亚鸢尾对水体中 ＴＮ 的平均去除率分
别为５６． １８％ ， ５２． １７％ ， ６０．
７６％ ，均显著高于对照组（ Ｐ ＜０． ０５ ）；美人蕉和水菖蒲对水体中 ＴＰ 平均去除率
分别为５５． ４２％和５８． ３２％ ，均显著高于对照组（
Ｐ ＜０． ０５ ），而西伯利亚鸢尾组与对照组无显著差异（ Ｐ ＞
０． ０５ ），此外美人蕉和水菖蒲还能起到调节水体
ｐＨ
和 ＤＯ 的作用。（ ３ ） ３ 种植物对水体中 ＮＨ ３ — Ｎ 的平均
去除率分别为 ７６． ９８％ ， ６５． ７１％ ， ７８． ９４％ ，其中美人蕉组和水菖蒲组 ＮＨ ３ — Ｎ 的主要去除途径为植物吸收
和硝化反应，西伯利亚鸢尾组 ＮＨ ３ — Ｎ 的主要去除途径主要是氨的挥发和硝化反应等，而对照组 ＮＨ ３ — Ｎ
去除率高达 ６０． ５５％ 的主要原因是氨的挥发；植物组及对照组中 ＮＯ ３ － — Ｎ 浓度随时间均呈现增加趋势，
主要与各试验组中水体硝化反应及植物吸收效率的差异性有关。（ ４ ） ３ 种植物中，水菖蒲适用于点源和面
源 ２ 种污染源涝池水体的净化，美人蕉只适合用于面源污染涝池水体的净化，而西伯利亚鸢尾净化能力较
差，生长适应性差，不适宜作为水生浮床植物推广。研究结果为涝池污染水体修复的浮床植物选择提供参
考。</p
1982—2015年中国气候变化和人类活动 对植被NDVI变化的影响
No full text基于中国603个气象站的地表气温和降水观测资料以及GIMMS NDVI3g数据，采用变
化趋势分析和多元回归残差分析等方法研究了1982—2015年中国植被NDVI变化特征及其主
要驱动因素（即气候变化和人类活动）的相应贡献。结果表明：① 1982—2015年中国植被恢复
明显，在选择的32个省级行政区中，山西、陕西和重庆的生长季NDVI增加最快，仅上海生长季
NDVI呈减小趋势。② 气候变化和人类活动的共同作用是中国植被NDVI呈现整体快速增加
和巨大空间差异的主要原因，其中气候变化对各省生长季NDVI变化的影响在−0.01×10 −3 ~
1.05×10 −3 a −1 之间，而人类活动的影响在−0.32×10 −3 ~1.77×10 −3 a −1 之间。③ 气候变化和人类活动
分别对中国近34年来植被NDVI的增加贡献了40%和60%；人类活动贡献率超过80%的区域
主要集中在黄土高原中部、华北平原以及中国东北和西南等地；人类活动贡献率大于50%的省
份有22个，其中贡献率最大的3个地区为上海、黑龙江和云南。研究结果建议应更加重视人类
活动在植被恢复中的作用。</p
PAM 喷施量与施用方式对风沙土风蚀的影响
No full text固定流沙和减少风蚀是一个世界性的难题。PAM（聚丙烯酰胺，polyacrylamide）作为一种线性高分子聚合物，
喷洒在土壤表层能形成结皮，能有效抵御风蚀，但喷施 PAM 溶液的结皮状况及抗风蚀能力与 PAM 的喷施量及土壤特性
等密切相关，且 PAM 溶液的浓度越大则黏性越强，越不易喷洒。为了探寻 PAM 防风固沙的适宜喷施量及简便施用方法，
该研究以乌兰布和沙漠流动沙丘的风沙土为试验材料，以风沙土的风干土及饱和湿土为对照，首先探讨 PAM 不同喷施量
对风干土（风沙土）表层结皮状况、土壤含水率及土壤风蚀量的影响，以寻求 PAM 的适宜喷施量，然后再将适量的 PAM
干撒、干撒后喷水和喷施于风干土表层，探寻 PAM 的简便施用方法。结果表明：1）PAM 不同喷施量的结皮覆盖度、结
皮厚度、结皮抗剪强度均随 PAM 喷施量的增加而增加，均显著高于风干土和饱和湿土；PAM 不同喷施量的土壤含水率
均高于风干土，且随时间的延续均显著高于饱和湿土；喷施 1、2、3 和 4 g/m 2 的 PAM 风蚀量分别为风干土的 26.83%、
14.10%、13.01%和 13.00%，为饱和湿土的 28.78%、15.12%、14.02%和 13.94%，当 PAM 喷施量达到 2 g/m 2 时，PAM 能
有效降低风沙土的风蚀量。2）将 2 g/m 2 的 PAM 干撒、干撒后喷水和喷施于风干土表层，干撒 PAM 后喷水和喷施 PAM
