- 冯伟辉;文波龙;孙晓新;罗那那;杨静;
[目的]为探索苏打盐碱退化湿地淹水恢复后植物-土壤系统有机碳储量的变化规律。[方法]选择松嫩平原西部盐碱区域典型沼泽湿地退化多年地块(碱斑地、羊草地)和经淹水恢复的芦苇沼泽地为研究样地,基于样地植被地上-地下生物量、地下1 m土壤剖面理化性质指标的测定,分析探讨退化盐碱湿地恢复过程中土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)质量分数及储量的变化规律及影响因子。[结果]恢复后芦苇湿地植被生物量为7 807.78 g/m~2,碳库为1.90 kg/m~2,较羊草地分别增加383.15%和216.67%,碱斑地植被生物量和碳库为0,淹水恢复促进植被生物量和碳储量的增加;芦苇湿地地下1 m土壤剖面SOC储量为17.38 kg/m~2,较碱斑地、羊草地分别增加64.12%、4.45%,且深层SOC储量高于表层,淹水恢复促进SOC储量的增加;SOC质量分数及储量与土壤含水率呈显著正相关(p<0.05),与总氮、总磷、电导率、氮磷比呈显著负相关(p<0.05),且碱斑地、羊草地、芦苇湿地土壤理化性质之间存在显著差异(p<0.05),退化湿地恢复过程中土壤环境的改善有利于SOC积累。[结论]苏打盐碱退化湿地淹水恢复有利于提升植物-土壤系统碳汇能力。
2025年05期 v.39;No.200 24-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 史小鹏;何淑勤;杨艳;易海燕;郑子成;张卫;
[目的]为明晰高山峡谷区坡耕地不同种植模式对细沟形态变化特征的影响,选择适宜提升区域水土保持的种植模式。[方法]以裸坡为对照,以花椒树+李树+鹤草、花椒树+樱桃树+五月艾、花椒树+豆角、李树+黄豆等主要种植模式的坡耕地为研究对象,采用原位径流小区冲刷试验与运动恢复结构(structure from motion, SfM)摄影测量相结合的方法,分析不同冲刷流量下(6、10、14 L/min)坡面细沟形态特征及其与微地形变化的关系。[结果] 1)相较于裸坡,不同种植模式侵蚀区面积达38.37%~78.43%;中大流量(10、14 L/min)条件下,不同种植模式下坡面粗糙度变化幅度均大于裸坡(-16.49%~11.56%);冲刷后15°~25°微坡度栅格占比提升0.70%~32.07%,60°~90°栅格占比降低1.40%~51.48%。2)不同种植模式显著改变坡面汇流形态,形成具有分形特征的“树枝状”径流网络,其中花椒+李树+鹤草模式在6、14 L/min流量下分形维数达1.465~1.476,具有较强的径流分散和泥沙调控能力。不同种植模式坡面细沟纵剖面形态均表现为“宽浅式”,宽深比较裸坡降低25.98%~72.79%。3)相较于微坡向和微坡度,不同种植模式坡面粗糙度与细沟纵剖面形态关系更为密切(p<0.01)。逐步回归分析表明,地面粗糙度是调控细沟发育的核心因子,通过优化地面粗糙度,可有效降低坡面细沟侵蚀风险。[结论]研究结果可为高山峡谷区坡耕地水土保持措施合理配置与水土流失有效防控提供理论依据。
2025年05期 v.39;No.200 33-43+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1773K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 曾谢伟;李仁宇;丁炜锋;胡邦友;胡怀舟;李天阳;何丙辉;
[目的]为探究不同秸秆还田方式对川南紫色土坡耕地水土流失及氮磷流失的影响,筛选川南紫色土坡耕地最优秸秆还田方式。[方法]在川南典型紫色土坡耕地(15°)建立径流小区,设置5种处理方式为无秸秆覆盖(CK)、低量秸秆覆盖(T1:3 744 kg/hm~2)、高量秸秆覆盖(T2:7 488 kg/hm~2)、低量秸秆覆盖+腐熟剂(T3:3 744 kg/hm~2+1.5 kg/hm~2)和高量秸秆覆盖+腐熟剂(T4:7 488 kg/hm~2+3 kg/hm~2)。监测次降雨时间、次降雨强度、不同处理的径流、泥沙特征及氮磷流失特征,分析降雨、径流、泥沙与氮磷流失相关指标的关系。[结果] 1)各处理中,T3处理的水土保持效果最佳,相比CK处理降低径流深(减少40.2%)和泥沙流失量(减少55.3%),并有效减少氮磷流失。2)相关性分析显示,氮磷流失主要受径流控制(p<0.01),但径流TN浓度均随时间的增长而增加,使秸秆还田阻控氮流失的效果随时间的增长而减弱。3)所有处理的径流TN/TP均<22,表明该区域坡耕地产生的径流为氮限制。[结论]低量秸秆覆盖并添加腐熟剂可有效改善川南紫色土坡耕地的水土保持和养分利用,为优化秸秆还田方式提供科学依据。
2025年05期 v.39;No.200 44-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 徐慧云;朱绪超;彭诚;米美霞;
