采石场生态重建的有关问题

综述了采石场生态重建的相关问题,包括采石场生态重建的重要性,生态重建研究的历史,生态重建的基础理论,采石场的水土流失治理,采石场植被恢复及植物品种的选择与配置等。无论是国内还是国外,采石场的生态重建只是到了最近二十多年才受到相当的重视。我国特别是东南沿海地区采石场已经引起了严重的生态问题,其重建也取得了很大进展,但仍然存在着许多需要改进的地方,如植被恢复效果不理想,植物品种选择的任意性,复绿方式的单一性等。文章提出了目前采石场生态重建存在问题及改进方法。     

煤矿塌陷区造田复土中粉煤灰含量对高羊茅生理功能的影响

以小区试验进行了粉煤灰复土造田种植高羊茅的试验 .对高羊茅生长发育、生理功能和矿质积累的研究结果表明 :含 30 %以下粉煤灰复合土能提高高羊茅植株光合作用和氮素利用能力 ,促进植株生长 ,不会对植株产生伤害 ;当复合土中粉煤灰含量达 4 0 %时 ,高羊茅光合作用、蒸腾作用和氮素利用能力降低 ,细胞膜脂质过氧化水平升高 ,膜透性增大 ,SOD、POD和CAT活性降低 ,植株生长被抑制 ;随着复合土中粉煤灰含量的升高高羊茅植株Mn、Zn、Ca、Mg的质量分数升高 ,Cu的质量分数无显著变化 .研究建议粉煤灰复土造田以 30 %粉煤灰复合土为宜 .图 3表 6参 19     

施肥模式对蔬菜产量、硝酸盐含量及模拟土柱氮磷淋失的影响

采用模拟土柱试验方法,通过连续种植2茬蔬菜,研究7种不同施肥模式[即:不施肥,化肥(基施),化肥(基、追肥各半),化肥+双氰胺(基施),化肥+双氰胺(基、追肥各半),化肥+有机肥(N各半),有机肥(基施)]对蔬菜产量、硝酸盐含量及模拟土柱氮、磷随渗漏水淋溶损失的影响.结果表明,"化肥+双氰胺(基施)"和"有机肥(基施)"2种施肥模式,不仅能使蔬菜获得较高的产量、硝酸盐含量较低,还能明显减少蔬菜种植期间模拟土柱硝态氮、铵态氮和水溶性总磷随渗漏水淋溶的损失量,从而有效减少菜地土壤的氮、磷对地下水造成的农业面源污染.     

玉米修复芘污染土壤的初步研究

采用60d室内盆栽试验,研究了玉米CT38(ZEAMAYSL.)对多环芳烃芘污染土壤的修复作用.结果表明,无论种植玉米土P系列、无植物对照土M系列(无植物且添加叠氮化钠的灭菌土)和对照土W系列(无植物未灭菌土)中芘的可提取浓度都随着时间的推移逐渐减少,种植玉米加快了土壤中可提取态芘浓度的下降.在芘处理浓度为10—100mg.kg-1的污染土壤中,种植玉米CT38的土壤中芘的去除率达81.9%—89.3%,分别比无植物对照土M系列和对照W系列中芘的去除率高67.5%—70.9%和26.2%—47.0%.玉米也可积累少量芘,但积累量所占芘去除量的比例不足0.3%,植物吸收不是芘去除的主要机理.种植玉米增强了土壤中脱氢酶和脲酶等酶活性,从而促进了植物-根圈微生物体系对芘的生物降解.     

矿物包裹复合肥的缓释性研究

采用埋土试验法和微区试验方法,对矿物包裹复合肥料的缓释性进行了研究。结果表明,矿物包裹复合肥料的养分释放明显向后期延伸,矿物包裹复合肥料的肥效期可达120 d以上,比复混合肥料的肥效期至少延长80 d,有利于植物均衡吸收养分,其氮的利用效率比等养分复合肥高出38个百分点;其磷的利用效率比等养分复合肥高出11.5个百分点。     

裸露岩质边坡覆绿的生态地质学指标分析

裸露岩质边坡覆绿成败的关键在于植物和岩体的有机结合,植被地境再造技术效果突出.通过以河南省宜阳县锦屏山高陡岩质边坡覆绿工程为研究对象,从生态地质学角度研究地境再造技术指标,为了解决岩质边坡的覆绿这一问题,必须要满足以下条件:岩体体裂隙率达到3%以上、岩壁覆绿植物种植孔深度在40~60 cm之间、种植孔施工角度与裂隙的发育产状相关且以切穿更多的裂隙为原则.     

