Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources
Not a member yet
7916 research outputs found
Sort by
Effects of different management measures on soil water and nitrogen transport and crop growth in the Loess Plateau, China
No full text 黄土高原旱作塬区耕地面积占总面积的1/3，是西北地区重要的产粮区，也是典型的雨养农业区。农业生产面临的主要问题是降雨偏少且季节分布不均，施肥偏多但利用率低，提高水分养分利用效率是保证作物高产稳产的关键。本文选取旱作农田冬小麦和春玉米连作体系为研究对象，在陕西省长武县王东沟小流域设置的不同管理措施定位试验基础上进行田间观测试验，首先于2016-2017生长季研究了小麦地7个和玉米地6个处理收获期剖面硝态氮分布、生长季内土壤剖面水分运移状况及其对产量影响；并于2017-2018生长季分析玉米地6种处理不同时期土壤温度、水分、硝态氮淋溶累积变化和作物生长状况。研究不同管理措施对农田土壤水氮运移及作物生产的影响，以提高水肥利用效率、减小硝态氮残留和增加作物产量为目标，为选取适宜于该区可持续生产的农田管理措施提供理论依据，取得以下主要研究结果和结论：
1.小麦地2016-2017生长季，传统翻耕配施钾肥（NPK）和添加生物炭（NPB）较传统翻耕（NP）对土壤水分补给与消耗无明显影响。NPK土壤剖面硝态氮存在累积峰，但峰值只有NP的20.2%，硝态氮主要分布在0-100 cm土层；而NPB剖面无硝态氮累积，硝态氮主要分布在0-20 cm土层，两个处理土壤硝态氮累积量在0-300 cm层较NP显著减少了66.0%和73.2%。覆膜处理较NP显著影响土壤水分补给与消耗，传统翻耕配合生育期地膜全覆盖（NPFGT）、休闲期地膜全覆盖（NPFFT）和全年地膜全覆盖（NPFWT）在0-300 cm层水分补给量较NP显著增加32.7%、43.1%和43.5%，而NPFFT水分消耗量较NP显著提高2.0倍。NPFFT和NPFWT土壤剖面硝态氮存在累积峰，但峰值只有NP的77.1%和37.8%，而NPFGT剖面无硝态氮累积。三个处理硝态氮分别主要分布在0-200、0-100和0-20 cm土层，硝态氮累积量较NP显著减少了19.2%、59.7%和78.7%。此外，NPFGT和NPFWT较NP生物量、产量和水分利用效率分别显著增加56.4%和66.3%、20.0%和18.9%及24.3%和15.2%，而NPFFT水分利用效率显著减少22.7%。
NPFGT和NPFWT改善土壤水分条件、提高水分利用效率，增产效果显著，其中NPFGT减少硝态氮淋溶累积效果最佳；NPB和NPK虽不能改善土壤水分条件，但均可增加产量、有效减少硝态氮淋溶累积；而NPFFT不仅减产和显著降低水分利用效率，且未能缓解硝态氮氮淋溶累积。
2.玉米地2016-2017和2017-2018生长季，土壤水分变化均经过补给、消耗和再补给的过程。第一次水分补给时期（休闲-抽雄期），水分主要在100 cm以下的深层补给，其中免耕配合地膜覆盖（NF）、秸秆覆盖（NS）和秸秆地膜二元覆盖（NSF）水分补给量较免耕（NT）平均显著增加17.1、25.3和31.6 mm。水分消耗时期（抽雄-灌浆期），水分主要在0-200 cm消耗，其中NS、NF、免耕添加生物炭（NB）和NSF水分消耗量较NT平均显著增加19.7、26.4、27.6和41.7 mm。第二次水分补给时期（灌浆-收获期），水分主要在0-100 cm层补给，其中2017-2018生长季NF和NB水分补给量较NT显著提高2.7和6.4倍，NS显著降低75.0%。NS和NB不同时期硝态氮变化主要集中在0-100和200-300 cm，两个生长季收获期硝态氮累积量较NT显著降低26.5%和45.2%，且NS均存在明显的累积峰；NSF和NF硝态氮只在0-40 cm层有明显变化，两个生长季收获期硝态氮累积量较NT显著降低62.5%和70.5%，且均无累积峰。此外，NB生物量和水分利用效率较NT两年平均显著增加18.4%和15.6%；NF和NSF生物量、产量和水分利用效率较NT平均显著增加43.4%和49.2%、43.4%和50.5%及37.2%和44.2%，且氮素吸收、LAI和降雨利用效率均较NT显著提高1.7倍。
