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南水北调中线水源区陕西段水土保持和生态补偿现状及发展对策

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中国水土保持 2024年第9期 15-19页

作者：惠波吴冠宇李长保王鹏黄河水土保持绥德治理监督局(绥德水土保持科学试验站) 陕西榆林719000 陕西省水利水电工程咨询中心陕西西安710004 陕西省水利厅水土保持治理处陕西西安710004 陕西省泾惠渠灌溉中心陕西咸阳713800

陕西省秦岭区域汉江、丹江流域是全国水资源配置的战略水源地,是南水北调中线工程和省内引汉济渭工程的核心水源涵养区。南水北调中线工程使陕南整体被划入主体功能区的限制开发区,经济发展受到很大制约,面临缺乏项目资金但有治理要求... 详细信息

陕西省秦岭区域汉江、丹江流域是全国水资源配置的战略水源地,是南水北调中线工程和省内引汉济渭工程的核心水源涵养区。南水北调中线工程使陕南整体被划入主体功能区的限制开发区,经济发展受到很大制约,面临缺乏项目资金但有治理要求、缺乏补偿机制但有限制性法规的突出矛盾,为了破解当前不利局面,迫切需要从国家层面给予当地政府更多的政策和项目支持。从陕西省工作实际出发,阐述了水源区水土保持和生态补偿现状,分析了存在的问题,并从三个方面提出了建议和对策,尤其是要完善生态补偿政策和机制,加大生态补偿力度,尽快启动实施“丹治”“十四五”规划,探索生态产品价值实现机制和路径,以弥补水源区因保护生态环境而做出的巨大牺牲,彰显主体功能区建设大局和“一泓清水永续北上”政治担当。

关键词：南水北调中线水源区水土保持生态补偿陕西段

黑河中游绿洲边缘三种景观类型土壤水分动态特征及影响因素

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干旱区研究 2024年第4期41卷 550-565页

作者：胡广录刘鹏李嘉楠陶虎周成乾兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 甘肃省黄河水环境重点实验室甘肃兰州730070 甘肃省水土保持科学研究所甘肃兰州730020

土壤水分对干旱区旱生植物的生长发育必不可少,决定了旱生植物群落的演替动态和方向。探究黑河中游绿洲边缘不同景观类型的土壤水分动态特征,制定切实有效、科学合理的防风固沙措施,对于阻止荒漠化进程显得尤为重要。本文以黑河中游绿... 详细信息

土壤水分对干旱区旱生植物的生长发育必不可少,决定了旱生植物群落的演替动态和方向。探究黑河中游绿洲边缘不同景观类型的土壤水分动态特征,制定切实有效、科学合理的防风固沙措施,对于阻止荒漠化进程显得尤为重要。本文以黑河中游绿洲边缘的防护林、荒漠-绿洲过渡带和荒漠三种景观类型为研究对象,采用HYDRUS-2D模型模拟、LSD分析法、Pearson相关性分析等方法,研究三种不同景观类型土壤水分动态特征及影响因素。结果表明:(1)土壤体积含水量的RMSE为0.002~0.006 cm^(3)·cm^(-3),MRE为4.22%~5.20%,R^(2)为0.725~0.967,模拟结果与实测数据具有较高的吻合度,HYDRUS-2D模型可用于本研究区土壤水分动态的模拟研究。(2)防护林和荒漠-绿洲过渡带景观的土壤体积含水量随土层深度增加呈现出先增大后减小的变化趋势,荒漠景观则呈现出先减小后增大的变化趋势。(3)有效降水对土壤体积含水量动态变化起决定性作用,9.5 mm以上的降水量可以在短期内显著提高土壤水分含量和入渗深度,荒漠景观降水后的各时段土壤水分入渗深度高于防护林景观和荒漠-绿洲过渡带景观。(4)三种景观类型的土壤体积含水量与降水、蒸散发、容重、土壤颗粒组成、土壤持水性能等因素有关,且表现出不同程度的显著相关(P<0.01),其中,降水、黏粉粒含量与土壤体积含水量呈显著正相关,容重、砂粒含量与土壤体积含水量呈显著负相关性。因此,研究区栽植防风固沙灌木可以增加土壤黏粉粒含量,提高土壤收集利用雨水的能力,减缓入渗作用的进程,从而对土壤持水性能产生积极影响。

