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  • 肥料酸化对灌漠土pH 的影响

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 明确水肥一体化条件下不同酸度水肥溶液对灌漠土pH的改良效果,为碱性土壤合理施肥提供参考。本试验设置5个灌溉溶液pH:A1(1.5)、A2(3.5)、A3(5.5)、A4(7.5)(对照)和A5(9.5),两个灌水量W1(1500 m3·hm-2)和W2(3000 m3·hm-2),两个施氮量N1(450 kg·hm-2)和N2(900 kg·hm-2),共20个处理,通过盆栽试验进行研究。结果表明:(1)土壤pH与灌溉溶液pH显著正相关,A1处理下0~5 cm土层土壤pH可降至7.16~7.4,相比A2、A3、A4、A5四个处理降低了0.45~0.81,与各处理间差异显著。(2)增加灌水量或施氮量对土壤pH无显著影响。(3)土壤pH在灌溉溶液的当天最低,然后慢慢恢复,且随着灌溉次数的增加,土壤pH越来越低。(4)各处理下土壤pH随土层深度的增加而增加,其中A1处理下0~5 cm、5~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm土层土壤pH分别为7.27、7.67、7.84、7.98、8.08,土层间差异最大。酸性溶液能显著降低灌漠土pH,不论是灌溉溶液pH,还是灌水量,或是施氮量,主要是改变了耕层土壤的pH,对底层土壤pH影响不大。所以,在农业生产中,可通过调节溶液酸度,降低碱性土壤pH,为作物的健康生长提供保障。

  • 不同果农复合种植模式土壤入渗能力 及其影响因素

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为研究残塬沟壑区苹果园不同果农复合种植模式下土壤入渗能力及其影响因素,采用野外双环入渗法测定了永寿县果-荒(CK)果-草(M1)果-蔬(M2)果-粮(M3)复合种植模式下苹果园的土壤水分入渗参数,使用相关性分析和线性冗余分析研究了土壤入渗特征参数的影响因素。利用3种常用的土壤入渗模型对4种果园入渗过程进行拟合。结果表明:4种果农复合种植模式下果园土壤初始入渗速率在7.18~13.57 mm·min-1;稳定入渗速率在1.87~2.94 mm·min-1;平均入渗速率在3.36~5.65 mm·min-1;累计入渗量在260.51~423.65 mm,各果农复合种植模式苹果园初始入渗速率和平均入渗速率表现为M1>M3>M2>CK;稳定入渗速率和累计入渗量表现为M1>M2>M3>CK,M1样地各入渗指标显著大于其他管理模式样地,CK样地各入渗特征指标最小。相关性分析发现,土壤入渗特征指标与土壤容重、黏粒含量和粉粒含量呈负相关;与最大持水、最小持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙沙粒含量呈正相关。线性冗余分析结果表明,土壤粉粒含量、土壤孔隙度、土壤持水量、土壤容重是影响土壤入渗能力的主要的因素。主成分分析评价的土壤入渗能力排序为M1(2.75)>M2(0.04)>M3(-0.63)>CK(-2.17),苹果园林下种植作物能够有效的增加土壤入渗能力。比较3种模型发现,蒋定生模型对残塬沟壑区4种果农复合种植模式果园土壤入渗过程的拟合精度较高(R2=0.97),适用于描述该地区土壤入渗的实际情况。

  • 巩乃斯河谷地带地表土壤水分和电导率的分布特征

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 土壤水分和土壤电导率是影响植被生长和农业发展的重要因素,传统方法测量土壤水分和土壤电导率成本高,导致当前缺少基于实测资料的这两种土壤变量在山区流域不同空间尺度下的研究。本研究利用地表土壤水分和电导率实测数据,应用统计学方法,分析了天山西部巩乃斯河谷地带不同空间尺度下秋季地表土壤水分和地表土壤电导率的分布特征及其影响因素。结果表明:(1)在巩乃斯河谷,流域尺度地表土壤水分随海拔的升高而显著(P阳坡(均值:22.83%),阳坡地表土壤电导率(均值:8.33 mS·m-1)>阴坡(均值:4.58 mS·m-1);(2)随空间尺度增大,影响土壤特性的环境要素更加复杂,地表土壤水分与地表土壤电导率关系逐渐变弱;(3)不同土地利用类型的地表土壤水分依次为:草地(均值37.19%)>耕地(均值37.04%)>林地(均值34.67%),地表土壤电导率依次为:耕地(均值17.36 mS·m-1)>草地(均值14.95 mS·m-1)>林地(均值13.81 mS·m-1)。在海拔、坡向、土地利用类型的影响下,巩乃斯河谷地带地表土壤电导率和土壤水分均呈中度变异。本研究有益于巩乃斯河流域水土资源合理利用及生态环境保护。