[目的]客观量化土壤物理结皮厚度,明确红黏土物理结皮的发育过程和孔隙结构特征。[方法]通过开展人工模拟降雨试验获取不同降雨历时下的土壤物理结皮样品,基于CT扫描和土壤孔隙度阈值方法量化结皮厚度,并将其作为物理结皮发育特征的分析指标,揭示红黏土物理结皮的发育过程。通过提取结皮土样的二维和三维孔隙指标,探究不同发育程度下结皮土样的结构特征。[结果] 1)红黏土物理结皮发育具有不同的阶段,可总结为初期颗粒溅散填充土壤孔隙阶段、中期雨滴压实土体阶段、后期稳定阶段和末期侵蚀阶段。在降雨1、10、30、60、90、120 min时,红黏土物理结皮厚度平均值分别为7.75、8.07、10.83、11.53、11.49、6.35 mm,除最后1个数值外,表现出先增大后稳定的趋势,发育过程(1~90 min)可用一元三次方程y=10.17-4.69x+2.49x~2-0.30x~3拟合(R~2=0.882 3)。2)不同发育阶段,红黏土物理结皮表现出不同的二维和三维结构特征。在中期发展阶段,二维指标总体上表现为孔隙数量、孔隙度、当量孔径逐步降低,成圆率逐渐增大的趋势。三维指标呈分形维数先增大后稳定、孔隙表面积和连通密度先增大后减小趋势;各指标在不同的结皮发育阶段均具有不同程度的显著差异。3)“CT扫描+孔隙阈值”的方法能够客观量化物理结皮厚度,依据结皮厚度和孔隙结构的变化特征明确物理结皮的发育过程。[结论]研究结果为土壤板结严重区水文过程研究和侵蚀模型精确模拟提供基础和依据。
2025年05期 v.39;No.200 53-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1591K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 罗舒玉;何玲;林哲;王建羽;段晓倩;邓羽松;
[目的]崩壁龛穴的形成与发育加剧崩岗溯源侵蚀,威胁土地资源与生态环境。[方法]通过调查典型崩岗侵蚀区龛穴的空间分布与形态特征,探明其分布规律和演化过程。[结果] 1)龛穴主要赋存于崩壁下部,占45.83%,90.28%发育在砂土层,角度以30°~50°为主(50.69%)。2)龛穴形态参数变异性强,90.97%的龛穴扁率>0.1,主要表现为椭圆形与极椭圆形,70.80%的龛穴长深比与短深比同步>1,22.20%的长深比>1且短深比<1,反映其平面形态以垂向延展为主,演化阶段受水平拓宽影响。3)龛穴长轴、短轴与内凹深度三者之间呈极显著正相关(p<0.01),且长深比与短深比可相互间接影响,共同驱动龛穴的形态发育。[结论]研究结果揭示了崩壁龛穴的发育特点及空间分布特征,为崩岗侵蚀防治提供理论依据。
2025年05期 v.39;No.200 63-70+79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1976K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈岳岩;马宝红;栾新龙;魏晓兰;吴旭;牛耀彬;
[目的]为揭示不同入流形式对坡面侵蚀产沙及其水动力学特性的影响。[方法]基于人工模拟入流冲刷试验,试验设计2种入流形式(股流、面流)和3种入流量(4、8、12 L/min),研究坡面侵蚀过程对入流形式响应机制。[结果] 1)股流和面流下,坡面产流产沙过程基本一致,产流过程均呈现从跃变到稳定,产沙过程呈现先快速降低再波动减小趋势;相比面流,土壤侵蚀率在股流下表现出更强的波动性,其变异系数高达71.49%~111.94%。2)坡面平均流速在股流下显著高于面流(p<0.05),其幅度高达28.15%~52.85%。3)股流和面流下,坡面流型一致,均为过渡流和紊流并存,而坡面流态存在显著差异,股流呈急流,面流呈缓流。4) 2种入流形式下,土壤侵蚀速率与雷诺数、阻力系数、径流剪切力、径流功率、径流单位能量等均存在极显著正相关(p<0.01)。但最佳水动力学指标存在差异,面流为径流功率(R~2=0.68),而股流为径流剪切力(R~2=0.80)。5)相比面流,股流坡面土壤可蚀性指标K_τ、K_ω和K_ε分别增加166.67%、81.25%和113.86%,对应的临界水动力阈值(τ_0、ω_0、ε_0)分别增加19.78%、40.70%、42.11%。[结论]入流方式为股流表现出更强的紊动性,具有更高的侵蚀能量,引发严重的水土流失。研究结果有助于揭示入流形式对坡面侵蚀过程的影响机理,为不同入流方式下坡面侵蚀预测模型的建立提供重要的理论依据。
2025年05期 v.39;No.200 92-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1792K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 贺汝婧;龙坚;范海津;肖子曼;张坤;侯颖珊;侯红波;彭佩钦;
[目的]为揭示土壤各粒级团聚体组分理化性质及其对镉(Cd)赋存形态的影响机制,研究典型水稻土团聚体分布特征及不同粒径团聚体对Cd环境行为的影响。[方法]选取Cd污染水稻土麻砂泥田(花岗岩发育)与鳝泥田(板页岩发育),通过湿筛法将土壤团聚体分为4个粒级:大团聚体(2~8 mm)、中间团聚体(0.25~2 mm)、微团聚体(0.053~0.25 mm)和粉黏粒(<0.053 mm),分析不同粒径团聚体去除有机质与游离态氧化铁对Cd的吸附作用。[结果] 2种土壤均以大团聚体为主,鳝泥田团聚体结构较麻砂泥田稳定,其平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均高于麻砂泥田。麻砂泥田中间团聚体占比较高,结构疏松,稳定性差,主要受母质中有机质和游离氧化铁质量分数偏低影响。随着粒径减小,团聚体有机质、游离氧化铁及阳离子交换量均显著升高。团聚体对外源Cd吸附能力均随粒径减小而增强,粉黏粒对Cd的吸附能力最强;去除有机质后团聚体对Cd吸附能力显著下降,而去除游离氧化铁后下降幅度较小。[结论]不同土壤类型引起的团聚体组分和结构稳定性差异,将显著影响其对Cd的吸附及赋存形态,所得结果为揭示稻田重金属污染演变规律及制定修复策略提供科学依据。
