中国水土保持科学
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中国水土保持科学
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2022年 20卷 2期
刊出日期 2022-04-30
1
姜德文
汇聚海量数据深化应用场景开创智慧水土保持
数字经济、智慧社会成为当今世界创新发展的新动能,智慧水土保持要为生态保护与高质量发展提供更强动力与支撑。智慧水土保持的基础是海量数据,需广泛、深度挖掘数据资源。大数据、云计算、人工智能、互联网、区块链等高新科技与水土保持管理及社会化服务的深度融合,区域土壤侵蚀长系列、多频次调查数据,为水土流失防治的科学布局、智慧决策提供支撑;长期、定位观测数据的深度开发,将为构建预测预报模型、预警预案提供支持。水土保持重点工程图斑精细化管理,流域山水林田湖草沙综合治理理论、标准、成果的深度开发,支持水土保持生态功能监测评价、生态系统质量与稳定性、可推广成功案例及其科学配置的技术措施智能化服务。生产建设项目水土保持方案、监测、监理、验收、信息化监管等海量数据开发,服务于科学精准高效跟踪检查,水土保持合规性自主预判、问题警示、整改核实等;对违反水土保持信用情形实施智能监测、警示、快速跟踪。年度水土流失动态监测数据深度开发,服务于水土保持任务完成监测、目标考评,重要生态功能区、生态敏感区、水土流失重点防治区的智能化跟踪监测、预警、评价。
2022 Vol. 20 (2): 1-6 [
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李宝, 申秋实, 孙春意, 赫国胜, 刘阳
风浪扰动下南四湖悬浮颗粒物分布与侵蚀深度模拟
风浪扰动下河湖底泥再悬浮和沉降过程中悬浮颗粒物的分布、沉积对区域水土保持与环境保育具有重要意义。以山东南四湖南阳湖区为研究对象,在风情统计的基础上,利用Y型旋浆式底泥再悬浮装置对底泥再悬浮和沉降过程进行模拟,并对底泥悬浮颗粒物的动态分布特征和物理侵蚀深度进行研究。结果表明:小风、中风和大风扰动条件下,夏季和冬季南阳湖湖心区最大悬浮物增量分别比河口区高35.8%、25.0%、47.1%和54.2%、74.1%、22.7%,大风作用下湖心区和河口区夏季比冬季最大悬浮物增量分别高62.2%和22.6%;沉降过程显示,最初沉降6h内,不同风速下悬浮物量均下降85%以上,20h后,水柱中悬浮物浓度与风浪前初始浓度趋于一致;南阳湖不同风浪扰动条件下表层底泥侵蚀深度在0.09~13.73mm之间。风浪扰动下南阳湖底泥再悬浮规律在空间和季节上差异显著,这种差异主要是由表层底泥颗粒尺寸的不同和冬季湖面被菹草大面积覆盖所致;风浪扰动停止后,最初沉降6h是水体透明度恢复的关键;常规风情下,南阳湖底泥很难出现分米级甚至厘米级的表层底泥侵蚀。
2022 Vol. 20 (2): 7-14 [
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15
陈书翔, 韦杰, 罗华进, 甘凤玲
干湿作用下紫色土埂坎裂隙开闭演化特征
为研究干湿作用下紫色土埂坎裂隙开闭演化特征,通过重塑埂坎进行干湿循环试验,提取裂隙图像并计算其特征参数指标,探究干湿作用下紫色土埂坎裂隙开闭演化过程和规律,为紫色土埂坎的建设与维护提供依据。结果表明:1) 脱湿过程中,裂隙强度(面密度和面积-周长比)与复杂度(形状指数和分形维数)先迅速增加(1~9d)后缓慢增加并趋于稳定(>9~15d),裂隙强度和复杂度呈极显著正相关关系(
P