快速监测评估废弃采石场生态恢复的研究

以北京门头沟区典型废弃石灰石矿山为例,通过野外调查、采样和实验室分析,计算得到废弃采石场植被与土壤自然演替之间关系.研究发现,TM影像中废弃采石矿场b3/b4波段比均值与废弃采石场综合恢复指数Irq之间具有较强的相关性,据其回归方程利用遥感手段快速评估计算得到研究区其他废弃采石矿场的综合恢复指数.可见,实地植被 - 土壤调查分析与空间遥感监测技术能够相互验证对采石场生态恢复状态的评估.     

湖南低海拔地区黑老虎引种试验研究

国内外对黑老虎药理成分、营养价值等方面研究较多,而对低海拔地区的引种、栽培等方面研究鲜见报道.引种湖南通道一年生粉红1号、虎绿1号、紫黑1号3个品种,对其生物特性、生物学特征进行观察、测定,对其栽培效果评价指标进行数理统计分析.试验结果表明,低海拔地区人工种植是完全可行的.     

连续种植Bt玉米对土壤Bt蛋白含量及微生物数量的影响

在温室中连续5次种植两个Bt玉米(5422 Bt1和5422 CBCL)及其同源常规玉米5422,种植后采集耕作层土壤,检测根外土和根围土中Bt蛋白含量和微生物数量的变化,探讨连续5次种植Bt玉米是否会导致Bt蛋白在土壤中积累以及是否对土壤微生物数量产生影响,以期为Bt玉米的安全评价提供科学依据。结果表明,连续5次种植,Bt玉米及其同源常规玉米的根外土中均可检测到少量的Bt蛋白;种植Bt玉米的土壤与常规玉米相比,第5次种植时根围土中的Bt蛋白含量明显增加。连续5次种植Bt玉米5422 Bt1,与常规玉米5422相比,根外土和根围土中的细菌、真菌、放线菌、反硝化细菌和磷细菌数量均未发生显著变化,仅在第5次种植后根围土的钾细菌数量显著低于常规玉米;连续5次种植Bt玉米5422 CBCL,与常规玉米5422相比,根外土和根围土中的细菌、真菌、放线菌和反硝化细菌数量均未发生显著变化,但第3次和第4次种植后其根外土的磷细菌数量显著高于常规玉米,而第4次种植后其根外土的钾细菌数量则显著低于常规玉米。     

松嫩平原含盐碱斑的重度盐化草甸土种稻脱盐过程

以松嫩平原西部内陆盐碱湿地的重度苏打盐化草甸土与盐土、碱土镶嵌形成的复区为对象，进行了种稻脱盐过程试验。在不采取化学、物理等其他措施的前提下，单纯采用种稻水洗方法，经过5年连续试验，土壤表层平均盐分质量分数由4．5％降至0．15％，水稻产量由第1年的近于零，上升到第4年的4250kg／hm^2，表明运用简单的种稻脱盐方法改良强度苏打盐化草甸土与盐土、碱土复区具有可行性。这一结果对合理利用劣质土壤资源和重建西部严重荒漠化生态景观具有指导意义。     

露天矿排土场边坡自然恢复规律及其环境解释

露天矿排土场边坡水土流失严重,易发生地质灾害,急需开展生态恢复和土地复垦研究。为了解排土场边坡植物群落演替规律以及植物对生境因子的响应关系,本研究以阜新露天矿不同恢复年限排土场边坡为对象,调查不同坡向和坡位的植物组成、数量、高度和盖度,采用双向指示种法（TWINSPAN）对植物群落进行分类;同时分析边坡土壤物理、化学和生物学性质,采用去趋势典范对应分析（DCCA）方法研究群落分布格局与环境因子的关系。结果表明,排土场边坡共出现27种植物,物种数量小于平台。植物群落在阴坡和阳坡呈现出不同的演替格局,阴坡演替顺序为狗尾草（Setaira viridis）＋茵陈蒿（Artemisia capillaries）＋铁杆蒿（Artemisia sacrorum）→狗尾草＋铁杆蒿＋白蒿（Artemisia anethoides）→铁杆蒿＋狗尾草;恢复10 a后,铁杆蒿在中上坡位占据优势地位,植物种类和数量下降,植物群落呈逆向演替。阳坡演替顺序为蒺藜（Tribulus terrestris）＋旱稗（Echinochloa hispidula）＋狗尾草→狗尾草＋蒺藜＋白蒿→狗尾草＋页蒿（Carum carvi）＋白蒿,植被演替进程缓慢。DCCA排序表明,第一轴主要反映植物群落随坡位、土壤水分、氮元素有效性和周转的变化规律,其与土壤pH值和脲酶紧密相关;第二轴主要反映植物群落随着恢复年限和土壤磷素有效性的梯度变化,其与土壤容重、速效磷、蔗糖酶和碱性磷酸酶紧密相关。排土场边坡必须采取人工恢复措施,土壤酶活性对植物群落分布影响较大。     