<spa
黄土高原不同植被带植被恢复土壤有机碳稳定性及其与土壤性质相关性研究
No full text土壤有机碳含量及其稳定性影响碳的分解与储存，对预测气候变化和保持生态系统可持续发展具有重要意义。本研究通过对黄土高原不同植被带土壤物理性质、化学性质、生物性质和土壤易氧化碳组分进行研究，探讨土壤有机碳及其稳定性对黄土高原不同植被带的响应规律，以期为黄土高原生态恢复评价及土壤碳库管理和可持续发展提供科学依据。主要研究结果如下：
（1）植被带影响土壤物理性质、化学性质，生物学性质和有机碳稳定性。土壤有机碳稳定性整体表现为草原带较高，1-10a和>20a年限段草地类型的土壤有机碳稳定性指数（SI）草原带比森林带分别增加了15.88%和84.28%；三个年限段乔木类型土壤有机碳稳定性指数（SI）草原带比森林带分别增加了37.92%、59.27%和118.89%。而森林带具有相对较高的粘粒和粉粒含量、乔木大团聚体稳定性、土壤养分含量、土壤基础呼吸、诱导呼吸、土壤过氧化氢酶活性、磷酸酶活性、脲酶活性、土壤有机碳含量和活性有机碳组分含量（较活性易氧化碳组分C1、活性易氧化碳组分C2和低活性易氧化碳组分C3）。而草原带具有相对较高的砂粒含量、微团聚体稳定性、土壤pH、土壤多酚氧化酶活性和土壤有机碳稳定性。
（2）植被恢复类型影响化学性质，生物学性质和土壤有机碳的稳定性。土壤有机碳稳定性整体灌木较高，0-10a和>20a年限段草原带灌木类型的土壤有机碳稳定性指数（SI）分别是草地的1.53和1.57倍；0-10a年限段森林草原带灌木的土壤有机碳稳定性指数（SI）分别是草地和乔木的2.45和1.41倍。森林带乔木具有相对较高的土壤养分含量、土壤基础呼吸、诱导呼吸、土壤磷酸酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性、土壤有机碳含量和C1含量。而灌木具有相对较高的土壤多酚氧化酶活性和有机碳稳定性。
（3）恢复年限整体降低了土壤有机碳稳定性，其中草原带草地和乔木类型的土壤有机碳稳定性指数（SI）分别降低0.03和0.09；森林草原带草地、灌木和乔木类型的土壤有机碳稳定性指数（SI）分别降低0.53、0.78和0.55。森林带土壤有机碳稳定性指数（SI）整体规律性较差。恢复年限增加了土壤大团聚体稳定性、土壤养分含量、土壤基础呼吸、诱导呼吸、土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、磷酸酶活性、多酚氧化酶活性、脲酶活性、土壤有机碳含量、活性有机碳组分含量（C1、C2和C3）。
（4）土壤有机碳稳定性与土壤粘粒和粉粒含量和pH具有较强的正相关性，而与砂粒组分含量、微团聚体稳定性、土壤有机质、全氮、碱解氮、土壤蔗糖酶活性、磷酸酶活性和碳库质量具有较强的负相关性。
本研究发现，土壤有机碳稳定性草原带整体高于森林草原带和森林带，而随恢复年限逐渐降低，这种有机碳稳定性的变化主要与土壤砂粒组分含量、土壤养分含量、土壤呼吸和土壤酶活性的增加有关。该研究结果为黄土高原生态恢复评价及土壤碳库管理提供科学依据。</p
大田玉米作物系数机地协同估算方法研究
No full text 快速准确获取大田作物系数Kc是旱区作物日蒸散量估算的关键。本文以2017-2018年内蒙古达拉特旗昭君镇精准灌溉试验站内大田玉米为对象，通过调节中心支轴式喷灌机转速来实现各扇形区域内不同水分的处理，利用自主研发的六旋翼无人机遥感平台搭载多光谱传感器获取大田玉米冠层光谱影像并同步采集地面数据，实现不同水分处理下玉米作物系数无人机遥感与地面传感器协同监测。同时，采用经气象因子和作物覆盖度校正后的FAO-56双作物系数法计算玉米的作物系数，研究作物系数与4种植被指数（比值植被指数SR、归一化差值植被指数NDVI、土壤调节植被指数SAVI、增强型植被指数EVI）、叶面积指数（leaf area index, LAI）和表层土壤水分含量（soil water content, SWC）的相关关系，分析了不同气候条件和不同水分胁迫条件下玉米作物系数无人机遥感与地面传感器协同估算的可行性。本文的主要研究内容及结论如下：
