土壤侵蚀高维指数非线性模型及其参数辨识

模型验证和数据库组建基础上,用WinEPIC模型定量模拟研究了黄土高原半湿润区长武、半干旱区固原和半干旱偏旱区海原20～30年内苜蓿草地水分生产潜力、10m土层土壤有效含水量和土壤湿度剖面分布特征的动态变化.结果表明:长武、固原和海原苜蓿草地水分生产潜力模拟值随降水量变化而呈现波动性降低趋势,其平均值分别为8.81、3.83和2.48t.hm-2;长武、固原和海原苜蓿草地10m土层逐月土壤有效含水量模拟值均呈现明显的波动性降低趋势,模拟初期,4～8年生苜蓿草地土壤干燥化趋势十分强烈,此后,随降水量变化长期在较低水平上波动;随着苜蓿生长年限的延长,苜蓿草地土壤干层逐年加深、加厚,长武、固原和海原土壤干层分布深度达到10m所需时间依次为6、6和4年,此后苜蓿草地降水渗深以下土层长期维持较为稳定的干燥化状态;苜蓿草地水分持续利用的合理年限为半湿润区8～10年,半干旱区6～8年,半干旱偏旱区4～6年.

利用GIS和RS确定长白山自然保护区森林景观分布的环境范围

在对遥感数据进行景观分类和对环境因子进行空间表达基础上 ,在地理信息系统的支持下 ,确定长白山自然保护区森林景观分布的环境 (包括年均温、年降水量、坡度和坡向 )范围 .结果表明 ,从苔原、岳桦、云冷杉到阔叶红松林 ,最适海拔高度范围依次为 1780～ 2 2 12、170 5～ 195 6、10 4 2～ 16 2 5、82 3～ 1184m ;最适温度范围分别为 - 4 .75～ - 2 .4 0℃、- 3.4 2～ - 2 .0 7℃、- 1.4 9～ 1.39℃、0 .71～ 2 .37℃ ;最适降水范围分别为 10 34～ 1110、10 14～ 10 6 0、883～ 10 17、82 4～ 92 5mm ;长白山自然保护区的森林景观主要分布在平、缓坡地上 ,并与坡向关系密切 ,苔原在各个坡向上均有分布 ,且在各个坡向上分布面积的变化不大 ;岳桦、云冷杉林、阔叶红松林、山杨白桦林主要呈现北、西北向分布 ,其次为东北、西向分布 ;落叶松林主要为东北向分布 ,其次为东和北向分布 ;疏林主要为西向分布 ,其次为西南、西北和南向分布 ;风倒区主要为西、西南、西北向分布 .

辽东山区长白落叶松叶面积指数和林冠开阔度的月动态

利用外带鱼眼镜头的数码相机获得长白落叶松(Larix olgensis)林型的半球面影像,用Gap Light Analyzer软件处理分析后获得叶面积指数、林冠开阔度和林下光照因子等一系列参数,揭示了辽东山区长白落叶松的叶面积指数和林冠开阔度的月动态特征。结果表明,长白落叶松随着生长季的到来叶面积指数呈快速增长的趋势,最大值出现在6月份,7—9月份开始缓慢下降,10月份下降显著,最小值在春季4月份;林冠开阔度随着生长季的到来而下降,其最小值出现在6月份,之后开始缓慢增加,10月份骤然增加,最大值在春季4月份。叶面积指数和林冠开阔度相关显著,并且呈现指数回归的关系。

辽东山区人工阔叶红松林植物多样性与生产力研究

根据对人工营造20年生阔叶红松林典型样地的调查,分析了人工阔叶红松林的生产力、植物多样性及其相互关系.结果表明,人工营造的20年生红松-白桦、红松-色赤杨、红松-水曲柳混交林林地生产力分别达6.529、4.966和5.682t.hm-2.yr-1,高于同龄人工红松纯林(3.812t.hm-2.yr-1);而红松-刺楸、红松-紫椴混交林分别为2.945和2.84t.hm-2.yr-1,低于人工红松纯林.人工阔叶红松林乔木层、灌木层、草本层植物多样性均高于红松纯林;红松纯林内的植物种数仅为人工阔叶红松混交林的42%～52%,植物总数量也只有混交林的11%～37%.人工营造阔叶红松林是迅速恢复、发展顶极阔叶红松林的一种有效措施,但要经历相当长的时间和人为的不断调控.