The effects of Pinus tabuliformis on soil detachment under different influencing factors in the Loess Plateau of China

In situ experiments were undertaken to examine the impacts of Pinus tabuliformis on soil detachment under different influencing factors. Experimental sites with slopes containing vegetation cover, plant roots and bare ground were investigated for slope gradients of 8.7%, 17.6%, 26.8%, 36.4% and 46.6% and flow discharges of 0.25, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0?m³?s^?1. Results from our study provide details on the relationship between soil detachment and both slope gradient and flow discharge. Soil detachment rates increased with an increase in slope and discharge, and discharge was identified to have a stronger influence on soil detachment than slope. In contrast, the combination of litter cover and roots played an important role in reducing soil detachment; detachment rate decreased by about 55% relative to bare slopes; and plant roots had a greater impact on detachment reduction. The presence of vegetation cover can decrease rill erodibility by 83% and increase critical shear stress by 224% compared with bare slopes. These results provide valuable information on the importance of woodland in soil detachment control, and may help to improve vegetation construction in seriously eroded regions of the Loess Plateau.     

二氯喹啉酸在水稻、土壤和田水中消解动态及残留

为评价二氯喹啉酸在水稻及其土壤中的安全性,建立其在水稻上的使用规范,于2008、2009年在杭州、济南和铁力三地进行田间试验,研究了二氯喹啉酸在水稻、土壤和田水中消解动态及最终残留量。建立了二氯喹啉酸在水稻、土壤和田水中残留量的超高效液相色谱串联质谱测定方法。在添加水平5～100μg.kg-1范围内,二氯喹啉酸的平均回收率在81.6%～105.7%之间,相对标准偏差均低于17.9%。残留试验结果表明,二氯喹啉酸在植株、土壤和田水中消解均符合一级动力学方程,消解半衰期分别为16.4～18.6、16.6～21.9和15.4～16.9 d;二氯喹啉酸在植株、土壤、糙米和稻壳中最终残留量均未检出（〈5μg.kg-1）。若二氯喹啉酸在水稻中的最高残留限量推荐值为0.5 mg.kg-1,建议每年以有效成分25 g.mu-1的剂量,于水稻移栽后10 d喷施1次,用于防治水稻田中稗草。     

恶唑酰草胺在稻田中的残留及消解动态

借助加速溶剂提取、凝胶渗透色谱净化和液相色谱测定方法,研究了南京和南昌两地稻田施用w为10%的恶唑酰草胺乳油后,其有效成分恶唑酰草胺在稻田中的残留及消解动态。结果表明,恶唑酰草胺在水稻植株、稻田土壤及稻田水中的消解较快,在南京和南昌两地水稻植株中的消解半衰期分别为3.5和2.2 d,在稻田土壤中的消解半衰期分别为11.7和20.2 d,在稻田水中的消解半衰期分别为1.3和2.3 d。在稻田中按照最高推荐剂量和最高推荐剂量的2倍施用恶唑酰草胺乳油,施药1次,在收获的稻秆、稻壳、糙米及稻田土壤中均未检出恶唑酰草胺。这说明恶唑酰草胺为低残留、易降解农药。     

