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外源磷素对黄土丘陵区植被恢复的影响

外源磷素对黄土丘陵区植被恢复的影响

作者：王恒威西北农林科技大学

学位级别：硕士

植被恢复重建是黄土高原生态建设的重要内容,而土壤是植被恢复的基础。论文针对黄土丘陵区植被恢复缓慢和土壤磷营养匮乏的实际问题开展研究，通过野外调查采样、野外盆栽磷添加实验、野外原位磷添加试验及室内种子萌发实验相结合，研... 详细信息

植被恢复重建是黄土高原生态建设的重要内容,而土壤是植被恢复的基础。论文针对黄土丘陵区植被恢复缓慢和土壤磷营养匮乏的实际问题开展研究，通过野外调查采样、野外盆栽磷添加实验、野外原位磷添加试验及室内种子萌发实验相结合，研究了黄土丘陵区不同植物群落主要建群种土壤-植物磷素营养特征及土壤-植物磷素营养的相关性，探索了不同水平外源磷素对黄土丘陵区几种典型植物幼苗及成年植株生长发育、光合特征及繁殖更新能力的影响，取得以下主要进展：（1）黄土丘陵区土壤有效磷含量处于极低水平，几种典型植物叶片磷含量低于全球平均水平;自然植被与人工植被土壤-植物磷素营养状况反映了自然植被较人工植被对低磷土壤环境较强的适应性。研究区土壤有效磷含量和植物叶片磷平均含量分别为1.54mg·kg-1和1.43mg·g-1;草本植被下土壤有效磷占全磷的比例小于人工林地;人工林对土壤有效磷的需求高于天然草地，对土壤有效磷的改善作用也优于自然恢复草本植被。自然植被叶片磷含量与土壤有效磷含量的相关性不如人工植被高，自然植被的叶片磷含量不会随着土壤有效磷含量发生较大的变动，反映了自然植被较人工植被对低磷土壤环境有较强的适应性，其中铁杆蒿作为黄土丘陵区的乡土草种，长期生长在低磷土壤环境下，区域环境适应性较强。（2）外源磷素对植物幼苗生长发育的影响因施磷水平及植物类型而异，随着施磷水平的升高呈抛物线型变化;施磷能显著增加植物幼苗叶片磷含量，改善植物幼苗的磷营养状况;外源磷素对植物幼苗光合作用表现出明显的促进作用。在合适的磷水平下，施磷对植物幼苗生长发育的促进作用才会呈现最大化，柠条、刺槐的较佳施磷量（P2O5）分别为135kg·hm-2和210kg·hm-2。刺槐对磷肥的响应较敏感，柠条次之，铁杆蒿对外源磷素不敏感。随施磷水平的提高，供试三种植物幼苗的叶片磷含量呈线性增加。施磷能够提高植物的光合作用能力，但过高的施磷水平会限制植物的光合作用。（3）外源磷素能显著促进成年植物茎和枝条生长，对人工植被植株的影响较自然植被植株大;外源磷素对植物种子发芽率无显著影响，通过施磷肥不能提高植物的繁殖和更新能力。刺槐和柠条对外源磷素的响应较为敏感，植物对外源磷素的响应还存在年际间差异。施磷能显著改善成年植物叶片磷素营养状况，降低植物叶片的氮磷比，施磷后人工植被植物叶片氮磷比大于16，表明黄土丘陵区几种典型人工植物施磷后仍然存在磷营养不足的情况。野外自然条件下几种典型植物的种子萌发率较低，外源磷素对植物种子发芽率无显著影响，通过施磷肥不能提高植物的繁殖和更新能力，与植被自然恢复相比，进行人工植被的栽植将会大大加速植被恢复进程。

关键词：外源磷素植物生长发育植物磷营养黄土丘陵区

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黄土丘陵区土壤磷有效性与植物适应性研究

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2012年第7期40卷 149-155页

作者：王恒威许明祥王爱国马昕昕西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学林学院陕西杨凌712100

【目的】研究黄土丘陵区不同植被类型下土壤磷素有效性、植物叶片磷含量及土壤-植物磷素营养关系,以期揭示植被恢复对土壤磷素的影响,明确植物群落对土壤磷素环境的适应性。【方法】以农地为对照,采集了黄土丘陵区125块样地中不同植物(... 详细信息