（1）由不同深度土壤含水率与作物系数的相关性分析发现，在不同水分胁迫处理下，表层土壤水分（30cm）均处于强相关水平且在水分胁迫程度最严重的情况下相关性最高达到0.72（P<0.01）。在强降雨天气下，浅层土壤含水率与作物系数的相关性大小排序为：10 cm SWC>20 cm SWC>30 cm SWC。
（2）在不同水分胁迫条件下，作物叶面积指数LAI与作物系数相关性无明显规律性差异且均处于较高水平(r = 0.45~0.60, P<0.05)。但在强降雨条件下，LAI相关系数较低(r = 0.04~0.27)。
（3）4种植被指数与作物系数在不同水分处理以及不同气候条件下的相关性大小排序为：SR>NDVI>EVI>SAVI。而且随着水分胁迫程度加重，相关性逐渐降低，这是由于植被指数生长后期有一定的滞后性，对于水分胁迫响应程度不高。
（4）基于比值植被指数、叶面积指数和表层土壤水分3个指标建立的2017年Kc逐步回归模型且经验证，其决定系数、均方根误差和归一化的均方根误差分别为0.60、0.21和23.35%，表明利用无人机监测的比值植被指数和地面监测的叶面积指数以及表层土壤含水率建立的Kc估算模型在干旱区不同水分胁迫下具有较好的估算精度。然而在2018年强降雨条件下该模型经验证，其决定系数、均方根误差和归一化的均方根误差分别为0.24、0.16和15.5%，可见该模型三个变量对于作物系数的解释度不够高且在强降雨条件下精度不够，但RMSE减少，说明估计量与被估计量之间差异程度较稳定。
（5）基于FAO-56双作物系数法计算的实际蒸散量ET和根据模型建立的模拟蒸散量进行对比发现，随着水分胁迫程度加重，模拟值会逐渐高估作物实际蒸散量。然而在强降雨条件下，虽然各生育阶段内两者平均值差异不显著但在每日蒸散量估算上差异显著，说明该模型在强降雨条件下估算精度较低。
关键词：土壤水分，胁迫，无人机，作物系数，植被指数，叶面积指数</p
砒砂岩添加对风沙土水分运动和苜蓿生长的影响
No full text晋陕蒙接壤区露天矿开采形成大面积的排土场。该区属于干旱半干旱生态脆弱区，干旱少雨，水资源匮乏，且排土场表层土土壤质地粗糙、结构疏松、土层薄和保水性差等都限制了排土场的植被恢复。如何就地取材，高效低成本构建排土场表层土，提高其保水抗旱能力，成为当前该地区土地复垦和生态恢复的首要任务。本文将晋陕蒙接壤区广泛分布的砒砂岩作为土壤结构的改良剂，以风沙土为主要试验土壤，采用室内、外模拟试验，研究不同砒砂岩改良模式对风沙土土壤水力学参数、土壤水分入渗、土壤蒸发性能以及苜蓿生长适宜性的影响，并基于Hrdrus-1D模型，模拟各重构土体的土壤水分运动过程及土壤剖面水分分布，在此基础上探讨砒砂岩对风沙土的改良机制，提出适于矿区植物生长的科学改良方案。主要得到以下结论：
（1）随着风沙土中砒砂岩比例增加，土壤田间持水量和饱和含水量逐渐增加，饱和导水率和入渗速率逐渐降低，同一基质吸力下土壤含水量逐渐增加。以上结果表明砒砂岩具有提高风沙土持水能力和阻碍水分运动的作用，可以将其作为一种物理改良剂改善风沙土的吸水和持水性能。结合水力学参数随砒砂岩含量的变化，并与黄绵土土壤水力学参数指标做对比，发现风沙土中添加40％砒砂岩(S4)的水力学特性与黄绵土最为接近，可以作为该研究区改良风沙土的最优混合比例。
（2）在相同土壤材料配比下，层状土的保水能力要高于混合的均质土，其中上砂下粘和上粘下砂处理的保水能力增加的幅度相近，砂夹粘处理的保水能力提高幅度最大。水分特征曲线van Genuchten模型可以较好地模拟层状土体在不同转速下的土壤含水量。在相同土壤材料配比下，层状土体的滞留含水量和饱和含水量较均质土增加，形状参数α值较均质土则有所减小。该结论可为研究层状土壤保水性、水分有效性以及矿区表层土体重构提供理论依据和技术支撑。