稳定氢氧同位素在定量区分植物水分利用来源中的应用

全球气候变化下陆地生态系统的适应性是当前科学研究关注的主题之一,了解生态系统如何响应及影响全球气候变化有利于人类对未来生存环境的预测和适应。生态系统中不同来源水分对植物生长相对贡献决的大小一定程度上决定了生态系统对气候变化的响应方式、程度和响应结果,因此跟踪和分析植物利用水分的来源是制定全球气候变化对策的一个重要研究内容。本文介绍了稳定氢氧同位素技术研究历史及其在定量区分植物利用水分的来源研究中的应用原理与具体方法。由于土壤水分在被植物根系吸收及随后沿导管向上传输的过程中,与外界环境不发生水分交换,因此不存在同位素的分馏过程,所以植物茎木质部水分同位素组成能反映出植物利用的来源水分同位素信息。通过比较植物茎木质部水分与植物利用的不同来源水分同位素值,利用二项或三项分隔线性混合模型(two-orthree-compartment linear mixing model),可以估算出植物对不同来源水分的相对使用量。而由于植物叶片水分同位素组成受到周围环境的温度、湿度、降雨和土壤水分的异质性等许多因素的影响,通过比较分析植物茎木质部水分和叶片水分同位素组成的差异可以得到植物周围环境的气候信息。植物利用水分的来源存在显著的季节性差异,并且,不同生活型植物在利用水分来源上存在明显不同。植物根系的分布及根深是决定植物利用水分来源的一个重要的因素,表层和深层根系的相对分布及其活性影响着植物吸收水分的范围。当然,利用线型分隔混合模型定量区分植物利用水分的不同来源,还有许多值得改进的地方,而且,尽管稳定同位素技术在植物科学中的应用正迅速发展起来,但利用稳定氢氧同位素来分析环境因素对植物影响的研究还只是刚刚展开,还有许多方面值得去进一步探索。     

砒砂岩区不同留茬高度及坡向下沙棘根系分形特征

为提高内蒙古砒砂岩区沙棘(Hippophae rhamnoides)人工林根系的生长能力,对东(E)、南(S)、西(W)、北(N)不同坡向沙棘植株进行了距地表0、10、15、20 cm(即a、b、c、d)留茬高度处理,而根系分形特征是植物根系构型应对环境异质性的表型可塑性,为反映沙棘根系对不同坡向不同留茬生长环境的适应结果,基于分形理论在砒砂岩区对东、西、南、北不同坡向下留茬后的沙棘人工林的全根、主根、一级侧根及二级侧根分形特征以及根系和土壤含水率关系进行研究,以未平茬沙棘为对照(即e)。结果表明,(1)不同坡向相同留茬下沙棘根系分形维数(D)变化为E>N>W>S;土壤含水率为E>N>W>S,这与根系分形维数变化规律一致。(2)相同坡向不同留茬下沙棘根系分形维数(D)变化为c(留茬15 cm)>b(留茬10 cm)>a(留茬0 cm)>d(留茬20 cm)>e(未平茬)。(3)不同坡向不同留茬下沙棘根系各级分形维数变化为D3(二级侧根)>D2(一级侧根)>D1(主根),且D3与D呈显著正相关。(4)在相同坡向不同留茬下土壤含水率变化为:c相似文献   

The impacts of Robinia pseudoacacia litter cover and roots on soil erosion in the Loess Plateau,China

The impacts of vegetation on soil erosion are closely associated with the combined effects of above- and below-ground components. In this study, we explore the effects and contributions of Robinia pseudoacacia litter cover and roots on soil erosion. Experiment sites under natural conditions with vegetation cover, plant roots and bare ground plots were investigated for overland flow discharges of 0.5, 1.0 and 2.0?L?s^?1 and slope gradients of 8.7%, 17.6%, 26.8%, 36.4% and 46.6%. Results indicate that litter cover and roots have a significant impact on sediment reduction; soil loss was reduced by about 57% and plant roots had a greater impact on the reduction of soil erosion than litter cover. The combination of litter cover and plant roots had a significant effect on decreasing K_r, increasing τ_c and consequently strengthening soil resistance capacity to erosion. When plants and roots existed on the slopes, K_r decreased by 81% and 66%, and τ_c increased by 319% and 246%, respectively, in comparison with bare slopes. These results illustrate the importance of high-forest in controlling soil erosion by quantifying the specific contributions of litter cover and plant roots in erosion reduction in the Loess Plateau.     