【目的】研究黄土丘陵区不同植被类型下土壤磷素有效性、植物叶片磷含量及土壤-植物磷素营养关系,以期揭示植被恢复对土壤磷素的影响,明确植物群落对土壤磷素环境的适应性。【方法】以农地为对照,采集了黄土丘陵区125块样地中不同植物(包括草本植物茵陈蒿、长芒草、铁杆蒿及人工林柠条、沙棘、刺槐)的叶片及其生长的土地表层(0～20cm)的土壤样品,测定了土壤全磷、有效磷、pH和叶片磷含量,分析了土壤与植物磷素营养特征以及土壤有效磷与叶片磷含量、土壤pH之间的相关性。【结果】研究区土壤有效磷含量极低(1.54mg/kg),全磷含量较高。不同植被类型下土壤全磷含量差异不显著,但土壤有效磷含量差异显著,土壤有效磷含量由大到小依次为农地>茵陈蒿>沙棘、刺槐、柠条>长芒草、铁杆蒿,土壤pH在不同植被类型样地间差异不明显;不同植被类型叶片磷平均含量为1.43mg/g,其中茵陈蒿和沙棘叶片磷含量较高,与其他植物差异显著(P<0.05);不同植被类型(除沙棘外)样地土壤有效磷与叶片磷含量间相关性不显著。【结论】黄土丘陵区土壤有效磷含量和植物叶片磷含量均低于全球平均水平,且叶片磷含量与土壤有效磷含量之间无显著相关性;随着植被的恢复,土壤有效磷占全磷含量的比例升高,土壤磷素营养状况逐步得到改善,且人工林植被对土壤有效磷的改善作用优于退耕自然恢复草本植被;不同种类植物叶片磷含量不会随着土壤有效磷含量的变化发生较大的变动,人工林植被对土壤有效磷的需求高于退耕自然恢复的草本植被,在黄土丘陵区人工加速植被恢复过程中,可对人工林地适当增施磷肥。

关键词：黄土丘陵区土壤有效磷含量叶片磷含量植物适应性

基于几何方法评价长期施用化肥坡耕地作物轮作系统可持续性

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植物营养与肥料学报 2012年第4期18卷 884-892页

作者：李强许明祥刘国彬齐治军王恒威中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

为了评价长期施用化肥条件下黄土丘陵区坡耕地作物轮作系统的可持续性,本文基于三角形面积法,采样测定了长期施肥试验小区(17年)的土壤理化属性及作物产量,将所测定的18项指标划分并转化为土壤物理指数、养分指数和作物指数,并计算出可... 详细信息

为了评价长期施用化肥条件下黄土丘陵区坡耕地作物轮作系统的可持续性,本文基于三角形面积法,采样测定了长期施肥试验小区(17年)的土壤理化属性及作物产量,将所测定的18项指标划分并转化为土壤物理指数、养分指数和作物指数,并计算出可持续性指数(三角形面积)。结果表明,1)与对照(N0P0)相比,长期施用化肥可以提高系统的可持续性,物理指数、养分指数、作物指数及可持续性指数平均增加16.0%、15.8%、64.1%和76.9%;2)单施氮、磷处理,可持续性指数随着施肥量的增加(N0P0→N1P0\N0P1→N2P0\N0P2)而增加,分别较对照(0.66)增加了13.6%、68.2%和68.3%、81.8%,但低于临界值(1.3)42.3%、14.6%和14.6%、7.7%,说明单施化肥处理的坡耕地作物轮作系统不可持续;3)氮磷配施可持续性指数平均比临界值(1.3)高39.2%,坡耕地作物轮作系统具有较好的可持续性。系统可持续顺序依次为N1P2(2.15)>N2P1(1.88)>N2P2(1.62)>N1P1(1.57)。处理N1P2(施N 55.2 kg/hm2,P2O590 kg/hm2)是该研究区坡耕地可持续作物轮作系统的最优化肥施用配比。

关键词：长期定位试验化肥坡耕地几何方法可持续性指数

云南省风电场建设中水土保持设施验收问题与对策

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中国高新科技 2018年第1期 88-90页

作者：王恒威云南省交通规划设计研究院

云南省风能资源丰富,风力发电项目发展迅速,虽然对当地经济起到了一定推动作用,解决了一部分当地就业问题,但是风电场建设过程中对地表破坏扰动较大,造成一定水土流失,风电场水土保持设施验收工作非常重要。文章分析了云南省风电场项目... 详细信息