关键词：土壤水分动态变化入渗特征影响因素黑河中游

人工培育生物结皮形成和发育对单次降雨量变化的响应

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生态学报 2024年第2期44卷 723-732页

作者：赵燕翘连煜超许文文韩高玲赵洋中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠研究试验站兰州730000 中国科学院大学北京100049

人工生物土壤结皮(BSCs)是目前沙化土地治理的新方法和新模式,播撒天然BSCs碎片是培养人工BSCs的有效方法之一。降雨显著影响人工BSCs的拓殖和发育,已有的研究多集中于探讨降雨总量和频次对单一类别的人工BSCs的影响。而单次降雨量如何... 详细信息

人工生物土壤结皮(BSCs)是目前沙化土地治理的新方法和新模式,播撒天然BSCs碎片是培养人工BSCs的有效方法之一。降雨显著影响人工BSCs的拓殖和发育,已有的研究多集中于探讨降雨总量和频次对单一类别的人工BSCs的影响。而单次降雨量如何影响不同类别的人工BSCs生长发育,仍鲜见报道。以腾格里沙漠东南缘的天然藓类(N-M)、天然蓝藻-地衣(N-CL)、天然蓝藻(N-C)和人工蓝藻(A-C)结皮碎片作为培养人工BSCs的材料,探讨了1 mm、2 mm和5 mm的单次降雨量与不同类别BSCs碎片对人工BSCs的影响。结果表明,在3种单次降雨量处理下使用3种天然BSCs碎片和A-C结皮碎片均可成功培养人工BSCs,2 mm单次降雨量处理下人工BSCs的发育效果最好,而N-C和A-C较其他类别在培养早期具有较高的盖度(32.5%)和叶绿素a含量(11.39μg/cm2)。回归分析发现,人工BSCs的盖度与单次降雨量呈二项式相关;N-M和N-CL的厚度与单次降雨量呈二项式相关,N-C和A-C与单次降雨量呈对数相关;N-C的叶绿素a含量和单次降雨量呈线性正相关;N-M的松散结合胞外多糖含量和单次降雨量呈线性负相关;N-M和A-C的紧密结合胞外多糖含量和单次降雨量分别呈线性负相关和指数相关(P<0.05)。研究证明了单次降雨量和BSCs类别显著影响人工BSCs的拓殖和发育。同时发现A-C较N-C发育更稳定。因此,建议在使用人工BSCs进行大规模生态恢复时,应选择适宜的BSCs类别并优先选择人工BSCs碎片作为培养材料。

关键词：沙漠化人工生物土壤结皮单次降雨量蓝藻结皮生态恢复

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黑沙蒿应对降水变化的木质部与韧皮部协同响应机制

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植物生态学报 2024年第7期48卷 903-914页

作者：张富崇于明含张建玲王平丁国栋何莹莹孙慧媛北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西临汾042200 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏盐池751500 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

探究不同降水情景下荒漠植物茎干解剖学结构的适应性调节,可以更好地理解未来降水格局变化下荒漠植物水和碳运输间的协调机制。该研究以毛乌素沙地黑沙蒿(Artemisia ordosica)种群为对象,通过野外人工控制降水的方法,模拟半干旱气候区... 详细信息