<0.01)。2) 增湿过程中,裂隙形态随含水率增长可分为次裂隙闭合(Ⅰ)、裂隙交叉点断开(Ⅱ)和主裂隙变窄(Ⅲ)3个阶段。总体上,裂隙强度和复杂度平均降幅分别为87%和61%,其中,裂隙强度平均降幅Ⅰ 阶段(62%)>Ⅱ 阶段(47%)>Ⅲ 阶段(33%),复杂度平均降幅Ⅰ阶段(52%)>Ⅱ 阶段(18%)>Ⅲ 阶段(17%)。 3) 裂隙强度和复杂度均值与干湿循环次数呈正比关系,前2次干湿循环时裂隙开裂程度和网络复杂度变化比较剧烈,随后逐次减小,第4次干湿循环后达到最大,第5次增湿时埂坎土块出现剥落。
2022 Vol. 20 (2): 15-23 [
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24
赵瑞华, 韦文智, 廖丽萍, 文海涛, 杨云川, 许英姿
桂东南容县非饱和花岗岩风化土的土水特征
崩岗与滑坡在桂东南容县花岗岩风化土层中频繁发生,危害严重。风化土的土水特征与相对渗透系数不仅是非饱和渗流计算的重要依据,也是研究崩岗侵蚀过程与机理、滑坡形成的必要基础。开展筛分试验和压汞试验分别获得花岗岩风化土的颗粒级配累积曲线及孔径分布曲线,采用压力膜仪进行脱湿试验,研究各初始干密度花岗岩风化土的土水特征,分析Van Genuchten、Gardner、Brook ＆ Corey模型的适用性,预测非饱和风化土的相对渗透系数及探讨渗透系数的差异。结果表明:残积土与全风化土土水特征曲线均呈现"双台阶"特征,且优势孔隙为集聚体间孔隙和颗粒间孔隙;然而,初始干密度对残积土脱湿过程的影响较全风化土显著。同一干密度全风化土的孔径分布系数较残积土的大,而孔径分界点却较残积土的小。Van Genuchten与Gardner模型对2种土的适用性均最好(
R
2
＞0.93),Brook ＆ Corey模型适用性次之。残积土相对渗透系数与渗透系数均随干密度的增大而减小,且较全风化土的小。容县花岗岩风化土边坡上弱下强的不均匀渗透特性与其粒度组成有关,并影响边坡变形破坏模式与崩岗侵蚀特征。
2022 Vol. 20 (2): 24-33 [
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34
董锐, 王海波, 吴庆涛
不同厚度砾石覆盖的潮土入渗过程及模型优选
基于室内一维垂直定水头入渗试验,研究砾石覆盖下(0、3、6、9和12cm)潮土水分入渗过程变化规律,并利用模型进行模拟。结果表明:砾石覆盖显著增加潮土湿润锋运移距离和累积入渗量(
P
<0.05)。潮土湿润锋运移距离和累积入渗量随时间变化关系均可用幂函数进行拟合,其
R
2
最小分别为0.995和0.983。砾石覆盖改变潮土水分入渗曲线,显著增加潮土初渗率、稳渗率和平均入渗率。砾石覆盖厚度超过9cm时,潮土达到稳定入渗阶段的时间显著增加(
P
<0.01)。潮土初渗率、稳渗率和平均入渗率与砾石覆盖厚度均呈显著正相关关系。Kostiakov模型是拟合砾石覆盖潮土水分入渗特征的最佳模型。
2022 Vol. 20 (2): 34-39 [
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40
王雨诗, 闵馨童, 王成, 夏晨庆, 朱仟
基于EnKF的湘江流域多源遥感土壤水分数据分析
土壤水分在地—气界面间物质和能量交换中发挥着重要的作用,是干旱监测和水土保持工作中的关键因素。通过评估SMAP、ASCAT和AMSR2遥感土壤水分数据在2017年4月至2019年10月湘江流域上的表现,选取精度较高的SMAP和ASCAT,并使用EnKF方法对其进行数据融合。结果表明,无论在格点尺度还是流域尺度上,基于EnKF融合后遥感数据的精度均较高,且相较于原遥感产品精度有显著的提升。格点尺度上,融合数据的BIAS值在42%的格点上优于SMAP;相比于ASCAT,80%的格点上RMSE值和ubRMSE值得到降低,而90%的格点上