2025年05期 v.39;No.200 105-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1875K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 廖启元;李粤丰;詹慧秀;童成立;方贤滔;王聪;吴金水;沈健林;
[目的]为探究生物炭协同硝化/脲酶抑制剂配施及秸秆覆盖等管理措施在野外原位条件下对茶园氮磷淋失的影响,以期为茶园的氮磷淋失阻控提供科学依据。[方法]以亚热带地区红壤丘陵茶园为研究对象,通过设置不施肥(CK)、常规施肥(CON)、生物炭添加(BC)、生物炭+硝化/脲酶抑制剂(BNI)和秸秆覆盖(RS)共5个处理。在1 a的观测期间内监测土壤理化性质变化及自然降雨条件下各处理淋溶液氮磷流失。[结果]观测期间,相较于CON处理,BNI处理土壤铵态氮和硝态氮质量分数最高且分别高出2.8%和72.8%。BNI处理土壤中铵态氮和硝态氮质量分数较高,可促进淋溶液中总氮浓度的提高。各处理土壤氮磷淋溶主要发生于春夏多雨时期,BC处理淋溶系数最高,为24.3%,RS处理淋溶系数最低,为8.3%。对淋溶液总氮流失量,BNI处理(275.0 kg/hm~2)最高,RS处理(65.9 kg/hm~2)最低;对淋溶液总磷流失量,其流失形态以颗粒态磷为主,BC处理(201.5 g/hm~2)最高,RS处理(32.4 g/hm~2)最低。相较于CON处理,RS处理淋溶液总氮流失量减少43.6%;BNI和RS处理淋溶液总磷流失量分别降低39.1%和77.2%。[结论]结合茶园土壤植物可利用养分含量及氮磷淋失的阻控能力,秸秆覆盖是减少茶园氮磷流失有效的管理措施。
2025年05期 v.39;No.200 116-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王苗苗;胡益然;柴接君;黎千秋;
[目的]阐明丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)接种对土壤养分和水分供给不足的削减机制,支撑喀斯特脆弱生态系统的可持续恢复。[方法]基于湖南省邵阳县典型喀斯特石漠化区人工林样地的原位接种试验,分别采集上、中、下坡0~15、15~30 cm土层细根和0~15、15~30、30~50 cm土层土壤样品测定AMF侵染状况、群落组成和土壤理化性质,明确关键微生物添加对土壤养分和水分等特性的影响。[结果]接种提升根系AMF侵染强度和侵染率;在属水平上,类球囊霉属、球囊霉属和双型囊霉属是AMF群落的优势属,其相对丰度在接种后变化较大,且在不同坡位和土层间存在差异。接种后,Simpson多样性指数在0~15 cm土层各坡位、15~30 cm土层中坡、30~50 cm土层中下坡皆有所增加,但差异不显著;Chao1丰富度指数皆呈增加变化,但仅在0~15 cm土层上坡差异显著;Pielou均匀度指数在0~15 cm土层上中坡、15~30 cm土层中坡、30~50 cm土层各坡位皆呈增加变化,差异皆不显著。各土层碱解氮质量分数皆呈减少变化,速效磷质量分数仅在15~30 cm土层有所下降,土壤有机碳质量分数在0~15、15~30 cm土层均呈减少变化,但差异皆不显著;土壤水分体积分数在各土层皆极显著增加,毛管孔隙在0~15、30~50 cm土层有所增加,pH和交换性Ca~(2+)在各土层皆有所降低,但差异皆不显著。速效养分氮磷比在0~15、15~30 cm土层呈降低趋势,表明接种AMF可在一定程度上缓解土壤养分对磷的限制。土壤特性间相关性和冗余性分析表明,接种后微生物群落组成的变化直接或间接影响养分和水分等理化性状。[结论]研究结果厘清了石漠化人工林土壤特性对AMF接种的响应特征,明确了养分水分变化及其驱动因素,有助于突破土壤生态功能恢复滞后瓶颈,提升脆弱生态系统服务功能。
2025年05期 v.39;No.200 128-137+146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1618K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 许银;袁江;符素华;
[目的]土壤饱和导水率(K_s)是反映土壤水分和溶质运移能力的关键参数,对于理解和预测土壤水分运动和土壤侵蚀等过程至关重要。研究黄土高原切沟汇水区不同植被恢复模式下K_s的变化规律及影响因素,对区域水土流失改善具有重要意义。[方法]选取纸坊沟小流域38个典型植被恢复样地(5个裸地、3个旱地、8个乔木林地、3个其他林地、5个灌木林地和14个其他草地)为研究对象,测定不同样地0~10 cm土层K_s、土壤理化性质和根系特征,利用Spearman相关性分析、偏最小二乘回归(PLSR)和多元逐步回归分析揭示植被恢复模式对K_s的影响机制,并建立K_s预测模型。[结果]不同植被恢复模式下K_s差异显著(p<0.05),平均K_s大小为灌木林地(1.46 mm/min)>其他林地(1.36 mm/min)>其他草地(1.23 mm/min)>乔木林地(1.04 mm/min)>旱地(0.65 mm/min)>裸地(0.15 mm/min)。Spearman相关性分析和PLSR模型表明,砂粒、黏粒、体积质量、最大持水量、非毛管孔隙度、根体积密度、根质量密度、1~2 mm径级根质量密度、0~1 mm径级根质量密度是影响K_s的重要因子。逐步线性回归显示,加入根系指标后,预测模型解释力得到显著提升,表明中等根系通过扩张孔隙网络与抵消压实效应显著优化K_s。[结论]植被恢复通过根系与土壤相互作用,改善孔隙结构并显著提升K_s。研究结果为黄土高原生态恢复工程的配置优化及水文模型参数化提供科学依据。