伊犁河谷北坡野果林群落结构及其与环境的关系

结合野外植被调查,在获取较为详细的生境数据基础上,探讨伊犁河谷北坡野果林群落与环境因子之间的定量关系.TWINSPAN和去趋势典范对应分析(DCCA)的结果表明:1)在伊犁河谷北坡野果林群落分布地段,地形因子、养分和水分条件是群落生境的基本因子;2)海拔因子指示出研究区野果林群落最基本的分化,说明海拔条件是制约研究区植物群落分布的最重要的因子;3)土壤表层水分状况与海拔关系较密切,反映了草本层群落所受到的水分条件影响;4)养分状况的差异,除了说明生境条件本身的差异外,也在一定程度上指示了群落现在生境的养分状况,受人为的影响较大.总之,在山地复杂的地形条件下,群落生境条件的差异非常显著,海拔、土壤含水率、全氮、坡向和pH值的组合,影响并控制着研究区各群落分布格局的形成.     

Assessment of herbaceous plant habitats in water-constrained environments: predicting indirect effects with fuzzy logic

Herbaceous plant production plays a key role in determining the function of rangeland ecosystems in the semi-arid and Mediterranean regions. Therefore, assessment of herbaceous plant habitats is important for understanding the ecosystem functioning in these regions and for applied purposes, such as range management and land evaluation. This paper presents a model to assess herbaceous plant habitats in a basaltic stony environment in a Mediterranean region. The model is based on geographic information systems (GIS), remote sensing and fuzzy logic, while four indirect variables, which represent major characteristics of herbaceous habitats, are modeled: rock cover fraction; wetness index (WI); soil depth; and slope orientation (aspect). A linear unmixing model was used to measure rock cover on a per pixel basis using a Landsat TM summer image. The wetness index and local aspect were determined from digital elevation data with 25 m × 25 m pixel resolution, while soil data were gathered in a field survey. The modeling approach adopted here is process-based and assumes that water availability plays a crucial role in determining herbaceous plant production in Mediterranean and semi-arid environments. The model rules are based on fuzzy logic and are written based on the hypothesized water requirements of the herbaceous vegetation. The results show that on a polygon basis there is positive agreement between the model proposed here and previous mapping of the herbaceous habitats carried out in the field using traditional methods. Intrapolygon tests show that the use of a continuous raster data model and fuzzy logic principles provide an added value to traditional mapping. Moreover, herbaceous biomass measurements at two time intervals—mid- and peak winter season—corresponded with the habitat assessment predictions achieved using a new scenario that is proposed in this research. This scenario suggests that rockiness increases herbaceous production on south-facing slopes, while in other slope aspects the rock cover has lower impact on herbaceous growth. Due to its simplicity, the model suggested here can be used by planners and managers, to adjust range activities over large areas. The process-based approach should allow adaptation of the model to other regions more effectively than models that were formulated on a purely empirical basis. The model could also be used to study the relationship between water availability and ecosystem productivity on a regional scale.     

山西芦芽山林线附近土壤水分空间分布特征及其影响因素

于2008年植被生长季,在芦芽山荷叶坪亚高山草甸及森林-草甸过渡带内布设观测样带,应用FDR土壤剖面水分测量仪测量10～40 cm深度土壤含水量,并分析其空间分布特征和影响因素。结果表明:(1)根据所处位置及地上植被状况可将样带分为林地样带和草甸样带,林地样带土壤含水量随深度增加呈先升高后降低的变化趋势,草甸样带则恰好相反。(2)10和40 cm深度为土壤含水量稳定层,20和30 cm深度为活跃层,且林地样带10 cm深度土壤含水量小于草甸样带,20、30和40 cm深度土壤含水量则大于草甸样带。(3)降雨发生后,阴坡上部树岛样带土壤含水量增幅最大,阳坡上、中、下部草甸样带土壤含水量增幅也较大;不同土层深度比较而言,10cm深度土壤含水量增幅最大,20、30和40 cm深度土壤含水量增幅较为接近,土壤含水量对降雨的响应存在1～2d的时滞。(4)10、20和30 cm土壤含水量变化值与坡度呈显著正相关,30、40 cm土壤含水量变化值与初始土壤含水量呈显著负相关,20、30 cm土壤含水量变化值与地形湿度指数呈显著负相关。研究区内土壤含水量空间分布格局及其动态变化受植被和降雨影响显著,初始土壤含水量、坡度以及地形湿度指数对其也有一定影响。