R
值得到提高。流域尺度上,相比于SMAP,融合数据的BIAS、RMSE和ubRMSE分别降低50%、3%和3%;而相比于ASCAT,融合数据的
R
值提高56%,BIAS、RMSE和ubRMSE分别降低65%、27%和26%。本研究通过对遥感土壤水分数据的融合可得到更高精度的土壤水分数据。
2022 Vol. 20 (2): 40-48 [
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49
王建青, 李素清
晋北不同人工林下苔藓优势种种间关系与生态位
为筛选适宜生态恢复的优势苔藓植物种类,在苔藓植物样方调查的基础上,采用χ
2
检验、Spearman秩相关分析、生态位宽度与重叠等方法,对晋北丘陵风沙区不同恢复年限的人工林下苔藓植物群落14个优势种种间关系与生态位进行分析。结果显示: 1) 晋北丘陵风沙区不同人工林下85.71%的苔藓优势种属于耐旱耐贫瘠的矮丛集型植物,优势种的种类与所在林型关系密切; 2) 14个苔藓优势种组成的91个种对中,χ
2
检验和Spearman秩相关系数正负关联比均＜1,大多数种对呈不显著联结; 3) 14个苔藓优势种可划分为3个生态种组,导致其生态种组划分的主要环境因子是土壤水分和光照条件; 4) 多数苔藓优势种种对间生态重叠值普遍较小,种间联结程度与生态位重叠呈线性相关; 5) 优势种丛生真藓(
Bryum caespiticium
)生态位宽度最大,在群落中广泛分布。因此:晋北丘陵风沙区不同人工林下苔藓优势种的相互依赖程度较低,种间联结松散,各物种趋于独立分布。在未来生态恢复中,丛生真藓可用于生态恢复的先锋种。
2022 Vol. 20 (2): 49-57 [
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姜尧, 及金楠, 刘迅, 蔡尚妍, 李奕良, 范雪松
基于仿生材料的根系固土力学机制
根系对土体具有显著的加固作用。由于天然植物根系种类繁多、根构型复杂多变,关于根系影响土体内摩擦角的机制研究相对较少且结论尚不明确。以聚乳酸为原材料,使用3D打印技术制作仿真根纤维、标准砂模拟土体、黄原胶凝胶模拟根系分泌物,使用干燥标准砂模拟土壤排除黏聚力影响,通过室内直剪试验研究黄原胶凝胶质量分数、根截面积比一定时根数量和直径协同变化、根数量和根直径对土体内摩擦角的影响,以分析土体加固机制。结果表明:1)当控制根直径及数量不变,仅改变黄原胶凝胶质量分数时,内摩擦角随黄原胶凝胶质量分数的增加先增加后波动平稳,黄原胶凝胶质量分数的提高可以促进内摩擦角的增加,但这种作用在达到一定程度后便不再明显;2)当根截面积比不变,根系含量和黄原胶凝胶质量分数一定,仅改变根直径和根数量时,随着根数量的增加,即根直径的减小,内摩擦角先增加后减小,整体波动稳定;3)当控制黄原胶凝胶质量分数和根直径不变,仅改变根数量时,随着根数量的增加,内摩擦角整体呈增加趋势,内摩擦角随根数量的增大而增大;4)当控制黄原胶凝胶浓度和根数量不变,仅改变根直径时,随着根直径的增加,内摩擦角整体波动稳定呈增加趋势。综上,内摩擦角随根直径的增大而增大。研究结果可为进一步揭示根系加固土壤的机理提供了理论依据。
2022 Vol. 20 (2): 58-64 [
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65
张琳琳, 于明含, 丁国栋, 王春媛, 高广磊, 杜凤梅, 糜万林