2025年05期 v.39;No.200 138-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 梁瑞;郑粉莉;王雪松;莫帅豪;王伦;盛佳盈;杨新月;
[目的]阐明东北黑土区土壤侵蚀-沉积对坡耕地土壤质量的影响,可为黑土资源保护和可持续利用提供重要科学依据。[方法]选取黑龙江省克山县的两块厚层黑土区的坡耕地,采用~(137)Cs示踪技术估算土壤侵蚀速率,基于最小数据集方法构建土壤质量评价指标,分析典型厚层黑土区土壤侵蚀-沉积对坡耕地土壤质量的影响。[结果] 1)研究区坡耕地土壤侵蚀-沉积速率为-1 563.2~7 916.1 t/(km~2·a),平均侵蚀速率为2 669.0 t/(km~2·a)。且土壤侵蚀速率在坡面空间分布上均表现为坡中下部侵蚀强烈,坡顶和坡中上部为轻度-中度侵蚀,坡底50 m坡段出现沉积,坡面土壤侵蚀最严重部位分布在120~170 m坡段。2)构建包含土壤黏粒(Clay)、土壤有机碳(SOC)、全磷(TP)、有效氮(AN)、微生物量碳(MBC)和β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)的土壤质量评价最小数据集,且最小数据集可以替代全数据集,较真实地反映研究区耕地的土壤质量状况。3)研究区在侵蚀区的SQI与土壤侵蚀速率呈显著负相关(p<0.01),而在沉积区的SQI与沉积速率呈不显著正相关,2块样地侵蚀区的SQI较沉积区平均减少13.3%,且SQI的空间分布与土壤侵蚀速率的空间分布呈相反变化趋势。[结论]研究区土壤侵蚀是导致坡耕地土壤质量退化的关键驱动力。
2025年05期 v.39;No.200 147-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1928K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 周笑;王彬;樊华;王文刚;佟亚宁;王俊;李力国;
[目的]旨在探讨土壤侵蚀-沉积过程对土壤有机碳组分的影响及其相互作用机制,以加深对东北黑土区耕地碳库管理策略及土壤有机碳响应机制的理解。[方法]以东北薄层黑土区(宾县)和厚层黑土区(克山县)典型坡耕地为对象,采用~(137)Cs示踪技术定量评估土壤侵蚀强度,明晰不同土壤侵蚀强度对坡面土壤有机碳组分特征的差异及其变化趋势,揭示土壤侵蚀对土壤有机碳组分的影响机制。[结果]薄层黑土区年平均土壤侵蚀模数为2 822.99 t/(km2·a),厚层黑土区年平均土壤侵蚀模数为2 174.74 t/(km2·a)。土壤侵蚀-沉积速率是驱动土壤有机碳组分变化的主要因素,随着土壤侵蚀速率的增加,土壤有机碳组分显著减少,且二者呈显著负相关。不同有机碳组分流失速率依次为EOC>POC>MBC>DOC。[结论]总氮(TN)是影响土壤有机碳及组分分布的关键因子,而C/N比值、黏粒和砂粒质量分数对有机碳组分的分布具有显著影响。
2025年05期 v.39;No.200 158-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1756K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 褚保森;张帅发;刘峰;张鹏程;张智勇;陆子淳;周金星;
[目的]探究干旱河谷区土壤有机碳组分及其稳定性变化特征,明确环境因子与土壤有机碳组分及其稳定性之间的关系,为生态脆弱区固碳减排的系统管理提供依据。[方法]选择西藏波密干旱河谷区不同坡向(阴坡、阳坡、半阴坡、半阳坡)、坡位(坡下、坡中、坡上) 0~30 cm土壤为研究对象,测定土壤理化性质、土壤有机碳及其组分。[结果] 1)阴坡土壤有机碳质量分数为11.37~34.74 g/kg,相较于半阴坡、半阳坡、阳坡分别提高55%、138%、292%。土壤颗粒有机碳、易氧化有机碳、矿质结合态有机碳、可溶性有机碳质量分数随坡向均表现出与有机碳变化一致的趋势。阴坡土壤有机碳稳定性显著高于其他坡向,为54.3%~62.1%,相较于半阴坡、半阳坡和阳坡分别提高6%、12%和30%。2)土壤有机碳质量分数沿坡位分布为坡下(17.29 g/kg)>坡中(13.42 g/kg)>坡上(9.73 g/kg),土壤颗粒有机碳、易氧化有机碳、矿质结合态有机碳、可溶性有机碳质量分数在坡位梯度上随坡位升高而降低。各坡位土壤有机碳稳定性大小为坡下(38.1%~62.1%)>坡中(36.9%~59.9%)>坡上(37.6%~58.7%)。3)影响藏东南干旱河谷区土壤有机碳组分及其稳定性的主要环境因子为坡向、植被盖度、土壤全氮、碱解氮、全磷及黏粒质量分数。[结论]藏东南干旱河谷区土壤有机碳组分及其稳定性在不同坡向和坡位上存在显著差异,环境因子中起主要调控作用的为坡向、植被盖度、土壤全氮、碱解氮、全磷和黏粒质量分数,研究结果可为藏东南干旱河谷区SOC的精准评估和土壤碳库调控提供参考。
2025年05期 v.39;No.200 169-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1556K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王林华;俞梦笑;王森浩;李志鹏;李旭;刘菊秀;闫俊华;