溶液的土壤结皮覆盖度、结皮厚度、结皮抗剪强度均高于风干土、饱和湿土和干撒 PAM，干撒 PAM 的土壤表层结皮覆
盖度低于饱和湿土但高于风干土，结皮厚度和结皮抗剪强度高于风干土及饱和湿土，干撒 PAM 后喷水及喷施 PAM 溶液
的土壤含水率高于风干土、饱和湿土及干撒 PAM，干撒 PAM 的土壤含水率与风干土基本一致。干撒 PAM、干撒 PAM 后
喷水和喷施 PAM 溶液的风蚀量分别为风干土的 53.13%、11.17%和 6.35%，为饱和湿土的 76.34%、16.05%和 9.12%，干
撒 PAM 后喷水的抗风蚀能力接近于风沙土表层喷施 PAM 溶液。3）由于喷施 PAM 溶液需消耗大量的水分及人力，建议
风沙区可在降雨前将 2 g/m 2 的 PAM 干撒于土壤表层或干撒后向土壤喷水，可有效减少风蚀量。</p
斑块状植被覆盖下坡面流水动力学特性
No full text为阐明斑块状植被随机覆盖下坡面流水动力学特性，通过5个覆盖度、6个坡度和7个流量组合条件下的室内
放水冲刷试验，系统研究了斑块状植被覆盖下坡面流的流型流态及阻力机制。研究结果表明：1）该试验工况下，坡面
水流位于虚拟层流区和过渡流区，水流流态发育受覆盖度和坡度相互制约。2）在虚拟层流区，综合阻力系数与雷诺数
呈负相关，而在过渡流区，二者关系在临界覆盖度处发生转捩，随覆盖度的增加，二者关系逐步由负相关变为正相关。
3）综合阻力系数与覆盖度呈幂指函数相关，而随淹没度变化趋势则受制于覆盖度。低于临界覆盖度时，二者整体上为
负相关；高于临界覆盖度时，综合阻力系数随着淹没度增大先减后增。此外，基于水流阻力等效原则，综合考虑水力坡
度、覆盖度、雷诺数、淹没度的影响，建立了坡面流阻力计算模型。</p
不同土地利用方式对土壤团聚体稳定性及其 导水率的影响
No full text为分析南水北调（中线）丹江口库区不同土地利用方式下土壤团聚体稳定性及其导水率，揭示人为活动对土
壤结构和水力特性的作用与影响，以库区内 ３ 种不同土地利用方式（旱地、水田、林地）土壤为研究对象，经干筛测定团
聚体的组成状况，探究了不同土地利用方式下土壤团聚体、土壤有机碳和土壤饱和导水率的相互关系。结果表明：不
同土地利用方式下土壤团聚体机械稳定性表现为旱地最高，林地次之，水田最低；有机碳含量则表现为林地 ＞ 水田 ＞
旱地。不同土地利用方式下各粒径团聚体中的有机碳含量分布也各不相同，旱地土壤有机碳在粒径 ＜０． ２５ｍｍ 的团
聚体中含量最高，水田土壤有机碳分布较为均匀，林地土壤有机碳主要集中在粒径 ＜１ｍｍ 的团聚体中。饱和导水率
表现为林地 ＞ 旱地 ＞ 水田。相关性分析表明饱和导水率与有机碳含量呈显著正相关关系，但与团聚体机械稳定性没
有明显关系。同时土壤 ＭＷＤ 值和 ＧＭＤ 值与有机碳含量都呈现出显著的负相关关系，表明土壤有机碳在土壤团聚
体机械稳定性和土壤导水率方面都起着重要的作用。</p
固原市原州区生态环境与经济系统的耦合协调发展
No full text［目的］构建宁夏回族自治区固原市原州区生态环境系统和社会经济系统之间的耦合度和耦合协
调度模型，以期为区域的协调发展调控提供科学依据。［方法］基于固原市原州区 ２００２ — ２０１６ 年生态环境
和社会经济的数据，构建原州区区域生态系统指标评价体系，采用熵值赋权法计算各个评价指标的权重以
及综合评价指数，通过建立耦合度、耦合协调度模型和灰色预测度模型，得到并预测该区域生态环境系统
和社会经济系统的耦合度和耦合协调度发展趋势以及耦合协调类型。［结果］ ２００２ — ２０１６年，固原市原州
区社会经济系统评价指数稳定上升，受生态环境压力的影响，生态系统综合评价指数呈现先下降后波动上
升的趋势，前者的发展速度快于后者；耦合度和耦合协调度不断上升，耦合协调类型从经济滞后中度失调
型发展为生态环境滞后的濒临失调型；通过模型预测， ２０１７ — ２０２５ 年生态环境系统和社会经济系统之间耦
合度及耦合协调度将逐渐升高，耦合协调类型会不断向理想状态发展。［结论］固原市原州区由于经济发
展水平快于生态环境建设力度，从而制约了该区域整体的协调发展。因此为实现原州区区域生态系统的
可持续发展。还需大力加强对生态环境的建设。</p