盐碱胁迫对油沙豆生长和生理特性的影响
为了阐明盐碱交叉胁迫下油沙豆的抗性机理,为引种栽培提供依据,以油沙豆幼苗为对象,利用盆栽控制的方法,设置3种盐浓度梯度和2种pH梯度的盐碱交叉试验,探究不同NaCl浓度和pH对油沙豆生长和生理生化特征的影响。结果表明:1)中度(150~200mmol/L)和重度盐胁迫(>250mmol/L)下油沙豆的株高、生物量等生长指标显著小于对照(
P
<0.05),即生长受到抑制;轻度盐胁迫(<100mmol/L)影响不显著;在重度盐胁迫下,pH会加剧盐胁迫的影响。2)叶片和根系的抗氧化酶活性随盐浓度增大而呈现先升高再下降的规律。3)叶片和根系的渗透调节物质含量随单盐浓度增大而呈现先升高再下降的趋势;碱性条件下各渗透调节物质含量随盐浓度增加持续升高。4)油沙豆脱落酸含量随着盐胁迫浓度的增大而升高,根系脱落酸含量在250mmol/L高浓度条件下发生骤降,这可能与该浓度造成植物根系永久性损害有关。盐、碱胁迫对油沙豆的影响具有交互效应。油沙豆在中轻度盐胁迫下,通过抗氧化酶系统、渗透调节和激素调节机制来应对环境胁迫,而重度盐胁迫和碱性条件会导致其抗逆机制遭到破坏。
2022 Vol. 20 (2): 65-71 [
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翟雅男, 陈奇伯, 黎建强, 杨建光, 钱靖
云南松林计划烧除对坡面产流产沙的影响
计划烧除是预防森林火灾的有效措施,探明计划烧除对林地坡面产流产沙的影响,对科学评价计划烧除的生态环境效应有重要指导意义。通过径流小区定位观测,对云南省新平县照壁山云南松林计划烧除后雨季坡面径流泥沙的变化进行对比研究,建立降雨、径流和泥沙之间的数值关系模型。结果表明:1)2020年新平县总降雨量903.2mm,属平水年份,其中5—10月665.2mm,占全年降雨量的73.64%。2)计划烧除后,林地坡面径流量与泥沙量明显增加,计划烧除小区的径流量是未烧除小区的3.01倍,泥沙量是未烧除小区的20.92倍。3)径流、泥沙与降雨因子相关分析结果表明,降雨量对径流量和泥沙量的影响均表现为最显著。4)通过建立径流量与降雨量、时段降雨强度之间的数值关系模型发现,未烧除小区中径流量与降雨量、降雨强度之间的线性函数关系最密切,而计划烧除小区却是幂函数关系最为密切;通过建立产沙量与降雨量、时段降雨强度、径流量之间的数值关系模型,发现,不同类型小区均表现为幂函数模型相关性最好。云南松林计划烧除后,明显减弱森林调节径流的能力,土壤侵蚀量显著增加,但侵蚀模数远小于当地土壤容许流失量值500t/(km
2
·a)。
2022 Vol. 20 (2): 72-79 [
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80
崔利强, 袁立敏, 赵名彦, 丛文成
黄麻纤维护坡水蚀防护效果
为有效治理矿区排土场边坡水蚀问题,采用黄麻纤维护坡对露天煤矿排土场边坡进行防护试验,研究不同类型、不同规格的黄麻纤维护坡在坡面不同部位对水蚀的防护效果。结果表明:1)黄麻纤维护坡设置当年对排土场边坡土壤侵蚀产生显著的抑制作用,黄麻纤维护坡防护区侵蚀沟及坡面的土壤侵蚀深度均显著低于对照,分别比对照的降低42.08%和30.71%;2)黄麻纤维护坡形成的截流槽能够有效蓄积水土物质,且沿着坡面自上而下截流槽内土壤淤积厚度呈现线性递增趋势;3)麻袋片和麻袋护坡对坡面水蚀均能有效抑制,麻袋护坡、麻袋片护坡设置侵蚀沟内和坡面土壤侵蚀深度较对照分别减小16.39%、51.64%和48.30%、38.10%;4)4、8和10m麻袋片护坡防护坡面的侵蚀深度分别比对照降低38.10%、43.54%和16.33%,侵蚀沟内的侵蚀深度分别比对照降低51.64%、51.91%和48.36%;5)防护期2~3年内,4和8m规格麻袋片护坡侵蚀沟和坡面土壤侵蚀深度未发生显著变化,10m规格麻袋片护坡防护区依然存在土壤侵蚀现象,至第3年10m规格麻袋片护坡防护区侵蚀沟和坡面土壤侵蚀深度分别比对照降低53.13%和34.03%。基于施工难易程度及材料成本,在排土场边坡水蚀防护实践中建议采用4~8m规格麻袋片护坡。