[目的]与天然形成的热带珊瑚岛相比,新成珊瑚岛因其建成过程中水力冲填和沉积导致剖面分布有致密层。为探明珊瑚砂剖面结构水力性质和水文条件对坡面水分入渗、壤中径流等水文过程与珊瑚砂颗粒输移的影响。[方法]以新成珊瑚岛剖面致密层为研究对象,通过珊瑚岛原位剖面调查和取样,分析珊瑚砂剖面的质地类型及其水文物理性质。结合室内珊瑚砂模拟降雨试验,分析均质和致密层分布的坡面在不同水文条件下的水文与珊瑚砂流失过程特征。[结果]粗质珊瑚砂具有较强导水能力,而致密层导水能力较差,饱和导水率仅为其他质地类型珊瑚砂的8%。均质珊瑚砂坡面降水全部入渗淋溶,无地表径流。而致密层可延滞水分向深层迁移,坡面以壤中径流为主,约占总降水量的87%,导致珊瑚砂体内出现颗粒输移流失。同时,水文条件从自由入渗、水分饱和到渗流的改变可促进壤中径流量和珊瑚砂流失量,但导水能力低的致密层能削减渗流条件下珊瑚砂流失量。[结论]致密层可明显改变珊瑚砂淡水水文和砂颗粒流失,导致局部区域淡水循环浅层化、溶蚀裂隙发育等潜在效应。研究结果对理解珊瑚岛淡水循环过程和建设生态岛均具有重要意义。
2025年05期 v.39;No.200 179-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 吴锐斌;及金楠;李思岑;
[目的]构建适用于不同生长阶段的香根草根土复合体本构模型,以精确模拟和预测根土复合体力学行为。[方法]选取3组不同生长阶段(20、40、60 d)的香根草-红土复合体作为研究对象,通过三轴试验获取力学参数。基于混合物法则,分别采用邓肯-张模型和线弹性模型计算土体和植物根系的本构关系,并按照体积分数进行叠加。[结果] 1)基于混合物法则理论所构建的两相叠加本构模型在模拟根土复合体的力学行为方面表现出色(R2>0.89)。该模型的应力-应变曲线能够准确地反映根土复合体在三轴试验中的抗剪强度及应力-应变关系在不同生长阶段的变化趋势。2)将邓肯-张模型与线弹性模型分别作为基本相与加筋相的本构关系模拟,能够根据2种材料的特性差异,有效模拟并准确反映二者各自在剪切过程中的应力-应变响应特征。3)香根草根系能够有效加固土体。在生长周期内,随着香根草种植时间的延长,根系的数量、直径和体积逐渐增大,弹性模量逐渐减小。根系加固作用逐步增强,根土复合结构体的抗剪强度也逐渐提升。[结论]该模型不仅能够全面描述根土复合体的应力-应变关系,而且能够通过根系数量、单根弹性模量和根系体积等参数,精确评估不同生长阶段植物根系的土壤加固作用,为边坡稳定性分析和生态护坡技术的应用与规划提供科学理论支持。
2025年05期 v.39;No.200 188-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 1476K] [下载次数:179 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王萍秀;张天海;郑志宇;刘俏;王方超;陈伏生;祖奎玲;
[目的]为揭示亚热带常绿阔叶林氮磷(N、P)添加对土壤团聚体碳的影响及其内在机制,掌握亚热带常绿阔叶林中土壤有机碳的稳定性及生态系统碳循环规律。[方法]在常绿阔叶林布设长达6 a的N、P添加试验平台[对照,100 kg/(hm~2·a)(以N计),50 kg/(hm~2·a)(以P计),100 kg/(hm~2·a)(以N计)+50 kg/(hm~2·a)(以P计)],分析土壤团聚体粒径分级、磷组分和有机碳化学分子结构组成,探究不同粒径土壤有机碳对N沉降和P添加的响应。[结果] N添加处理显著提高大团聚体(>2 mm)和黏、粉粒(<0.053 mm)SOC质量分数,显著降低大团聚体(>2 mm)和小团聚体(0.25~2 mm)土壤有机碳分解程度(SD)。氮磷(N+P)同施处理显著提高大团聚体(>2 mm)中多糖和醇酚质量分数,显著降低小团聚体(0.25~2 mm)SD,显著提高除微团聚体(0.25~0.053 mm)以外的各粒径土壤易分解态磷中的树脂(Resin-P)质量分数。冗余分析表明,NaOHs-Pi和残余磷分别是>2 mm团聚体和<2 mm团聚体化学分子结构主要驱动因子。[结论] N沉降增加难分解性磷,从而提高土壤有机碳化学稳定性。
2025年05期 v.39;No.200 197-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1672K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 石晓蕊;信忠保;
[目的]探究雅鲁藏布江流域生态系统服务随海拔梯度的时空变化特征及权衡/协同关系,协调区域经济发展与生态保护,推动区域可持续发展。[方法]采用InVEST模型对2000—2020年流域内生境质量、产水、土壤保持、固碳和粮食供给5种生态系统服务进行时空变化评估和不同海拔梯度量化分析,并结合Spearman相关性分析和地理加权分析揭示生态系统服务权衡/协同关系变化。[结果] 1)2000—2020年,生态系统服务供给量高值区主要分布在雅鲁藏布江流域下游地区,生境质量普遍维持在0.80左右,碳储量显著增加。土壤保持量上升12.43%,而产水量受降水减少影响下降1.26%。2)生境质量、土壤保持量和碳储量显著增加(p<0.05),显著变化区域分别占流域的30.24%、42.58%和65.40%。各生态系统服务随海拔升高而降低并存在明显海拔阈值(生境质量>4 800 m,产水>3 800 m,土壤保持>3 800 m,碳储量>2 800 m)。3)数量分析表明,粮食供给与产水、土壤保持与生境质量呈低协同上升趋势,产水与土壤保持协同度最高,约为0.83,其余协同度约为0.56,粮食供给与生境质量呈显著权衡关系(p<0.05);空间分析表明,碳储量-生境质量协同区占比最大,约占31.12%(p<0.05)。[结论]研究结果揭示雅鲁藏布江流域生态系统服务供给能力和随海拔变化的态势,以及从数量和空间上揭示生态系统服务之间的权衡协同度,为雅鲁藏布江流域生态保护修复提供科学依据。