（3）均质土入渗能力由大到小依次为风沙土、混合土、砒砂岩。砒砂岩以层状形式对风沙土进行改良时，砒砂岩层位置越靠上，厚度越大，对土体水分入渗阻碍作用越明显。对于多个砒砂岩层存在，且上层位置一致的情况下，层数对水分入渗没有显著影响。各层状处理土壤的累积蒸发量没有呈现显著差异, 但是层状土体的储水量显著增加。从持水能力的角度来看，砒砂岩层存在的层状土体可以作为晋陕蒙矿区的表层土重构的一种适宜模式。
（4）Hydrus-1D软件在反演模拟土壤水力学参数方面具有一定适用性，能够较好的模拟均质和层状土体一维积水入渗情况下的水分运移。在砒砂岩改良风沙土应用中我们可以利用容易获得的土壤水分含量资料来反推土壤水力参数，从而大大降低获得这些参数的难度。
（5）砒砂岩与风沙土均匀混合处理和部分层状处理都可以显著促进苜蓿生长。层状土体中较高的生物量和较均匀的根系分布表明：风沙土中具有砒砂岩的层状土体是一种适合用于植物生长的表层重构土。砒砂岩层可以作为蓄水层来控制土壤水分的分布，从而影响苜蓿的生长。综合考虑生物量、根系生长状况、可操作性以及经济投入等，土体深度20-40 cm处存在20 cm厚的砒砂岩层处理可以作为矿区表层土复垦的最优选择。</p
生物炭对旱作农田土壤生态功能的影响机制研究
No full text 在粮食安全威胁及气候变暖背景下，旱区农田土壤提质增效及固碳减排的需求日趋增加，亟需采取有效措施提升旱地土壤肥力和固碳能力。广阔的产业化发展前景使生物炭成为当今农业、生态、环境与能源等领域的研究热点，然而生物炭能否提升旱地土壤质量同时降低土壤碳排放等问题亟待解决。本文以典型旱作农田为研究对象，采用室内土柱和培养试验、野外盆栽试验和田间定位试验相结合的方法，系统研究生物炭在旱作农田生态系统中的生态环境效应，以期明确提升旱地土壤水力特性和缓解无机氮淋滤的生物炭施用方法，明确生物炭在不同水氮条件下对冬小麦生长发育的影响，揭示生物炭与氮肥互作对土壤养分循环、氮素有效性、无机氮迁移和土壤碳排放的影响及其驱动机制。获得的主要研究结果如下：
（1）向耕层土壤（0-20 cm）添加较高用量（4%；w/w）生物炭或向底层土壤（10-20 cm）添加适量（2%）生物炭可有效提升粉黏土水分入渗能力。生物炭施用方式能够平衡氮素淋滤和土壤导水力之间的动态关系。2%生物炭用量处理均能显著降低氮素淋滤，但只有向下层土壤（10-20 cm）添加2%用量生物炭能够提升土壤导水能力。因此推荐向下层土壤添加2%用量生物炭来提升粉黏土壤水力特性同时降低氮素淋滤风险。
（2）生物炭对冬小麦产量的影响受生物炭用量、氮肥水平和水分条件的共同制约。与单施氮肥相比，1%和2%用量物炭与氮肥配施能够显著提高小麦产量，增产幅度达7.40%-12.00%，但干旱胁迫抑制生物炭与氮肥的协同增产作用。高用量生物炭（4%-6%）与氮肥联合施用则会造成显著减产，减产幅度为6.25%-21.83%。在特定的水氮条件下，1%和2%用量生物炭处理拥有较高的NO3-和有效磷含量，有助于提高产量。较高用量生物炭（>4%）吸附大量的NO3-同时形成较高的土壤碳氮比，这是导致小麦减产的主要原因之一。
（3）在无植物土壤系统中，土壤有机碳和微生物量碳随生物炭添加量的增加而增加。在高氮和低氮土壤中，1%用量生物炭降低了土壤碳矿化速率，而2%和4%用量生物炭均会促进土壤碳排放。生物炭增加了碱性磷酸酶活性和微生物生物量P的含量，而土壤碳氮循环过程相关酶的活性受到生物炭添加量和土壤氮水平的共同制约。
（4）在旱地小麦生态系统中，与单施氮肥相比，20 t ha-1生物炭与氮肥联合施用不仅使小麦地上生物量增加12.2%-13.8%，而且使底层土NO3-残留量显著减少13.2%-74.7%。长期以240 kg N ha-1用量施用氮肥并没有显著增加作物干物质积累，但会导致大量的NO3-残留。生物炭以20 t ha-1用量配施120 kg N ha-1氮肥能够有效增加氮素利用率同时减少无机氮（NO3-为主）向下层土壤迁移，减少淋滤风险，是实现双重目标的最优施肥策略。