2022 Vol. 20 (2): 80-88 [
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89
王家乐, 王志刚, 高阳, 许文盛
植物配置模式对红壤坡地土壤养分及其化学计量特征的影响
为探究重建红壤坡地植被较长时间后不同植物配置模式对土壤养分及其化学计量特征的影响,以深圳市水土保持科技示范园内植被重建10a的红壤坡地径流小区为例,以裸地作为对照,分析草地、乔木林地、乔灌复合林地3种植物配置模式下0~10、10~20和40~50cm 3个不同深度土壤中有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)含量及土壤C、N、P生态化学计量特征。结果表明:1)植物对土壤养分的主要作用层是0~10cm表层土壤,乔灌复合林地对土壤SOC、TN和AN的截留效果最好,乔木林地对土壤TP和AP的截留效果最好;2)植被重建后表层土壤C∶N相对裸地有显著提升,但不同植物配置模式之间土壤C∶N无显著差异(
P
>0.05),乔灌复合林地表层土壤C∶P、N∶P均显著高于草地和林地(
P
<0.05);3)土壤C、N、P化学计量比的分布主要由C、N决定,土壤C、N耦合关系稳定,C∶P、N∶P与C、N之间呈极显著的正相关(
P
<0.01)。土壤养分及其化学计量比受土层和植被类型的影响,植被重建对改善红壤坡地土壤质量具有明显作用,乔灌复合林地对土壤C、N的提升效果优于乔木林地和草地,且具有较大的C∶P和N∶P,但研究区土壤氮素受土壤侵蚀作用更易流失,N为研究区植物生长的主要限制元素。研究结果可为深圳市水土流失区植被重建的优化配置和效果评价提供参考。
2022 Vol. 20 (2): 89-98 [
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99
汪水前
南方水土流失区马尾松对降雨再分配的影响
以南方典型水土流失区福建省长汀县河田镇36株马尾松为研究对象,连续观测2018年5—11月林外降雨量、穿透雨和树干茎流。研究穿透雨、树干茎流、冠层截留与降雨量、降雨强度关系,并将降雨数据与胸径、树高、冠幅、叶面积指数进行相关性分析和拟合,研究其对降雨再分配的影响。结果表明:共观测降雨事件90次,累计林外降雨量1191.0mm,穿透雨量1018.7mm,冠层截留量156.9mm,树干茎流量15.4mm,穿透雨量、冠层截留量、树干茎流量分别占累计降雨量的85.53%、13.17%和1.29%。降雨量、降雨强度与降雨再分配显著相关且拟合效果好;由拟合方程计算可知,当降雨量＞1.53mm时产生穿透雨,降雨量＞2.82mm时产生树干茎流。叶面积指数LAI与穿透雨量、冠层截留为对数函数关系,冠幅与树干茎流量呈指数函数关系。
2022 Vol. 20 (2): 99-105 [
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106
张静, 贾洪文, 李远航, 左亚凡, 林莎, 王帅军, 王作枭, 贺康宁
青海大通县典型林分的枯落物和土壤蓄水能力评价