21世纪中国水资源危机

分析国内外水资源的现状、中国水资源危机及走向 2 1世纪存在的主要水问题 .说明中国属于世界上贫水的国家之一 ,人均拥有量只占世界平均水平的 2 5% ,在 6 6 8座城市中有 4 0 0余座缺水 .进入 2 1世纪 ,中国的水资源矛盾将进一步加剧 ,洪灾、干旱、断流、水污染、水土流失等问题将继续存在 .中国必须进行大规模国土整治 ,逆转恶化的水生态环境 ,合理开发、利用、保护水资源 .

利用城乡废弃资源提高土壤保水保肥功能

以生活炉渣、建筑废料、生物秸秆等城乡废弃资源为原料,制备一种面向节水农业的环保新产品———土壤扩蓄增容肥.实验结果表明:在棉花苗期,6种土壤扩蓄增容肥配方的节水效果较土对照高300倍,干物质积累增加4.77%~50.00%.6种配方的皮棉产量均比对照高,增产幅度为4.70%~14.25%,纤维物理性状有所改善.产量高低顺序依次是,玉米秸秆>小麦秸秆>生活炉渣>秸秆木炭>建筑废料>煤矸石>CK.利用城乡废弃资源生产的扩蓄增容剂,不仅能改良土壤物理和化学性状,更是棉花增产、优质、节水、降低生产成本的关键技术措施之一,具有显著的生态效益、社会效益和经济效益.

林带疏透度数字化测度方法的改进及其应用研究

在大量野外调查基础上 ,用数码相机拍摄林带相片 ,采用CIAS软件测定林带疏透度 ,对已有“数字图像处理法”进行了改进 ,并对疏透度的变化规律进行了深入研究 .结果表明 ,用改进的数字化方法测定林带的疏透度 ,比用光学相机所进行的“数字图像处理法”精度高 ,更经济、简捷 ;林带疏透度 β与相对枝下高x(枝下高 /林带平均高 )的关系无叶期可表达为 β =1.0 6 81x0 .4 3 0 4 (r =0 .976 3,r0 .0 1=0 .40 73) ;有叶期可表达为 β =0 .6 72x0 .4 69(r =0 .985 1,r0 .0 1=0 .40 73) (0≤β≤ 1) ;β随着林龄a呈抛物线式变化 ,β =0 0 0 0 9a2 - 0 .0 36 4a +0 .6 82 8(0≤β≤ 1) ;提出的林带断面疏透度 β0 是定量反映林带断面结构的定量评价指标 ,同时可作为评价林带结构的辅助指标 ;提出混交林带的疏透度计算式 β =(β1n1+β2 n2 ) / (n1+n2 ) ;在相同配置不同树种的纯杨、柳、榆林带结构以杨树林带结构较好 ,柳树林带结构次之 ,疏透度值 βPPP<βSSS<βUUU;在树种相同、配置不同时 ,品字形优于矩形 ;杨柳榆的混交林带中杨榆株间、杨柳对称式行间SPPS混交方式结构防护效果较好

黄绵土不同形态有机氮径流流失规律

利用不同坡度径流小区 ,在自然降水条件下 ,研究侵蚀泥沙不同形态有机氮的流失规律 ,结果表明 :在 4次产流泥沙中 ,除氨基糖氮含量减少外 ,其它有机形态氮均存在增加趋势 ,以氨态氮含量增加最为显著。随坡度的下降 ,水解全氮、氨态氮和氨基酸氮含量呈增加趋势 ;泥沙中水解全氮、氨基酸氮、氨态氮、非酸水解氮均存在不同程度的富集 ,其富集率随坡度的下降而增大 ,以氨基酸氮富集程度高 ,泥沙中氨基糖态氮反而无富集现象存在 ;当坡度分别为 2 5°、2 0°、15°、10°和 5°时 ,水解全氮流失量分别为 1135 .0、76 3.7、485 .5、313.0和 15 4.4kg/ km2 ,而氨基酸氮流失量则为 2 34.8、182 .7、12 1.1、76 .8和 33.9kg/ km2 ,占水解全氮的 2 0 .6 %～ 2 4.9%。氨态氮流失量为 742 .5、5 0 3.3、32 2 .2、2 0 8.9、97.4kg/ km2 ,占水解全氮的 6 3.1%～ 6 6 .7%。氨基糖氮占酸水解氮 1.1%～ 2 .9%。非鉴别氮占水解全氮的 5 .8%～ 12 .6 %。而酸水解氮与非酸水解氮之比分别为 ...