（5）三年田间试验表明生物炭单独施用或与氮肥联合施用均能有效提高土壤有机碳含量，同时改善土壤理化特性。生物炭与120 kg N ha-1氮肥配施可以显著降低土壤呼吸速率，而与高水平氮肥（240 kg N ha-1）配施则会促进土壤CO2的排放。20 t ha-1用量生物炭配施120 kg N ha-1氮肥处理有利于提高微生物碳利用效率同时降低有机碳分解种群的相对丰度。较高用量生物炭或氮肥均会严重扰动土壤微生物生态系统平衡，不利于土壤固碳潜力的提升。最终建议应用20 t ha-1生物炭配施120 kg N ha-1氮肥来改善旱作农田土壤质量同时提高其固碳潜力。</p
黄土高原侵蚀环境土壤氮素原位矿化特征
No full text土壤侵蚀是世界上最广泛、影响最大的土地退化形式。侵蚀和沉积作用重新塑造着地表环境，影响陆地生态系统生产力和土壤生物地球化学循环（如土壤氮循环）。土壤氮素矿化是氮循环的关键过程，不仅决定氮素有效性和对植物的供氮量，而且影响陆地生态系统生产力与多样性，调节全球碳平衡。
黄土高原地形破碎，坡地分布广泛，土壤侵蚀剧烈，为研究侵蚀环境土壤氮素循环提供很好的平台。本研究依靠野外台站，选取黄土高原不同小流域，即神木六道沟流域、绥德辛店沟流域、安塞纸坊沟流域、固原火岔流域和长武王东沟流域。分别在小流域侵蚀区和沉积区开展土壤氮素原位矿化培养试验，明确黄土高原侵蚀环境土壤氮素矿化的时空分异特征，分析其对季节、土壤环境因子和植被的响应规律，并阐明这些响应在侵蚀区和沉积区的差异。主要结论如下：
（1）土壤有机碳、全氮、pH、容重、粘粒含量、水分和温度在5个小流域（六道沟、辛店沟、纸坊沟、火岔和王东沟流域）均差异显著。侵蚀区土壤有机碳和全氮含量均显著高于沉积区，但与地点有关。侵蚀区土壤有机碳含量在王东沟流域显著高于沉积区，而在火岔、六道沟、纸坊沟和辛店沟流域无显著差异；侵蚀区土壤全氮含量在王东沟和辛店沟流域显著高于沉积区，而在火岔、六道沟和纸坊沟流域无显著差异。沉积区土壤pH、容重、粘粒含量均显著高于侵蚀区，且与地点无关。侵蚀区土壤水分显著高，而土壤温度显著低于沉积区。
（2）土壤无机氮库由铵态氮主导，但与地点、地形和土层深度有关。六道沟流域由土壤铵态氮主导；辛店沟和火岔流域由土壤铵态氮和硝态氮共同主导；纸坊沟流域侵蚀区或0-10 cm土层深度由土壤铵态氮和硝态氮共同主导，沉积区或10-20 cm土层深度由土壤铵态氮主导；王东沟流域侵蚀区由土壤铵态氮主导，而沉积区由土壤铵态氮和硝态氮共同主导。此外，土壤氮素矿化作用均由硝化作用主导。
（3）侵蚀区和沉积区土壤无机氮库无显著差异，但与地点和采样时间有关（p<0.05），与土层深度无关（p>0.05）。六道沟和火岔流域侵蚀区和沉积区土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量均无显著差异；辛店沟流域侵蚀区土壤铵态氮含
量与沉积区无显著差异，而硝态氮和无机氮含量均显著大于沉积区；纸坊沟流域侵蚀区铵态氮含量显著低于沉积区，硝态氮含量显著高于沉积区，无机氮含量无显著差异；王东沟流域侵蚀区土壤铵态氮含量显著高于沉积区，而硝态氮含量显著低于沉积区，无机氮含量无显著差异。有植被小区，土壤无机氮库在侵蚀区与沉积区之间差异不显著，无植被小区，土壤无机氮库在侵蚀区显著高于沉积区。
（4）植被显著降低了土壤无机氮库，但与地点、地形和采样时间有关（p<0.05），与土层深度无关（p>0.05）。六道沟流域有植被小区土壤铵态氮含量显著高，而土壤硝态氮和无机氮含量显著低于无植被小区；辛店沟流域有植被小区土壤铵态氮含量显著高于无植被小区，而土壤硝态氮和无机氮含量无显著差异；纸坊沟、火岔和王东沟流域有植被小区土壤硝态氮和无机氮含量显著低于无植被小区，而铵态氮含量无显著差异。
（5）地形和植被不影响土壤净硝化和净矿化速率，但均与地点、培养周期有关（p<0.05），与土层深度无关（p>0.05）。六道沟流域土壤净氨化、净硝化和净矿化速率在侵蚀区和沉积区之间均无显著差异，而有植被小区土壤净硝化和矿化速率显著高于无植被小区；辛店沟流域土壤净硝化和净矿化速率不受植被影响，侵蚀区土壤净硝化和矿化速率显著高于沉积区；纸坊沟流域沉积区土壤净氨化、净硝化和净矿化速率均显著高于侵蚀区，植被显著降低了土壤净硝化速率，但不影响土壤净氨化和净矿化速率；火岔流域土壤净氨化、净硝化和净矿化速率均不受植被的影响，侵蚀区土壤净硝化和净矿化速率显著高于沉积区；王东沟流域土壤净氨化、净硝化和净矿化速率在沉积区均显著高于侵蚀区，但是均不受植被的影响。