  • 毛乌素沙地人工固沙植被的土壤养分效应

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为探索毛乌素沙地不同人工固沙植被对土壤养分的影响规律,选取毛乌素沙地6种典型人工固沙植被为研究对象,通过分析计算0~100 cm土壤的理化性质和6种不同人工固沙植被林的土壤养分指数(SNI),研究结果表明:6种人工固沙植被的土壤容重无显著差异,呈现弱变异。土壤有机碳(SOC)、全氮含量(TN)均表现出表层大于底层,全钾(TK)含量无显著差异,磷(P)含量无明显规律性。土壤有机碳密度0~20 cm显著高于其他土层,表现出明显的表聚现象。0~100 cm的土壤有机碳(SOC)累积储量除裸沙地之外随土壤深度变化,6种人工固沙植被样地可以通过对数函数[y=aln(x)+b,R2>0.96]模拟。土壤养分指数(SNI)从大到小为花棒(Hedysarum scoparium)>樟子松(Pinus sylvestris)>苜蓿(Medicago sativa)>紫穗槐(Amorpha fruticosa)>长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)>沙蒿(Arte⁃misia desertorum),结果表明,花棒林(Hedysarum scoparium)的土壤养分状况最好,6种植被类型中花棒(Hedysarumscoparium)是毛乌素沙地中最适宜种植的植被。

  • 柠条引入对沙化草地土壤颗粒组分的影响

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 在干旱地区通过人工灌木的引入治理沙化草地是一种广泛存在的生态治理措施。人工灌木可以通过其防风固沙作用,稳定地表环境,从而促进沙化草地的修复。柠条是荒漠草原常见的一种治沙用灌木,其引入多年后对沙化草地土壤修复的效果到底如何,依然缺乏区域性的总结分析。采用经典统计学与地统计学相结合的方法,通过对宁夏中部人工柠条林地和沙化草地的土壤颗粒含量以及灌丛和斑块尺度土壤黏粒的相对富集能力分析,探讨了柠条引入对沙化草地土壤颗粒组分的影响,以期为同类地区沙化土地的恢复提供决策参考。初步研究结果表明,人工柠条林和沙化草地间土壤颗粒含量差异均不显著。在灌丛尺度上,阴坡土壤黏粒的富集能力相对较强,平均富集率为0.11,最大值达到1.09,整体以正效应为主,尤其以研究区北部的阴坡最为显著,南部土壤黏粒的富集能力显著减弱;阳坡土壤黏粒的富集能力整体以负效应为主,平均富集率为-0.08;在斑块尺度上,土壤黏粒的富集能力整体显著低于灌丛尺度,阴坡仍以正效应为主,但富集率显著降低;阳坡仍以负效应为主,但负效应程度显著增强,平均富集率为-0.17。综上,柠条引入作为荒漠草原沙化草地治理的一个重要工程措施,其效果与土壤沙化本底情况有关,同时又受到微生境(坡向)的影响。就本研究区域而言,柠条引入后只是推动了土壤黏粒物质在局域尺度的空间再分配,并未导致黏粒物质总量的显著改善,甚至在一定程度上体现出灌丛入侵的负面效应,同时这种效应随草地本底沙化程度的增强而增强。

  • 沙丘土壤含水量与地下水埋深时空变化特征

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 干旱半干旱沙丘区降水稀少,蒸发量大,水资源状况是其生态系统运行的关键因素。沙丘区土壤含水量及地下水是其水资源状况的关键衡量指标,本研究依据植被盖度梯度,在沙丘区选取典型沙丘(流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘)为研究对象,开展了不同植被盖度下和不同沙丘坡位的土壤水分含量和地下水埋深变化特征研究。结果表明:(1)沙丘植被盖度影响沙丘土壤含水量,随着植被盖度的增高,沙丘土壤水分含量逐渐降低,表现为土壤水分含量顺序为:流动沙丘>半固定沙丘>固定沙丘。沙丘不同坡位土壤水分含量存在差异,表现为:迎风坡底>背风坡底>迎风坡中>丘顶>背风坡中的趋势。沙丘土壤水分的时间变化特征主要受到降雨过程的控制,呈现出与降雨发生特征的一致性。(2)沙丘区地下水位季节性变化表现出非生长季明显回升,生长季逐渐下降的趋势,年度变化范围-0.21~0.18 m之间。植被盖度影响沙丘区地下水位的变化特征,变异系数由大到小为:固定沙丘>半固定沙丘>流动沙丘;受降雨影响,当短时间内累积降雨量或者单次降雨量超过30 mm时,沙丘区地下水位表现出对应的回升,回升幅度受到沙丘表面植被盖度和坡位的影响而呈现差异。(3)地下水可能对沙丘坡底位置深层土壤水分进行补给,但对沙丘坡中及以上区域土壤水分未见明显补给作用。