探究不同降水情景下荒漠植物茎干解剖学结构的适应性调节,可以更好地理解未来降水格局变化下荒漠植物水和碳运输间的协调机制。该研究以毛乌素沙地黑沙蒿(Artemisia ordosica)种群为对象,通过野外人工控制降水的方法,模拟半干旱气候区降水变化趋势,设置3个降水量水平(减水30%、自然降水、增水30%)以及2个降水间隔水平(降水间隔5 d、降水间隔15d)开展双因素完全随机实验,测定了黑沙蒿茎木质部与韧皮部解剖结构在不同降水情境下的轴向与径向变异。结果表明:1)在降水改变的情况下,黑沙蒿并未产生更抗栓塞的轴向木质部结构及传导效率更高的轴向韧皮部结构来适应环境;2)降水变化通过改变40–60 cm土层含水率对黑沙蒿的木质部、韧皮部径向解剖性状产生影响。在低水分生境下,黑沙蒿减小导管直径和增大导管壁厚度以保证水分运输的安全性,并且通过增大韧皮部筛管面积来维持韧皮部导度保证碳的有效运输,以此保证黑沙蒿进行正常的生理活动;3)黑沙蒿木质部导管和韧皮部筛管具有等标度的轴向缩放规律,二者协同关联共同维持水力功能,且这种相关关系不受降水变化的影响。该研究表明,黑沙蒿通过改变径向茎干结构而不是轴向结构来适应降水的改变。

关键词：降水变化黑沙蒿木质部韧皮部异速生长

侵蚀降雨下厨余垃圾施用对滇中烤烟农田生态系统氮磷平衡特征的影响

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水土保持研究 2024年

作者：张董辉温昌焘王克勤宋娅丽陈雯陈炳绅西南林业大学水土保持学院云南省玉溪市红塔区水利局水土保持工作站西南林业大学生态与环境学院云南省玉溪市水利局

[目的]探究烤烟农田生态系统氮磷平衡特征,阐明施用厨余垃圾堆肥施用量对烤烟农田生态系统氮磷的动态影响,为优化施肥策略、改善生态环境和提升作物生产效率提供科学依据。[方法]以滇中二龙潭小流域烤烟农田生态系统为研究对象,设置8种... 详细信息

[目的]探究烤烟农田生态系统氮磷平衡特征,阐明施用厨余垃圾堆肥施用量对烤烟农田生态系统氮磷的动态影响,为优化施肥策略、改善生态环境和提升作物生产效率提供科学依据。[方法]以滇中二龙潭小流域烤烟农田生态系统为研究对象,设置8种不同施肥方式,分别为不施肥对照CK、单施化肥NPK（1 t/hm2）、单施厨余垃圾FW（FWL:12 t/hm2,FWM:15 t/hm2,FWH:18 t/hm2）、厨余垃圾配施化肥FW-NPK（FWL-NPK:12 t/hm2+1 t/hm2,FWM-NPK:15 t/hm2+1 t/hm2,FWH-NPK:18 t/hm2+1 t/hm2）,研究厨余垃圾对烤烟农田生态系统径流泥沙氮磷流失量、土壤氮磷素残存量、烤烟氮磷素吸收量以及农田烤烟生态系统氮磷平衡的影响。[结果]（1）径流泥沙中的TN和TP含量随时间递减。FW相较CK,径流TN流失量减少31.26%～53.84%、TP减少13.44%～45.83%;泥沙TN减少:6.31%～120.74%、TP减少:5.22%～62.55%。（2）在4个生长时期,FW,FW-NPK和NPK处理均显著提高土壤TN和NO3--N含量;FWH-NPK处理显著提升土壤NH4+-N和TP含量;FW处理显著提升土壤AP含量。植株TN含量总体趋势表现为叶>茎>根,TP含量表现为叶>根>茎,每个器官TN和TP含量均随着FW施入量的增加而增加。（3）各处理径流流失量分别占N,P输入量的19.71%～43.09%,0.88%～2.94%;泥沙流失量分别占2.51%～5.93%,4.23%～18.64%;土壤残存量分别占19.83%～55.00%,62.77%～85.45%;植物吸收量分别占22.79%～35.06%,9.08%～15.65%;土壤残存量占N,P输入量的主体部分。[结论]FWH处理能够有效维系烤烟农田生态系统N,P平衡,增加植物吸收量和增强土壤N,P固定能力的同时,能够有效降低N,P的流失量,是一种环境友好型施肥方式。

关键词：厨余垃圾农田生态系统烤烟氮磷平衡

毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌群落结构与功能时间动态特征

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环境科学 2024年第7期45卷 4241-4250页

作者：任悦高广磊丁国栋张英赵珮杉北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站盐池751500 林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