2025年05期 v.39;No.200 209-218+233页 [查看摘要][在线阅读][下载 1911K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 温姗姗;汪辰钰;翟建青;周彪;
[目的]全球温升对气候系统具有持续性影响,深入理解不同温升情景下气候要素的变化趋势及其空间分布特征,有助于为制定差异化的气候适应策略提供科学依据。[方法]基于NASA Earth Exchange Global Daily Downscaled Projections(NEX-GDDP-CMIP6)高分辨率数据,评估全球温升1.5~5.0℃情景下中国气候要素的变化,重点分析6个关键气候变量的变化趋势及空间分布。[结果]中国陆地增温速率高于全球平均水平,且相对增幅随全球温升呈加剧趋势。当全球温升1.5℃时,中国年平均气温上升约1.3℃,温升5.0℃时,中国升温达5.92℃,最低气温增幅更高,达6.21℃,东北、华北和青藏高原地区增温尤为显著。降水量随温升显著增加,全球温升3.0℃时,70%的地区年降水量增幅超过50 mm,青藏高原和西北地区增幅超过100 mm。伴随温升,极端高温和极端降水事件的频率和强度可能增加。风速和相对湿度整体呈下降趋势,可能影响风能资源开发和区域水汽循环:在全球温升1.5℃时,风速下降约0.15 m/s,温升5.0℃时下降至0.32 m/s,降幅扩大约1倍;相对湿度在温升5.0℃时较基准期下降0.34%,但模式间存在较大不确定性。[结论]研究结果为中国区域气候变化的适应与减缓政策提供了科学依据,突出了控制全球温升的重要性,有助于应对气候变化带来的潜在挑战,降低未来气候风险。
2025年05期 v.39;No.200 219-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 4319K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘姗;刘泽彬;王梦飞;王彦辉;徐丽宏;刘小粉;于澎涛;
[目的]受气象条件、植被特征、土壤性质和地形因子等差异影响,坡面土壤水分沿坡面分布的差异导致土壤储水量有明显空间变异,但目前对森林坡面不同坡位土壤水分动态及其影响因素的解析还不系统。[方法]以六盘山半湿润区华北落叶松林典型坡面为研究对象,于2023年5至10月监测了坡上、坡中和坡下3个坡位0~80 cm土层土壤水分体积分数变化,并同步观测气象条件、植被结构和土壤水文物理性质等。[结果] 1)土壤储水量存在坡位差异,其平均值表现为坡中>坡下>坡上,但土壤储水量的波动在坡中最大。2)在时间上,各坡位单场降雨事件0~80 cm土层土壤储水量增量变化均属强变异,0~10、10~20 cm土层土壤储水量增量的变异较小;影响土壤储水量增量时间变化的主要因素为降雨量和降雨时长;各坡位单个无雨时段0~80 cm土层土壤储水量减少量变化均属强变异,其中10~20 cm土层变异最小;影响土壤储水量减少量时间变化的主要因素为潜在蒸散量和无雨天时长。3)不同坡位间土壤储水量增量大小表现为坡中>坡下>坡上,主要与土壤体积质量和饱和导水率有关;土壤储水量减少量大小表现为坡中>坡上>坡下,主要与林地蒸散、石砾体积分数和总孔隙度有关。[结论]研究结果对于深入理解坡面水分再分配机制及科学指导半湿润区山地的林水管理有重要价值。
2025年05期 v.39;No.200 234-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 1617K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 叶遄;洪燕真;张榕欢;黄诗怡;潘思杰;
[目的]科学评估福建省森林生态系统服务价值,为福建省生态保护与高质量发展提供有益借鉴。[方法]基于地理学的时空视角,以福建省2000年、2003年、2008年、2013年、2018年和2023年的森林生态系统服务价值为研究对象,运用价值当量法,并进行3次系数修正,测算对应年份的福建省森林生态系统服务价值,运用ArcGIS重心模型、空间分析等模型方法分析其时空格局的演变。[结果] 1)福建省森林生态系统覆盖面广,总面积呈先增长后降低趋势,分布较为均衡。但森林生态系统逐渐呈分散化趋势,破碎化程度加深。2)福建省森林生态系统服务价值呈波动变化趋势,总值略有下降,但变化程度较小,调节服务价值是森林生态系统服务价值的主体,变动趋势与森林生态系统服务价值的变动趋势基本一致。不同阶段的森林生态系统服务价值等级空间地域性分布规律明显,不同时期各区县的级别分布存在差异。3)福建省森林生态系统服务价值空间分布格局呈“东北-西南”的空间分布态势,分布重心大体向西南方向移动,逐渐偏离福建省的几何中心,标准差椭圆的覆盖面呈较为稳定态势,空间分布均衡性逐渐加强。4)福建省森林生态系统服务价值呈高高集聚或低低集聚的空间分布特征,且森林生态系统服务价值高-高、低-低类型的空间集聚效果比较显著,低-高、高-低类型的空间集聚效果并不明显。[结论]研究结果对福建省摸清森林生态系统家底、整合空间配置、制定科学合理的生态保护和管理政策及促进区域可持续发展具有重要的现实意义。