对黄土高原生态环境整治的思考

黄土高原是国家生态环境建设的重点区域。我们在对黄土高原自然资源和经济现状等问题综合分析基础上 ,认为黄土高原生态环境整治必须解决 3大问题 :( 1 )绿化黄土高原 ,解决水土流失和生态问题 ;( 2 )改革农业耕作栽培 ,解决粮食问题 ;( 3)调整产业结构 ,发展经济 ,解决贫困问题。这 3大问题不是孤立的 ,而是相互关联又相互矛盾的 ,这也就是黄土高原生态环境问题的复杂性和症结所在。通过调查研究和试验示范 ,认为重塑黄土高原的战略方针应是 :退耕还林还草 ,改善生态环境 ;建设基本农田 ,实现粮食自给 ;发展特色产业 ,逐步脱贫致富。在具体实施过程中 ,要注意如下几个问题 :1　依靠基本农田、解决粮食生产问题是生态环境建设的突破口在服从和服务于生态环境建设的原则下 ,粮食生产的基本模式应该是相对集中和高效。坡耕地是黄土高原农业用地的主体 ,占总耕地面积的 75% ,坡耕地上浅沟侵蚀是侵蚀量剧增的主要因素 ,而发生浅沟侵蚀的临界坡度为 1 5° ,大于 1 5°的 2 32× 1 0 4 ｈｍ2 坡耕地在退耕后 ,黄土高原将因此而减少粮食生产能力 2 0× 1 0 8ｋｇ左右。基本农田建设应根据土壤、地形...

农田防护林可持续集约经营模型的应用

选择具有典型代表的辽宁北部平原区、河北坝上农牧交错区和渭北旱塬区农田防护林为研究对象 ,以主栽树种杨树林带为研究材料 ,针对每个特定类型区的主要自然灾害因子和防护目的 ,统计分析调查研究数据 ,确定了辽宁北部、河北坝上和渭北旱塬 3类型区农田防护林可持续集约经营模型的最优经营参数 .其中林带最适疏透度分别为 0 2 5～ 0 35、0 2 0～ 0 30和 0 2 75～ 0 375 ;主林带间距分别为 45 0～ 5 0 0m、2 0 0m和 2 0 0～2 5 0m ;副林带间距分别为 5 0 0～ 10 0 0m、5 0 0m和 35 0～ 45 0m ;林带带面宽度分别为 8m、9m和 4 5～ 8m ;林带行数分别为 3～ 4、6和 2～ 4;林带树木株行距分别为 2m× 1 5～ 3m、1 5m× 1 5m和 1 5～ 3m× 1 5～ 3m ,主栽树种的防护成熟龄分别为 15～ 16a、14～ 15a和 12～ 14a ;防护成熟期分别为 10a、10～ 11a和 12～ 14a ;最佳更新方式分别为隔带更新、半带嫁接更新和隔带更新 .

沈阳城市森林常见树种的物候特征

城市绿化树种的物候配置是城市园林的一个重要组成部分。本文以沈阳城市森林常见树种为对象,利用6年的物候观测数据,绘出了28种主要乔灌木的物候谱。分析各物候现象之间关系,将其划分成4大组:萌动展叶现象组、叶变色现象组、落叶现象组和花果现象组;并根据叶变色和开花早晚对其进行聚类分组,为城市森林树种选择、树种组成和效益评价,提供科学依据。