为揭示毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌群落结构和功能时间动态特征,以毛乌素沙地不同林龄(23、33和44 a)樟子松人工林为研究对象,采用高通量测序技术,比较分析不同月份(4~9月)樟子松人工林根内真菌群落组成及其对环境因子的响应.结果表... 详细信息

为揭示毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌群落结构和功能时间动态特征,以毛乌素沙地不同林龄(23、33和44 a)樟子松人工林为研究对象,采用高通量测序技术,比较分析不同月份(4~9月)樟子松人工林根内真菌群落组成及其对环境因子的响应.结果表明:(1)樟子松根内真菌群落分布存在明显的季节性,月份对樟子松根内真菌多样性指数影响显著(P<0.05),在5月和7月较高;樟子松根内真菌多样性指数随林龄的增大而逐渐减小,林龄对其的影响不显著.(2)毛乌素沙地樟子松根内真菌优势菌门为子囊菌门(Ascomycota);不同营养型真菌相对丰度随月份变化,优势类群为腐生-共生营养型真菌、未定义腐生菌和外生菌根真菌;5月、7月和9月的指示外生菌根真菌分别为囊蘑属(Melanoleuca)、缘腺革菌属(Amphinema)和口蘑属(Tricholoma).(3)毛乌素沙地樟子松根内真菌群落分布受年均相对湿度、年均降水量、土壤孔隙度、土壤铵态氮、年均日照时数、年均温和土壤含水量的显著影响(P<0.05),指示菌种主要受土壤有机碳含量、孔隙度、年均降水量和年均空气湿度的影响.气候和土壤性质等环境因子的变化塑造了毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌群落结构和功能的时间动态特征,而林龄的贡献较小.研究结果可为樟子松人工林可持续经营管理提供理论依据.

关键词：樟子松根内真菌生态功能环境因子林龄

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晋西蔡家川小流域植被恢复区水化学特征

生态与农村环境学报 2024年

作者：朱洪盛赵炯昌池金洺于洋张建军张志强北京林业大学水土保持学院山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站

探究自退耕还林以来，黄土高原地区植被恢复对小流域水质的影响，为流域水环境质量评价、水资源管理利用及生态环境的建设与保护提供参考依据。以晋西黄土丘陵沟壑区蔡家川小流域为研究对象，依照中国生态系统研究网络森林水环境监测规... 详细信息

探究自退耕还林以来，黄土高原地区植被恢复对小流域水质的影响，为流域水环境质量评价、水资源管理利用及生态环境的建设与保护提供参考依据。以晋西黄土丘陵沟壑区蔡家川小流域为研究对象，依照中国生态系统研究网络森林水环境监测规范，对小流域地表水和地下水水质开展长期定位监测。采用方差分析检验2006与2023年地表水和地下水水质指标的差异显著性，采用配对t检验分析汛期与非汛期水质指标的差异。结果发现：（1）2006、2023年研究流域地表水水体中阴离子以HCO3-含量最高，分别为339.71 mg·L-1、384.11 mg·L-1，地下水水体中阴离子以HCO3-和SO42-含量最高，2006年分别为295.1 mg·L-1、384.11 mg·L-1，2023年分别为339.71 mg·L-1、384.11 mg·L-1；2006年地表水、地下水阳离子均以Ca2+含量最高，分别为46.47 mg·L-1、92.2 mg·L-1，2023年地下水阳离子仍以Ca2+含量最高，为82.97 mg·L-1，地表水阳离子Na+含量最高，为56.11 mg·L-1。（2）相较于2006年，2023年地表水Mg2+、Cl-含量分别增加了74.63%、97.78%，K+含量减少了73.50%，地下水Mg2+、Na+、SO42-、NO3-含量分别增加了228.77%、44.62%、185.15%、353.64%，K+含量减少了26.67%。（3）2006年，非汛期地表水TDS、HCO3-和地下水SO42-、pH值显著高于汛期（P科学依据。