云南省风能资源丰富,风力发电项目发展迅速,虽然对当地经济起到了一定推动作用,解决了一部分当地就业问题,但是风电场建设过程中对地表破坏扰动较大,造成一定水土流失,风电场水土保持设施验收工作非常重要。文章分析了云南省风电场项目水土保持设施验收中存在的问题,并提出了相应对策。

关键词：水土保持设施风电场工程变更

长期施用化肥对黄土丘陵区坡地土壤物理性质的影响

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植物营养与肥料学报 2011年第1期17卷 103-109页

作者：李强许明祥齐治军王恒威中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

研究了17年长期定位施用化肥对黄土丘陵区坡耕地土壤物理性质的影响。结果表明:长期施用化肥,表层(0—15cm)土壤物理性状没有明显退化,中层(15—30cm)和下层(30—45cm)土壤物理性质有不同程度的改善;长期施用化肥对水稳性团聚体影响大... 详细信息

研究了17年长期定位施用化肥对黄土丘陵区坡耕地土壤物理性质的影响。结果表明:长期施用化肥,表层(0—15cm)土壤物理性状没有明显退化,中层(15—30cm)和下层(30—45cm)土壤物理性质有不同程度的改善;长期施用化肥对水稳性团聚体影响大于土壤容重和孔隙度;团聚体含量和稳定性在表层、中层和下层土壤中均得到不同程度地提高;容重和孔隙度在表层和下层土壤中略有恶化,在中层土壤上得到改善。长期不同水平化肥单施对土壤物理性状无显著影响,而氮磷配施交互作用明显高于单施处理,且施肥效果为氮磷配施>氮肥处理>磷肥处理。处理N2P1最有利于改善研究区土壤物理性状,提高土壤的稳定性。

关键词：黄土丘陵区长期定位试验化肥坡耕地土壤物理性质

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一种铝-空气燃料电池能量重整技术的研究

北京理工大学学报 2022年第8期42卷 809-815页

作者：魏满晖王克亮裴普成左亚宇王恒威张鹏飞陈卓北京理工大学机械与车辆学院北京100081 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

为探究4 mol/L氢氧化钾电解液中不同锌离子浓度对铝-空气燃料电池负极自腐蚀的影响,提高其放电性能,采用6061铝合金作为负极,氧化锌作为电解液添加剂,进行了析氢失重分析.利用网包负极结构完成了能量的重新整合,并测试了电池的放电性能... 详细信息

为探究4 mol/L氢氧化钾电解液中不同锌离子浓度对铝-空气燃料电池负极自腐蚀的影响,提高其放电性能,采用6061铝合金作为负极,氧化锌作为电解液添加剂,进行了析氢失重分析.利用网包负极结构完成了能量的重新整合,并测试了电池的放电性能.结果表明:当4 mol/L氢氧化钾电解液中含0.3 mol/L锌离子时,6061铝合金的抑氢效率最高,约为64.364%.在该电解液下,使用网包负极结构的燃料电池以20 mA/cm2电流密度放电时的电极效率和比容量最高,分别约为41.633%和1240.665 A·h/kg,较优化前提升了64.440%.燃料因腐蚀耗散的能量被存储于其表面的沉积锌中,并在负极网的辅助下转化成电能,达到了能量重整的目的,使电池性能得到了显著提升.

关键词：铝-空气燃料电池自腐蚀能量重整放电性能

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典型海相砂质临滨坝沉积演化过程及成因机制

石油与天然气地质 2024年第1期45卷 65-80页

作者：赵俊威孙海航张东伟王恒长江大学录井技术与工程研究院湖北荆州434020 中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000 中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院辽宁盘锦124000 长江大学地球科学学院湖北武汉430100

滩坝砂体是重要的油气储层,其形成的水动力机制复杂多变,受露头及现代沉积等资料的局限性影响,坝体的发育过程、几何形态、动态演化模式及构型叠置关系尚不明确。针对以上问题,利用沉积数值模拟与现代沉积相结合的方法,对典型正向线性... 详细信息