沈阳城市森林三维绿量的垂直分布

采用抽样调查法对沈阳城市森林5种功能类型的201块有效样地进行了调查,测算了样地内树木的三维绿量,利用将树木绿量汇集于树冠中心点的方法,对沈阳城市森林三维绿量垂直分布进行了研究。结果表明:沈阳城市森林的三维绿量垂直分布呈现典型的正态分布,其变化趋势与三维绿量垂直跨度分布相一致;新栽植树木对三维绿量垂直分布影响较小,三维绿量值更多地取决于三维绿量垂直跨度,即大龄级大树冠树木对三维绿量的贡献值最大。沈阳城市森林三维绿量垂直分布峰值为9 m。风景游憩林、附属林、道路林、生态公益林及生产经营林三维绿量垂直跨越层次依次为4.6、4.0、3.6、3.4、1.8,平均为3.9。风景游憩林和附属林三维绿量跨越层次较为丰富,灌木所占比例较大;生态公益林和道路林层次较为简单,灌木所占比例较小;生产经营林最为简单,三维绿量垂直跨越层次多为1层,三维绿量垂直分布峰值为5 m。

沈阳市郊耕地土壤交换性锰含量的空间变异性

利用地统计学和地理信息系统相结合的方法研究了沈阳市郊耕地1994个样本0~20 cm耕层土壤交换性锰(Mn)含量的空间变异特征,编制了交换性Mn含量的空间分布图。结果表明:土壤交换性Mn含量基本符合正态分布,变异函数的最佳理论模型为球状模型,交换性Mn含量具有中等的空间相关性,空间自相关距离为12.42 km, 分维数D为1.69,由随机性因子引起的空间变异占36.6 %,由结构性因子引起的空间变异占63.4 %。 Kriging内插图显示出交换性Mn的空间异质性主要受成土母质和土壤类型等结构性因子的影响。

沈阳张士灌区常见木本植物镉积累特征

[目的]研究沈阳张士灌区几种常见木本植物对镉的积累特征。[方法]以位于沈阳市张士灌区的德胜乡苗圃为研究样地,比较分析6种木本植物对镉的吸收和累积特性以及对土壤镉的去除能力。[结果]木本植物对土壤中镉的吸收在分类学上表现出规律性差异,即杨、柳>杏、李>刺槐、侧柏。镉在木本植物组织或器官中的分布特征为:根系镉含量低于茎叶,木质部镉含量低于叶片和韧皮部;杨、柳地上部的镉富集系数高(分别为2.19和6.23),在土壤中镉的平均含量为4.56 mg/kg的情况下,每年至少可分别累积20.20和32.68mg/m2的镉,分别占土壤总镉量的1.64%和2.66%。[结论]杨树和柳树是较为理想的修复张士灌区污染土壤的植物种类。

生物制剂对沙地樟子松苗木成活生长及生理特征的影响

采用Pt菌剂、ABT生根粉、HRC吸水剂和GGR 6植物生长调节剂等生物制剂,研究了不同生物制剂对2年生樟子松苗木田间试验的造林成活率、植株高度、单株生物量、细根量和盆栽试验苗木的叶片光合和水分利用效率等生理特征的影响。结果表明:(1)Pt3(3号菌剂)、ABT(ABT生根粉)和HRC(HRC吸水剂)均显著地提高樟子松苗木的成活率,它们分别比对照处理苗木成活率高29.3%、23.6%和9.4%,而GRR(GGR植物生长调节剂)和Pt1(1号菌剂)处理苗木的造林成活率同对照处理苗木成活率差异不显著;(2)Pt3、ABT处理均显著地促进了苗木细根生长,分别比对照处理多34.72和15.18 cm,而HRC、CGR和Pt1同对照处理没有显著差异;回归分析表明细根量与苗木成活率呈显著正相关,说明生物制剂提高成活率是通过细根量的增加来实现的;(3)Pt3和ABT处理的苗木高度比对照多2.2、1.5cm和1.1cm,单株生物量干重分别大1.73、0.72g和0.33g,针叶长度、单个针叶面积和单株植株针叶数量分别多1.54和0.096cm、0.188cm2和0.116cm2、31和23束;而Pt1和GGR处理对苗木高度和单株生物量影响不显著;(4)Pt3和ABT处理显著地提高了苗木叶片叶绿素含量和光合速率及水分利用效率等生理指标方面,而其它生物制剂对苗木生理指标影响不显著。生物制剂通过提高苗木生长量和增强生理活动提高樟子松沙地造林成活率。