关键词：水质森林水文水化学特征植被恢复晋西黄土区

柔性植被倒伏对地表径流水力特性及侵蚀的影响

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水土保持学报 2024年第3期38卷 19-28页

作者：蔡泽康王健陈俞池王晨沣封瑞坤西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

[目的]为探讨柔性植被倒伏后形成的近地表覆盖减少径流和侵蚀量及调节地表径流水力特性的影响。[方法]以流体力学和水力学基本理论为依据,通过5个覆盖度、5个坡度和3个流量组合的条件下进行室内放水试验,系统研究柔性植被倒伏下的侵蚀... 详细信息

[目的]为探讨柔性植被倒伏后形成的近地表覆盖减少径流和侵蚀量及调节地表径流水力特性的影响。[方法]以流体力学和水力学基本理论为依据,通过5个覆盖度、5个坡度和3个流量组合的条件下进行室内放水试验,系统研究柔性植被倒伏下的侵蚀规律以及水动力学特征。[结果](1)侵蚀量分布随坡度增加呈先上升后下降趋势,流量在高坡度下对侵蚀过程的影响更为显著;(2)随着柔性植被覆盖度增加,以50%覆盖度为分界线,侵蚀量基本呈先降低后增加趋势;(3)平均流速v随覆盖度增加而减小,下降趋势随覆盖度增加由急变缓,Fr变化趋势与平均流速相似;阻力系数f与覆盖度呈线性正相关,随坡度升高,阻力系数值逐渐降低;而雷诺数Re对土壤侵蚀的影响比Fr、v和f更敏感。(4)随着植被覆盖度增加,形态剪切力增大(颗粒剪切力减小),形态剪切力在总剪切力的变化中起决定性作用,总剪切力与植被覆盖度呈正相关。[结论]柔性植被倒伏后形成的近地表覆盖可减少土壤侵蚀,研究可为坡面流植被侵蚀规律奠定一定的理论基础,促进明渠水力学理论在坡面水流方面的扩展。

关键词：坡面流柔性植被侵蚀机理剪切力

大别山北麓林下间作茶叶对改善土壤水分入渗的影响

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农业工程学报 2024年

作者：朱芸杜晨曦孙蕾刘霞 JAMSHIDI Abdul Hakim 张守昊南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站

土壤水分入渗是受土地利用类型（覆盖）变化影响显著的水文过程。为探明坡式经济林开发对土壤水分入渗的影响及其影响因素，该研究选取安徽省金寨县4种开发栽培模式（板栗经济林、板栗+茶间作、油茶经济林和油茶+茶间作，以杂木林为对... 详细信息

土壤水分入渗是受土地利用类型（覆盖）变化影响显著的水文过程。为探明坡式经济林开发对土壤水分入渗的影响及其影响因素，该研究选取安徽省金寨县4种开发栽培模式（板栗经济林、板栗+茶间作、油茶经济林和油茶+茶间作，以杂木林为对照），选取Philip、Kostiakov、Kostiakov-lewis和Horton 4种模型对其在不同开发栽培模式下的适用性进行评价。结果表明：1）坡式经济林开发为板栗经济林、板栗+茶间作、油茶经济林和油茶+茶间作后，土壤水分入渗性能显著降低，平均入渗率、初始入渗率和稳定入渗率下降幅度分别为46.14%～64.88%、39.60%～58.97%和49.88%～72.84%。初始入渗率和稳定入渗率的大小排序为杂木林、板栗+茶间作、油茶+茶间作、板栗经济林、油茶经济林；而平均入渗率在板栗+茶间作和油茶+茶间作中无显著性差异（P> 0.05）。2）相关性及通径分析表明，力稳性>5.00 mm粒级团聚体、水稳性平均重量直径和力稳性平均重量直径与土壤水分入渗性能（初始入渗率、平均入渗率、稳定入渗率）呈显著正相关（P 5.00 mm团聚体是主要影响因子。3)Kostiakov模型最适合描述土壤入渗速率的特征。研究结果可为研究区开发栽培模式的选择提供参考。

关键词：土壤水分入渗模型通径分析坡式经济林开发栽培模式