Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources
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黄土区沟道泥沙微生物群落变化特征及其影响因素
在黄土高原沟壑区,通过 16S rRNA 基因片段和 ITS 高通量测序,研究沟道泥沙中细菌和真菌群落在上-中-下游的变化特征.结果表明:与沟头相
比,把口站的细菌群落中拟杆菌门(Bacteroidetes)与厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度分别增加 6.6%和 10.5%,而变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度降低
15.1%;真菌群落中担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度增加 7.7%,而子囊菌门(Ascomycota)降低 30.2%;泥沙中黏粒含量与细菌丰富度(Chao1 指数)和多
样性(Shannon 指数)之间显著负相关(P<0.05),与真菌的丰富度和多样性无显著相关性;细菌和真菌群落多样性和丰富度的空间差异与 SOC、Olsen-P 的
变化有关(P<0.05).因此,泥沙中颗粒组成物和养分含量可能是影响沟道微生物群落变化的主要因素.</div
黄土丘陵区草地根系生物量对踩踏干扰生物结皮 的响应
:为明确干扰生物结皮对高等维管束植物的影响,本研究以黄土丘陵区退耕封禁20年左右的草地为对象,通
过野外调查与室内分析相结合,研究了踩踏干扰对退耕地生物结皮及植物根系生物量的影响。结果表明:干扰降
低了生物结皮盖度,增加了植物盖度;干扰显著增加植物根系总生物量,37%干扰度组较不干扰组增加104.55%,
其中0~10cm土层较不干扰组增加204.59%;干扰增加了0~10cm土壤含水量,48%干扰度组较不干扰组增加
22.37%;干扰生物结皮降低了夏季午后土壤温度,37%干扰度组较不干扰组降低5.85℃;干扰增加了生物结皮下
层土壤全氮含量,影响了土壤养分循环以及水文、温度的重新分配,促进了与之镶嵌分布的植物根系的生长,并促
使草地根系浅层化。</p
黄河河龙区间退耕还林前后淤地坝拦沙特征分析
为探究黄河中游河龙区间退耕还林工程实施前后淤地坝拦沙变化特征,本研究采用实地测量和文献集成分析相结合的方
法,分析了退耕前后多个时段河龙区间不同分区淤地坝的拦沙特征。结果表明:退耕后,河龙区间北部、中部和南部淤地坝平均
拦沙模数分别为7138.5 t km-2 a-1、2596.5 t km-2 a-1和4230.9 t km-2 a-1,比退耕前分别减少了49.5%、84.1%和52.1%,且均显著
小于退耕前,坝控流域侵蚀程度总体上由极强烈侵蚀、剧烈侵蚀和极强烈侵蚀分别转变为强烈侵蚀、中度侵蚀和中度侵蚀;退耕
前河龙区间中部和南部淤地坝拦沙模数随时间推进显著降低;退耕后河龙区间北部淤地坝拦沙模数随时间推进而下降。未来
河龙区间淤地坝建设应根据小流域侵蚀产沙现状适当缩减规模,以免造成水土资源浪费,影响下游的用水安全。
关键词:河龙区间;退耕还林;淤地坝;拦沙量</p
不同土壤和植被生境下生物结皮对土壤性质的影响
生物结皮作为干旱和半干旱地区重要的生物组分,对该区域生态过程中的生物地球化学循环产生重
要的影响。以陕北水蚀风蚀交错区的生物结皮为研究对象,调查该区域2种土壤(黄绵土和风沙土)和3
种植被(长芒草、油蒿和小叶杨群落,以农田为对照)生境下生物结皮对土壤性质的影响。结果表明:(1)结
皮层与结皮下层0-10cm各土壤性质指标的变化存在显著差异(p<0.05);(2)3种植物群落生境下结皮
层各土壤性质指标的变化差异不显著,表明结皮层内生物结皮生态功能作用是结皮层土壤性质的主导影
响因素;(3)3种植物群落生境0-10cm土层的土壤性质如C、N、C/N、Mg、Mn、δ13 C和δ15 N等指标变化
存在显著差异(p<0.05),但风沙土油蒿和小叶杨群落生境下所有调查的土壤性质指标间均无显著差异,
这表明样地间0-10cm土层土壤性质差异的主要是受到土壤类型自身特性的影响;(4)不同植被和土壤
生境下的结皮层和0-10cm样品间的空间排序分异明显,表明土壤性质间的差异依赖于生境下多因素的
综合作用,生物结皮、土壤类型和植被是预测该区域表层土壤空间异质性的重要因素。</p
黄土地区不积雨条件下降雨入渗及其 湿润锋移动规律
目前,黄土地区降雨入渗规律研究已较为深入,但对不积雨持续降雨入渗及其湿润锋移动规律研究较
少。对此设计并制作了一套模拟不积雨降雨条件下黄土土柱垂直入渗模型试验装置系统,共模拟了3组非饱