青海大通县是高寒丘陵区实施退耕还林工程的典型区域,由于其作为生产生活聚集区及重要水源地的环境特点,准确评价该区域典型林分的水源涵养功能具有至关重要的作用。在大通县塔尔沟流域内选取青杨林、白桦林、青海云杉林、落叶松林、青海云杉白桦混交林及青海云杉落叶松混交林6种典型林型,采用主成分分析法和模糊物元法计算各林型的林地蓄水能力。各林型中林地蓄水能力依次为青海云杉白桦混交林>白桦林>青海云杉林>青海云杉落叶松混交林>落叶松林>青杨林。云杉白桦混交林是青海大通县水源涵养能力表现最佳的林分,可作为指导该地区林分功能提升的理想林分类型。
2022 Vol. 20 (2): 106-114 [
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115
胡杨, 张俊娇, 史常青, 赵廷宁, 刘小勇, 吴川, 刘秉儒
保水剂用量对排土场土壤持水性的影响
露天煤矿排土场土壤(渣土)孔隙环境及保水性能差,不适于结合植被进行生态修复。为改良矿区渣土水分,选取宁夏汝箕沟大峰矿的渣土,利用土壤高速离心机模拟含保水剂渣土的脱湿过程,结合Van Genuchten模型分析渣土的土壤水分特征曲线及参数、水分有效性和孔径分布,定量评估保水剂对渣土持水特性的影响,选出最适宜该矿区的保水剂用量。结果表明:1)保水剂对渣土的持水性在低吸力段依靠其毛管孔隙状况,且随用量的增加,渣土毛管孔隙持水能力随之增加;2)保水剂用量的增加可显著提高渣土的全有效水含量、速效水含量、中孔隙比例、微孔隙比例、超微孔隙比例,但保水剂用量≥1.0%不利于提高渣土的水分有效性及形成适宜植物生长的孔隙环境;3)保水剂改善渣土水分有效性、满足适宜植物生长渣土孔隙分布条件的最佳用量为0.5%。
2022 Vol. 20 (2): 115-123 [
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124
邹航, 宋娅丽, 王克勤, 张转敏, 邢进梅
开采对矿区天然森林生态系统碳损失量的影响
由于大量不合理的开采活动,矿山森林生态环境遭到严重破坏,导致森林生态系统碳储量减少的问题日益突出。选择云南省文山壮族苗族自治州矿区(植被已全部被破坏)作为研究对象,通过分析自然条件下森林生态系统各组分碳储量,以计量矿区森林碳损失量,研究乔木层(叶、枝、干、皮和根)、灌木层(叶、根和枝)、草本层(地上和地下部分)、凋落物层(未分解、半分解和完全分解)和土壤各层(0~10、10~20、20~30、30~40和40~60cm)有机碳含量和碳损失量特征。结果表明:1)矿区生态系统植被层中,乔木层碳损失量为植被层损失量的主体(94.6%),其次为灌木层(3.4%),凋落物层(1.1%)和草本层(0.9%)比例较小。2)矿区开采后,造成严重的土壤碳损失:矿区森林生态系统中土壤有机碳含量和碳损失量随着土层的增加逐渐降低,土壤碳损失量主要集中于表土层0~30cm,占土层总碳损失量的64.2%。3)矿区开采后,植被碳损失总量达到288.4t/hm
2
,土壤碳损失总量达到169.9t/hm
2
。因人工开采使森林自然植被被破坏,导致矿区土壤层和植被层碳损失量较高。研究区自然条件下森林生态系统具有较强的碳贮存能力,多年开采矿区后造成较高的碳损失量,建议对矿区采取植被恢复技术,使矿区样地受损土地恢复其生态完整性和土地生产力,以提高矿区土壤质量、增加森林生态系统碳储备。
2022 Vol. 20 (2): 124-130 [
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131
潘林, 曹瑞, 焦德志
石油污染对芦苇根际细菌群落组成和多样性的影响