  • 基于改进彭曼公式法的疏勒河流域植被 耗水时空分布研究

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 疏勒河流域位于内陆干旱区,水资源是制约流域植被生长和发展的关键因素,植被耗水量研究对于实现该流域水资源合理配置起着至关重要的作用。本文基于气象数据和GIS技术,使用改进的彭曼公式法,定量分析了疏勒河流域不同植被类型各生长阶段耗水量的时空变化特征。研究结果表明:疏勒河流域植被耗水量在2000—2015年间呈上升趋势,多年平均耗水量为18.24×108 m3。植被耗水量呈明显的空间异质性,南部祁连山区植被耗水最多,北部马鬃山地区最少。荒漠植被耗水量最多(11.25×108 m3),有林地最少(0.10×108 m3)。2000—2015年植被不同生长阶段的耗水量变化存在较大差异,生长初期和发育期的耗水量呈减少趋势,生长中期和生长晚期的耗水量呈增加趋势。相比植被分布变化,参考蒸散发量的变化是疏勒河流域植被耗水变化的主要影响因素。

  • 乌尔逊河流域春季水体氢氧同位素与 水化学特征研究

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 采用水化学与氢氧稳定同位素技术,通过现场测试和室内分析,对乌尔逊河流域不同类型水体的水化学和氢氧同位素特征进行分析,探讨了水化学和氢氧同位素在水文过程的指示作用。结果表明:流域内河水的水化学类型以Na·Ca-HCO3型为主,地下水以Na-HCO3、Na-HCO3·Cl为主。流域内河水的水岩相互作用要强于地下水,主要离子来源于硅酸岩、石膏及白云岩的溶解沉淀;岩盐、钠、钾长石的风化溶解及部分人类活动的影响。离子受蒸发富集及岩石风化作用较明显,氢氧同位素研究指示出流域内河水与地下水的主要补给源之一均为大气降水,且研究区内的地表水受蒸发作用强于地下水。对研究区地下水及河水δD、δ18O、溶解性总固体TDS(Total DissolvedSolids)及Cl-含量的沿程变化进行分析后明确地下水受径流、左侧基岩裂隙水及孔隙水的共同补给,且地下水也是乌尔逊河的主要补给来源之一,其对乌尔逊河上、中、下游补给比例分别是59.35%、55.90%和52.00%。

  • 基于MOD10A1 的祁连山黑河流域典型冰川 反照率时空变化研究

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 冰川反照率作为影响辐射收支最为敏感的要素,其波动变化将直接影响冰川能量—物质平衡的变化。利用遥感手段研究冰川反照率特征和时空分布规律,对于估算冰川消融乃至下游河川径流具有重要参考依据。本文以MOD10A1逐日反照率产品和Landsat TM/ETM+影像反照率反演结果为主要数据源,用实测数据进行Landsat TM/ETM+反演反照率和MOD10A1产品反照率的误差分析;进而分析黑河流域典型冰川2000—2018年MOD10A1产品反照率的时空变化特征。结果表明,MOD10A1与自动气象站测得的实测反照率差异较大,但两者随时间的变化趋势一致;MOD10A1与Landsat TM/ETM+反演结果差异较小,在黑河流域冰川反照率的研究中具有较好的适用性。在年际尺度上,4条冰川反照率均呈现微弱的下降趋势,空间尺度上,八一冰川年平均反照率最高,羊龙河五号冰川次之,七一冰川次低,十一冰川最低;消融季冰川反照率羊龙河五号冰川最高,七一冰川次之,八一冰川次低,十一冰川最低。

  • 天山典型冰川区径流年内变化分析

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于天山乌鲁木齐河源1号冰川区1980—2016年的水文和气象资料,对冰川区径流在月、日和时尺度的变化特征及其原因进行了分析。结果表明:(1)1980—2016年该区消融期(5—9月)径流总体呈上升趋势,倾向率为3.44×104 m3·a-1,其中6—8月上升趋势较为显著;37 a来8月对径流增多贡献率最大,其次为6月和7月,5月和9月最低;消融期径流在1993年显著增加,5—8月径流均在20世纪90年代发生突变。(2)日径流量自1980s、1990s至2000s显著增加,而2010—2016年径流量有所减少;日径流峰值出现时间在1980s—1990s有明显提前趋势,但在2010—2016年,日径流峰值出现日期趋于稳定。(3)2011—2016年7月和8月昼夜流量变化较为显著;日流量曲线呈现“峰-谷”的日变化特征,且7月和8月峰值出现时间小于6月和9月。(4)1980—2016年,该流域消融期气温和降水均呈上升趋势;相关分析表明6—8月径流与气温均呈显著正相关。总体上冰川区年内径流与气温、降水在月、日尺度上表现出较好的同步性,表明其变化主要受控于同期的气温与降水量状况。