2025年05期 v.39;No.200 244-255+263页 [查看摘要][在线阅读][下载 1707K] [下载次数:567 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 窦婷婷;赵晨森;牛健植;伦小秀;蔺星娜;杨涛;
[目的]揭示北京山区森林生态系统2005—2020年健康状况时空演变特征,分析区域差异及影响因子解释力。[方法]构建以“地理环境-植被结构-生态压力-植被功能”为准则层的森林生态系统健康评价体系,应用熵权-TOPSIS法,计算指标权重并评价北京山区森林生态系统健康,分析2005年、2010年、2015年、2020年森林生态系统健康变化特征。在此基础上,利用空间自相关分析和K-means聚类分析探究生态系统健康的空间聚集和区域差异。最后,利用地理探测器中的单因子探测和交互探测模块,量化各指标因子对森林生态系统健康空间分布的解释力。[结果] 1)2005—2020年北京山区森林生态系统健康水平呈上升趋势,现阶段北京山区森林生态系统以中等健康和较好健康为主,二者面积占比分别为41%和48%,空间上呈远城区高、近城区低的空间分异格局。2)北京山区森林生态系统健康状况持续向好,2015—2020年变化尤为明显,优等健康地区占比从2.43%升至18.65%。研究区莫兰指数在2005—2020年呈先降后升的趋势,表现出显著的全局空间自相关和局部空间自相关集聚特征,显著性空间类型以正相关为主,HH型和LL型分别为41.8%和30.8%,占显著性类型总数的79.6%。3)以乡镇为单位展示北京山区森林生态系统健康的空间差异性,结果表明,怀柔、密云和延庆地区的生态健康水平较高,而丰台、海淀和石景山区的森林健康状况相对较差。4)土壤保持、LAI、NDVI、乔木盖度、人口密度为北京山区森林生态系统健康的主导因子,各因子之间的交互作用表现为非线性增强和双因子增强;北京山区森林生态系统健康2005年由GDP和土壤保持主导,2010—2015年由LAI和土壤保持主导,2020年由土壤保持与空气净化主导。[结论] 2005—2020年北京山区森林生态系统健康状况不断好转,生态服务功能在森林生态系统健康中的影响力逐渐显现。在今后森林经营和管护中,需要充分考虑森林生态系统服务功能的提升及维护。
2025年05期 v.39;No.200 264-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 2273K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 马明;毛理虎;李久林;周梦茹;胡素雯;李鹏振;
[目的]探究城市土地绿色利用效率和城市高质量发展的互动关系及协调效应,为促进城市土地绿色利用转型,实现区域高质量发展提供科学支撑。[方法]以长三角地区41个地级市为对象,构建评价指标体系,分别运用非期望产出Super-EBM、熵权-TOPSIS模型测算2008—2022年城市土地绿色利用效率与高质量发展指数,采用PVAR模型揭示二者互动关系,借助修正后的耦合协调模型、GM(1,1)灰色预测模型探究二者协调时空特征及未来趋势。[结果] 1)长三角地区城市土地绿色利用效率呈波动上升态势,呈“西退东进-泛均质化”的空间特征;高质量发展非线性增长特征明显,“极化辐射-干线延伸”空间格局突出。2)二者存在双向因果交互关系,同时受自身和对方的双重冲击,但更多受自身结构影响,具有惯性依赖特征,并且高质量发展对城市土地绿色利用效率的促进作用更强。3)二者协调水平稳步增长,表现为上海市>江苏省>浙江省>安徽省,总体呈“南高北低、东高西低、中部隆起”的空间特征,以发达城市为核心的“Z”字形轴线格局逐渐明晰;未来协调水平持续改善,但“核心-边缘”分布态势得到巩固。[结论]通过全面落实高质量发展要求,发挥核心增长极溢出效应,针对不同类型城市精准施策,从而实现区域整体交互协调发展。
2025年05期 v.39;No.200 276-289页 [查看摘要][在线阅读][下载 2013K] [下载次数:567 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 路旭;连羚毓;郭曼曼;
[目的]为了解水生态安全格局的构建对流域的生态保护修复和可持续发展。[方法]以辽河干流流域为例,选择产水量、水质净化及土壤保持3项具有水文传导特征的水生态系统服务,基于“源-流-汇”的理念框架,采用InVEST模型定量评估水生态系统服务供需关系以识别“源”和“汇”,采用电路理论识别以水流为媒介的生态廊道及生态夹点和障碍点,最终构建流域水生态安全格局。[结果]综合3项水生态系统服务的“源”面积为1.22万km~2,“汇”面积为0.49万km~2;树状、网络状“流”287条,主要沿着干河流向支流延伸;生态夹点79个,生态障碍点111个。[结论]研究结果可为流域生态修复的分区分类、关键区识别和修复工程布局等提供依据和策略。
2025年05期 v.39;No.200 290-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 胡嫚莉;赵子龙;李鑫;