为探究石油污染对植物根际细菌群落组成和多样性的影响,完善植物根际微生物在维持根系固土能力及恢复水土调控技术,以扎龙湿地芦苇种群的原位土壤为材料,模拟轻度(3g/kg)、中度(6g/kg)、重度(12g/kg)的石油污染,采用盆栽的方式培养芦苇根茎60d,利用土壤分析仪测定土壤理化性质,利用高通量测序技术分析芦苇根际土壤细菌的群落丰度和组成。结果表明:石油污染显著提高(
P
<0.05)土壤中铵态氮、速效磷和有机质的含量,使其分别上升41%、121%、141%,而对土壤pH和有效钾含量无显著影响(
P
>0.05);芦苇根际土壤中细菌包含33门111属,其中
Proteobacteria
占37.31%~46.6%,为优势菌群;优势菌属(相对丰度＞1%)共计23种,其中
Pseudomonas
和
Hydrogenophaga
是优势菌属,对石油污染有良好适应性。轻度石油污染根际土壤中细菌多样性最低,重度污染根际土壤中细菌多样性最高。石油污染促进
Pseudomonas
和
Hydrogenophaga
的生长,抑制
Exiguobacterium、Rhodoligotrophos、Citrobacter、Aridibacter、Azoarcus
、Gp21、
Mongoliicoccus
的生长。石油污染改变土壤营养物质含量,对芦苇根际土壤细菌群落结构和多样性产生显著影响。
2022 Vol. 20 (2): 131-138 [
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139
周瑞鹏, 屈丽琴, 赵莹, 杜鹏飞, 陈吟, 宁堆虎
美国土壤侵蚀的调查体系和演变特征
土壤侵蚀在全球尺度对人类赖以生存的水土资源造成严重的威胁,全球、区域和国家尺度的土壤侵蚀调查评估是解决这一全球资源与环境问题的重要基础。笔者主要梳理美国土壤侵蚀调查的发展历程和不同发展阶段的主要特点、介绍美国水土保持需求调查(CNI)的建立背景和基本构架,重点分析目前一直沿用的美国国家资源调查(NRI)的系统设计、模型方法、采样方法、数据构成和发布体系。另外,该研究依据相对完备的NRI的土地利用统计和土壤侵蚀调查成果,分析近35a美国土壤侵蚀调查涉及的主要土地利用类型的构成特点,不同土地利用类型及不同区域的土壤侵蚀状况和演变特征。美国的土壤侵蚀调查发展分为起步阶段、CNI阶段和NRI阶段3个明显时期,从1977年沿用至今的NRI系统是以抽样调查和统计分析为基础,从土壤侵蚀调查发展而来的自然资源综合调查,其中土壤侵蚀调查涉及农田、人工草地和美国土地休耕保护计划(CRP)土地3种地类。根据最新NRI报告的数据分析表明:1982—2017年农田的总面积总体减少2.7%,人工草地变化不大,CRP土地从1986年开始实施以后,总体趋势为先增后减。1982—2017年,在国家尺度上,美国水力和风力侵蚀量都呈减小趋势,减小幅度分别为39.96%和44.71%,期间,2007—2017年水力侵蚀有小幅反弹。在区域尺度上,6大区域水力和风力侵蚀都显著减小到稳定水平,各区减少的程度不同,但总体格局基本不变。对于侵蚀涉及的3种土地利用类型,在35a尺度总体显著减少的基础上,人工草地和CRP土地的风力侵蚀速率自2002年以来有显著持续的增加。本研究的相关结果可为我国区域和国家尺度土壤侵蚀调查体系建立提供经验、参考与借鉴,此外,美国近35a的土壤侵蚀调查体系演变规律可为我国土壤侵蚀科学研究和制定可持续的水土保持发展规划提供参考。
2022 Vol. 20 (2): 139-150 [
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