  • 基于SEBS 模型的精河流域蒸散发研究

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以干旱区生态脆弱区精河流域为研究区,选取1990—2016年气象观测日值数据及对应时期Landsat系列影像六景,基于地表能量平衡系统模型方法,对1990—2016年蒸散发的时空格局进行了研究。结果表明:(1)在全球升温的大背景下,近26 a来研究区蒸散发整体呈增加趋势,Morlet小波分析显示存在5 a、7 a、13 a尺度变化周期。(2)研究区蒸散发量在空间呈现南高北低特征,蒸散发减少区域在东北未利用地,蒸散发显著增加区域在艾比湖西北部和南部山区。(3)不同土地利用类型下的蒸散发量由高至低为:林地>水体>草地>耕地>建设用地>未利用地。(4)与地表蒸散发表现出高度正相关的气象因素为风速,地表参数为高程(DEM)与地表比辐射率(ε);与地表蒸散发表现出高度负相关的气象因素为近地表空气相对湿度,地表参数为温度植被干旱指数(TDVI)与地表温度(Ts)。

  • 乌伦古河流域潜水水化学特征与成因分析

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为查明乌伦古河流域不同地貌单元潜水水化学空间分布特征及其成因,采用数理统计、舒卡列夫分类、Piper三线图、Gibbs图解、离子比例系数等方法对2018年潜水的水化学测试数据进行了系统分析。结果表明:乌伦古河流域潜水水化学组分主要受蒸发结晶、岩石风化、离子交换作用影响,由山前基岩区至冲洪积-湖积平原矿化度与常量离子组分逐渐增加,不同地貌单元水化学特征差异较大。山前基岩低山区水化学类型以HCO3·SO4-Ca·Na为主,低山丘陵区为SO4·Cl-Na·Ca型,该区水化学成因以蒸发结晶与岩石风化作用为主;山间河谷区水化学类型以HCO3·SO4-Ca·Na为主,受岩石风化作用以及离子交换作用影响;冲洪积-湖积平原水化学类型呈现水平分带,远河道区水化学类型以SO4-Na·Ca、SO4·Cl-Na·Ca型为主,近河道以SO4·HCO3-Ca·Na型为主,受岩石风化、蒸发结晶与离子交换作用共同影响;阳离子演化趋势为Ca2+、Na+→Na+、Ca2+→Na+(Ca2+、Mg2+),阴离子演化趋势为HCO-3(SO2-4 )→ SO2-4 (HCO-3 )→ SO2-4 → SO2-4 (Cl-)→ SO2-4 、Cl-。

  • 振动触觉频率信息的工作记忆容量及存储机制

    分类: 心理学 >> 认知心理学 提交时间: 2021-01-25

    摘要: 工作记忆可以同时保存多个信息并且容量有限,这一内在机制是工作记忆研究的重点问题。视觉和言语等研究领域都发现工作记忆能够存储多个信息单元, 但对振动触觉工作记忆是否能存储多个频率信息目前尚无相关研究。由于振动触觉频率刺激和视觉刺激具有不同的神经编码机制,以及振动频率信息是通过躯体感觉产生的模拟的、单维的、参数化信息,振动触觉工作记忆容量及其加工存储机制的研究也必不可少。首先,本项目将采用新的实验范式,探究不同的刺激呈现方式以及不同反应报告方式下,振动触觉工作记忆的容量及其认知机制。其次,本项目也将同时运用功能磁共振成像(fMRI)技术,来阐述振动触觉工作记忆加工存储的神经机制。探究基于触觉频率信息的参数工作记忆容量及其神经机制是完善工作记忆模型的重要补充,将有助于提高我们对工作记忆系统的理解,并为视觉、听觉、触觉多模态感知觉信息的跨通道研究奠定基础。

  • 基于熵权的黄河流域生态环境演变特征研究

    分类: 水利工程 >> 水利工程基础学科 提交时间: 2021-01-25

    摘要: 黄河流域生态环境系统十分复杂,开展黄河流域生态环境质量综合评估和演变研究,为流域系统治理提供科学依据,是当前普遍关切和急需解决的问题之一。本研究基于系统论和信息熵理论,对黄河流域1980年~2019年重要生态环境指标数据进行熵权分析,发现各项指标的熵权存在随时间序列的动态变化,单一年度的指标权重结构随时间变化不断调整,各项指标在系统中的重要性非恒定。在此基础上,计算得到近40年黄河流域的环境发展指数(Environment Development Index,EDI),EDI范围为56.64~76.60。1980年~2019年黄河流域EDI总体呈现“稳定-增长”的变化趋势,2003年显著增长,之后EDI持续上升。说明经过多年的保护与治理,黄河流域生态环境负反馈效应正在显现,系统逐步由混乱无序向稳定有序发展,黄河流域生态环境整体向好。