（6）土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量均与有机碳和全氮含量呈显著正相关。土壤铵态氮含量与碳氮比呈显著正相关，而硝态氮和无机氮含量与碳氮比呈显著负相关。土壤铵态氮和无机氮与pH值均呈显著负相关，而与土壤容重和粘粒含量无统计学相关性。地点对土壤净硝化速率的影响与土壤水分和粘粒含量有关，地形对土壤净硝化速率的影响与土壤水分有关（p<0.05）。地形和地点对土壤净矿化速率的影响均与土壤水分有关（p<0.05）。表明，土壤氮素矿化在不同地点和侵蚀区与沉积区之间的差异受到土壤水分和粘粒含量的调控。</p
Synthesis of a novel magnetic Caragana korshinskii biochar/Mg–Al layered double hydroxide composite and its strong adsorption of phosphate in aqueous solutions
No full textPhosphate pollution of aquatic ecosystems is of great concern and requires the development of high-performance materials for effective pollution treatment. To realize efficient phosphate removal from aqueous solution, an easily separable magnetic (Fe3O4) Caragana korshinskii biochar/Mg–Al layered double hydroxide composite (denoted as FCB/MAC) was synthesized via two-step electro-assisted modification for the first time. Subsequently, the physical and chemical properties of FCB/MAC were characterized. Furthermore, the sorption mechanism for phosphate removal was investigated in detail. The results indicated that Fe3O4 and the Mg-Al layered double hydroxide were successfully embedded in the biochar matrix. Moreover, FCB/MAC exhibited a high phosphate adsorption capacity and excellent magnetic properties for easy recovery. The maximum phosphate sorption capacity of FCB/MAC was 252.88 mg g-1, which is much higher than the capacities of most magnetic phosphate adsorbents. In addition, the adsorption kinetics and isotherms indicated that phosphate adsorption by FCB/MAC was controlled by the pseudo-second-order kinetic model and the Langmuir–Freundlich isotherm model. The phosphate adsorption mechanism involves anion exchange, electrostatic attraction, and