和重塑黄土表面不积雨降雨强度下的土柱垂直入渗试验,得到了3组不同干密度黄土垂直土柱试验各相应深
度监测点土体体积含水率与降雨历时曲线,以及各试验组土柱渗流湿润锋和渗流稳定区到达不同深度的 降
雨时间。基于 Green-Ampt入渗模型的假设,建立了黄土地区不积雨降雨垂直土柱湿润锋渗流模型,并 结 合
试验结果,验证了假设及模型的正确性,求出不积雨持续降雨条件下黄土土柱渗流湿润锋形状参数 m 接近于
3,并进一步揭示了不积雨降雨条件下黄土地区降雨入渗湿润锋深度与渗流稳定区深度之间的关系。</div
三种土壤水势传感器在原状与扰动 黏壤土上测定精度评价
分别在田间原状黏壤土和室内扰动黏壤土上安装MPS-1、MPS-6、pF水势传感器与TDR315L土壤水分传感器测定土
壤水分特征曲线,通过比较测定结果的准确性,提出了三种土壤水势传感器的使用建议。结果表明:MPS-1传感器虽测量范围
窄,但无论在原状黏壤土还是扰动黏壤土上均表现良好;MPS-6和pF传感器测量范围宽,但测量的水势值精度不高,且MPS-6
传感器对温度敏感,pF传感器在使用期间内表现不稳定。MPS-1传感器应用于原状和扰动黏壤土由其数据拟合出的土壤水分
特征曲线与对照曲线重合度较高,而MPS-6和pF传感器应用于原状和扰动黏壤土,当含水量高于0.30 cm3 cm-3时测定结果拟
合得到的水分特征曲线与对照曲线重合度较高。比较三个水势传感器的测量表现,可以认为MPS-1传感器用于含水量高于
0.30 cm3 cm-3的原状黏壤土和含水量高于0.17 cm3 cm-3的扰动黏壤土,MPS-6传感器用于含水量高于0.30 cm3 cm-3的原状和扰
动黏壤土测定土壤水势的效果较好。本研究结果可为使用上述三种传感器测定土壤水分特征曲线提供参考。</p
基于灰色关联度的TOPSIS模型的“丹治”工程生态效益评价
[目的]量化评价"丹治"工程(丹江口库区及上游水土保持工程)在"十二五"期间实现的总体生态效益,为中国水土保持工程决策和生态效益评价提供新的思路。[方法]基于灰色关联理论,结合熵值法和层次分析法(AHP)确定评价指标的权重。构建了灰色关联度的TOPSIS评价模型,并采用项目区"水土流失面积"对结果进行了验证。[结果]"丹治"工程初期,水保措施尚未完善,发挥的作用相对较小,生态效益较低;随着各项功能措施的逐步发挥,水土保持生态效益大幅度提升,与初期相比"十二五"末期的生态效益总体增长3.48倍。[结论]"丹治"工程项目区总体生态环境逐步向良性发展,与项目区实际情况相吻合,表明基于灰色关联度的TOPSIS模型对水土保持工程效益评价有较强适用性和可靠性。 </p
丹江口库区及上游水土保持工程实施效果评估指标体系研究
丹江口库区及上游水土保持工程是南水北调中线工程水质保护的重要措施。工程实施效果对保障南水北调中线工程水质安全,促进该区域经济社会可持续发展,实现全面建成小康社会目标具有重要意义,而构建科学的评价指标体系对工程实施的综合效果进行评估是目前迫切需要的。运用文献分析法深入分析了CNKI数据库中近十年有关水土保持工程效益评价及效果评估指标体系的成果报道,从筛选的120篇文献中,归纳总结、聚类分析出已有重点工程实施效果评估14项常用指标及水土保持工程效益评价常用指标9项。基于此,针对丹江口库区及上游水土保持工程"多拦沙、多输水、输好水"的特点,结合同行专家咨询意见,构建了工程实施效果评估指标体系,包括计划任务完成率、调蓄水能力变化、基本农田粮食增产、人居环境改善等指标,可为今后同类工程的效果评价提供一定借鉴。 </p
2001—2017 年黄土高原实际蒸散发的时空格局
为了给全面评估黄土高原地区大规模实施退耕还林还草的生态效应提供依据, 基于 NASA 发布的空间分辨率为 500 m 的MOD16A2 蒸散发数据产品,分析了黄土高原以及黄河中游典型流域 2001—2017 年实际蒸散发量时空变化特征。结果表明: 黄土高原年均实际蒸散发量从西北向东南递增,多年平均季节蒸散发量空间分布格局与年平均蒸散发量分布格局基本一致, 季节蒸散发量由大到小顺序为夏季>秋季>春季>冬季; 实施退耕还林还草工程以来, 黄土高原年均蒸散发量以 8.23 mm /a 的速率显著增加, 多年平均蒸散发量为 278.71 mm; 黄河中游各典型支流 2001—2017 年蒸散发量均呈现增加的趋势, 延河流域增速最大( 为 12.96 mm /
a) ,皇甫川流域增速最小( 为 4.34 mm /a) ; 不同流域实际蒸散发量差异较大,渭河干流年均蒸散发量最大( 为 388.26 mm) ,皇甫川流域年均蒸散发量最小( 为 153.71 mm) 。
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