[目的]土地利用是人类活动影响气候变化的重要路径,探究土地利用变化对区域气候的影响机理与效应是全球可持续发展调控的关键科学问题。[方法]基于RegCM 4.7区域气候模型,输出分辨率为50 km,模拟2009—2018年中国地区土地利用变化背景下的区域气候演变过程,并从地表热量平衡和低层环流场探讨气温和降水的变化机理。[结果] 1)研究区土地利用变化对气温影响更为显著;2)不同土地类型变化的气候效应不同,农用地转为林地后引起夏季气温的升高和降水增加,而林地转为农用地则引起降温,农用地转为建设用地引起气温升高,但降水量有所下降;3)土地利用变化对气候的影响存在显著的空间分异(东部响应强于西部)和季节差异,夏季气温和降水响应较强;4)不同土地利用转型对气温和降水具有不同调控机制,华东农用地转建设用地驱动夏季增温0.14℃,而华南林地扩张促进降水的增加。[结论]研究验证RegCM 4.7模型的实用性,结果可为编制气候韧性导向的国土空间规划提供科学依据。
2025年05期 v.39;No.200 300-308页 [查看摘要][在线阅读][下载 2102K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 韩月侠;董斌;朱若晴;张维栋;朱培桢;屈建伸;王昊;
[目的]在全球气候变化与人类社会经济活动强度持续增强的双重驱动下,探索安徽省生态系统服务供需失衡问题,为区域生态安全建设提供可靠依据。[方法]选取安徽省作为研究区,集成InVEST模型与热点分析方法,系统评估安徽省2003—2023年产水、生境质量、碳储存及土壤保持4项关键服务的供需能力及其综合冷热点分布格局,并借助电路理论,构建安徽省生态供需格局。[结果] 1)2003—2023年,产水量呈先减少后上升趋势,在空间上呈“南多北少”分布;碳储量呈现持续减少趋势;生境质量呈“南高北低”且逐年下降的趋势;土壤保持数量上呈先减少后增大趋势,总体呈上升趋势。2)2003—2023年,产水服务需求量、固碳服务需求量及生境需求总体呈上升趋势;安徽省土壤保持服务需求(土壤侵蚀)量总体呈显著下降趋势。3)安徽省生态系统服务综合供给热点呈“南部及西南部高、北部低”的特点;综合需求热点呈“西北部高、东南部低”的特征;综合供需比整体呈“南高北低”的特征。4)对安徽省生态供需网络进行构建,共识别供给源地40个,需求源地36个;供给廊道93条,需求廊道96条。[结论]研究从供需关系视角出发,构建多目标协同的生态供需网络,形成“南屏北联,江河流域贯通”的生态供需格局,以维持生态供需的平衡和生态网络的正常运行,为区域资源优化配置与可持续生态系统管理提供科学依据,形成兼具理论价值与实践指导意义的决策支撑体系。
2025年05期 v.39;No.200 322-334页 [查看摘要][在线阅读][下载 2185K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 廖炟;李滨玲;宋薇;周兵;苏启陶;闫小红;
[目的]探究不同光照强度对入侵种大狼耙草与本地种山莴苣光合特性的影响,为揭示大狼耙草的入侵机制提供参考依据。[方法]以2种植物盆栽幼苗为材料,采用黑色遮阳网建立100%、40%、24%、14%光强的遮阴棚,比较植物处理间叶片光合特性差异。[结果] 1)100%和14%光强下,大狼耙草最大净光合速率(P_(max))、光饱和点(LSP)均明显高于山莴苣,光补偿点(LCP)则低于山莴苣。2)100%和14%光强下,大狼耙草的叶绿素质量分数明显高于山莴苣。3)大狼耙草的羧化效率(CE)、Rubisco最大羧化速率(V_(c,max))、RuBP最大再生速率(J_(max))及无CO_2时的光呼吸速率(R_P)在100%光强下显著高于山莴苣,V_(c,max)在14%光强下明显高于山莴苣,而R_p在中低光强下下降并低于山莴苣。4)大狼耙草的P_(max)、R_d、CE、A_(max)、R_p、J_(max)比山莴苣具有更高可塑性。[结论]入侵植物大狼耙草在不同光强下表现出更高的光合能力和光合生理可塑性,对光强具有更广泛的适应范围。
2025年05期 v.39;No.200 349-356页 [查看摘要][在线阅读][下载 1554K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 黄艳波;
[目的]构建鼠尾草适应性综合评价体系,筛选上海(长三角)地区适栽的鼠尾草物种。[方法]运用层次分析法(AHP)构建由5个约束层22个指标层组成的适应性评价体系,对国内外120种(品种)鼠尾草属植物的适应性进行综合评估。[结果]抗性/突出性状和生长势是适应性评价体系中2个主要表征鼠尾草适应能力的因子。120个供试鼠尾草的适应性从高到低共划分为4个等级:Ⅰ级>3.50分,Ⅱ级为3.00~3.50分,Ⅲ级为2.50~3.00分,Ⅳ级≤2.50分。其中,Ⅰ级包括丹参等23个原种和樱红小花鼠尾草等10个品种,在上海地区的适应性最好,推广栽培价值最大。[结论]制定一套全面、合理、实用的鼠尾草适应性评价体系,明确在上海(长三角)地区适应能力不同的鼠尾草种类,为不同地区引种与栽培鼠尾草属植物提供参考标准及可直接选择的物种。
2025年05期 v.39;No.200 357-366页 [查看摘要][在线阅读][下载 1712K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]