ligand exchange. After five adsorption-desorption cycles, the phosphate adsorption capacity of FCB/MAC was 25.71 mg g-1 with 51.43% removal efficiency and high recyclability. Thus, the composite prepared in this study is a promising adsorbent for phosphate removal from aqueous solution, and this work provides an excellent reference for constructing novel biochar-based phosphate adsorbents.</p
黄土高原４种植被带草本群落特征 及其对降水变化的响应
No full text以黄土高原草本群落为研究对象，选取陕西省榆林市榆阳区至延安市富县的４种植被带，测定草本群落物
种多样性和生物量，结合研究区近２０年的气象数据资料，分析４种植被带草本群落物种多样性和生物量的分布特
征以及它们对降水变化的响应规律，以期为黄土高原植被恢复和水土保持生态建设提供参考。结果表 明：（１）４种
植被带草 本 群 落 Ｍａｒｇａｌｅｆ指 数、Ｐｉｅｌｏｕ指 数 以 及 Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指 数 均 为 草 原－荒漠带数值最小，森 林 带 数 值 最
大，且都随着年均降水量的增加呈先增大后减小的变化趋势，最大值都出现在森林－草原带。（２）地上、地下和总生
物量的大小顺序均为草原－荒漠带＜森林带＜草原带＜森林－草原带，它们随着年均降水量的增加呈“单 峰 曲 线”的
变化趋势，曲线的拐点都出现在森林－草原带；地下／地上生物量与年均降水量之间存在显著正相关关系。</div
黄土高原地区植被盖度对产流产沙的影响
No full text为了研究黄土高原地区不同植被盖度对产流产沙的影响。通过文献检索，收集到３０篇相关文献１５８组有效
数据，运用系统整合分析的方法研究了不同植被盖度的减流减沙效益。结果表明：（１）室内外人工模拟降雨条件下，
产流产沙量都随着盖度的增加而逐渐减少，植被的减流效益随盖度的增加先增加后减少，低盖度（０～４０％）时植被的
减流效益较低，高盖度时减流效益也有所降低，植被的减沙效益则随盖度的增加而一直增加，且其减沙效益大于减流
效益。（２）减流减沙效益随盖度增加呈对数变化，即符合ｙ＝ａｌｎｘ＋ｂ型，该图形具有开始增长快，当达到某一值后增
长变缓并趋于稳定的特点。（３）黄土高原地区植被的有效盖度为４０％～５０％，临界盖度为７０％～８０％。因此，在黄
土高原进行植被建设时初始盖度应达到有效盖度，即４０％～５０％，在之后的植被恢复过程中，维持植被盖度在７０％～
８０％，使植被能发挥最大的蓄水保土作用。该研究可为黄土高原地<span style="font-family:SSJ4"
黄土高原人工林深层土壤水分利用研究
No full text探讨黄土高原人工林的深层土壤水分利用状况，对该区植被恢复的可持续发展具有重要意义。以黄土高原
半干旱偏旱区、半干旱区、半湿润区的刺槐林和柠条林为研究对象，通过野外实地调查，分析了不同气候区人工林０—
８００ｃｍ 土层土壤水分含量、深层（２００—８００ｃｍ）土壤水分消耗量及土壤耗水速率，探究了不同气候区人工林对深层土
壤水分的影响。结果表明：（１）３个气候区农地土壤含水量显著高于刺槐林和柠条林。刺槐林、柠条林在２个气候区
０—８００ｃｍ 土层的土壤水分含量变化范围分别为６．６４％～１１．０１％，６．３８％～１１．４１％，均在半干旱偏旱区平均土壤含
水量最低。（２）刺槐林和柠条林的深层土壤耗水量、深层土壤耗水速率均以半干旱偏旱区最高，分别为：８０８ｍｍ，６９８
ｍｍ，３２．３３ｍｍ／ａ，３１．７６ｍｍ／ａ。（３）人工林在半干旱偏旱区和半干旱区的植物根系较半湿润区活跃，特别是在０—
３００ｃｍ 土层，对土壤水<span sty