滩坝砂体是重要的油气储层,其形成的水动力机制复杂多变,受露头及现代沉积等资料的局限性影响,坝体的发育过程、几何形态、动态演化模式及构型叠置关系尚不明确。针对以上问题,利用沉积数值模拟与现代沉积相结合的方法,对典型正向线性临滨坝的沉积演化过程及成因机制进行了探讨。研究结果表明:典型海相临滨坝完整的发育阶段包括锥形坝形成期、弯月坝发育期、条带状复合坝形成期、条带状复合坝扩大生长期以及条带状复合坝停止发育期,现代沉积中可见不同发育阶段的坝体。不同演化阶段的坝体受向岸流、环流、沿岸流和底流等水动力控制。锥形坝及弯月坝为多个小规模、近等间距规则排列的坝体,受向岸流及沿岸环流不断冲刷,锥形坝演化为弯月坝。锥形坝及弯月坝间发育裂流凹槽,坝顶可发育回流沟槽,为典型的顶积式沉积过程。弯月坝坝体及坝间凹槽不断被沉积充填,形成相对整一的条带状复合坝,此阶段表现为典型的侧积式沉积过程。复合坝在向岸流及底流改造下变宽、变厚,最终出露水面形成障壁型滨岸。复合坝内部构型可由多个锥形坝、弯月坝及坝间凹槽构成,呈锥形坝-裂流凹槽-锥形坝或弯月坝-裂流凹槽-弯月坝的构型叠置关系,剖面上呈厚—薄—厚的叠置特征。

关键词：沉积数值模拟沉积构型沉积水动力机制临滨坝海相滩坝现代沉积

海相砂质滩坝储层内部构型模式及表征——以哈得逊油田东河砂岩为例

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沉积学报 2024年

作者：赵俊威孙海航方惠京田磊郑晓丽王恒中国石油塔里木油田分公司油气田产能建设事业部中国石油塔里木油田分公司油气开发部安徽省煤田地质局勘查研究院长江大学录井技术与工程研究院

【意义】海相砂质滩坝储层构型特征复杂，储层内部发育渗流优势通道及渗流屏障，对储层内部构型特征认识不清，制约了油藏的剩余油挖潜。【方法】应用野外露头、卫星照片及沉积数值模拟等多技术手段，以哈得逊东河砂岩为研究目标，探讨... 详细信息

【意义】海相砂质滩坝储层构型特征复杂，储层内部发育渗流优势通道及渗流屏障，对储层内部构型特征认识不清，制约了油藏的剩余油挖潜。【方法】应用野外露头、卫星照片及沉积数值模拟等多技术手段，以哈得逊东河砂岩为研究目标，探讨了海相砂质滩坝储层的构型模式，在模式指导下对东河砂岩储层进行了构型精细表征。【结果】复合滩坝内部单一坝砂的沉积构型受控于岸线形态、海岸坡度、波浪方向及高度等多种因素，可形成不同形态的锥形坝、弯月坝、正向线性坝、斜交坝等单一坝体构型模式，在单一坝体边界识别的基础上，以构型模式为指导，在研究区C1小层识别出不同规模的坝体13个，包括弯月坝5个、正向线性坝7个、斜交坝1个，不同坝体间定量规模存在差异，弯月坝长度介于1.5～3 km，斜交坝长度介于4.5～5 km，正向线性坝体长度大于6 km。坝砂间呈进积型及退积型叠置模式，C1小层坝体间呈进积侧向分隔型及进积侧向叠置型，海岸线迁移速率影响了砂坝间的叠置关系。数值模拟结果及露头资料表明砂坝内部增生体发育模式存在差异，其内部夹层分布模式包括顶积式分布、顶积—侧积式、间隔式3类，在C1小层识别出3类坝体内部夹层分布模式，16号坝体内部夹层呈“顶积—侧积式”的两段式分布特征，19号坝体内部夹层呈“侧积式”分布，顶积式与侧积式夹层的倾角分布区间为1°～3°、3°～7°，14、15号坝体间夹层呈“间隔式”分布，总结了哈得逊东河砂岩储层砂坝内部夹层的发育模式。【结论】对海相砂质滩坝储层内部构型的精细表征，可有效指导剩余油的挖潜。

关键词：储层构型滩坝砂体储层表征东河砂岩哈得逊油田