杜华栋
- 作品数：56 被引量：366H指数：11
- 供职机构：西安科技大学地质与环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目陕西省教育厅科研计划项目更多>>
- 相关领域：生物学农业科学环境科学与工程矿业工程更多>>
- 黄土沟壑区采煤塌陷地人工与自然植被恢复下土壤性质演变特征被引量：22
- 2021年
- 植被恢复是扰动地生态修复的基础,土壤质量的改善是植被恢复效益的重要评价指标之一,揭示干扰地自然和人工植被恢复方式对土壤性状的影响差异,对于指导干扰后植被建设具有重要意义。目前西部半干旱生态脆弱区采煤塌陷地人工与自然植被恢复后土壤性状动态演变规律对比研究仍不够充分,因此以我国煤炭化工基地榆神府矿区黄土塌陷地为研究区,在阐明人工和自然2种植被恢复模式1~15 a土壤理化生性状动态变化规律的基础上,结合植物群落演替特征,探讨黄土塌陷地植被恢复与土壤质量之间的演变关系。结果表明:①随着恢复年限增加,人工和自然植被恢复模式土壤水分、有机质、有效养分含量、酶活性和菌类数量均表现出增加趋势,但人工恢复样地土壤理化生性状改善程度优于自然恢复样地;②从土壤性状的恢复速度上看,自然植被恢复10 a后,土壤水分和生物学特性基本可以达到塌陷前水平,但土壤有机质和有效养分含量仍然低于未塌陷地水平,而人工植被恢复6 a后,土壤各理化生监测指标均可以达到甚至高于未塌陷前水平;③土壤容重、水分、有效养分和菌类均与植物群落多样性和植被覆盖度具有较高相关性,土壤含水量和有机质是影响植被恢复样地土壤质量的主要因子。综合研究表明半干旱采煤塌陷区人工植被恢复对土壤性质的改善在程度和速度上都优于自然恢复植被,但人工恢复初期应尽量减小对原有自然植被和土壤系统的干扰;适当的人工抚育措施可促进植被发育,进而加速了植被对土壤质量的改善,使塌陷地植被建设会取得更好的生态效益。
- 杜华栋曹祎晨聂文杰宋世杰
- 关键词：采煤塌陷植被恢复土壤性质榆神府矿区黄土沟壑区
- 一种便捷式实时监测水土流失模拟试验装置
- 本实用新型公开了一种便捷式实时监测水土流失模拟试验装置，涉及水土流失模拟试验装置领域，包括曝气池、加药池、试验箱和集流桶，所述试验箱一侧固定支板一，所述支板一上固定曝气池，所述曝气池通过水管和水泵连接加药池，所述加药池通...
- 杜华栋
- 文献传递
- 陕北黄土高原优势植物叶片解剖结构的生态适应性被引量：28
- 2010年
- 以陕北黄土高原地区7种优势植物为材料,比较了它们沟间地和沟谷地植株叶片解剖结构的差异,以揭示该地区优势植物对干旱强光照环境的生态适应性。结果表明:(1)7种植物各自具有抵抗黄土高原干旱强光照环境的特殊解剖结构:白羊草(Bothriochloa ischaemum)叶上表皮具有发达的泡状细胞,叶内具有花环结构;长芒草(Stipa bungeana)叶上表皮下陷形成气孔窝,表皮下具有2至多层的厚壁组织;猪毛蒿(Artemisia scoparia)叶具有贮水组织、分泌组织和环栅型叶肉细胞;铁杆蒿(Artemisia sacrorum)叶肉全特化为栅栏组织;茭蒿(Artemisia gi-raldii)具有双栅型叶肉细胞和分泌结构;达乌里胡枝子(Lespedeza daurica)叶具有发达的粘液细胞;杠柳(Perip-loca sepium)叶表皮具厚蜡质层。(2)与沟谷地植物叶片结构相比,干旱强光照的沟间地植物叶片厚度、叶上表皮角质层厚度、栅栏组织厚度、贮水组织厚度增加,上表皮细胞体积、韧皮部面积增大,而木质部面积、木质部面积/韧皮部面积缩小。(3)叶片变异系数可反映植物适应环境的潜在能力,7种植物综合变异系数由高到低依次为猪毛蒿、铁杆蒿、茭蒿、白羊草、达乌里胡枝子、长芒草、杠柳。潜在适应能力最强的猪毛蒿已成为陕北黄土高原地区植被生态恢复的先锋物种之一。
- 杜华栋徐翠红刘萍焦菊英苗芳
- 关键词：黄土高原生态适应旱生植物
- 基于GIS和熵值法的半干旱矿区生态敏感性评价
- 2025年
- 为探究榆神府矿区不同地貌条件下生态环境对人为干扰的敏感性,基于GIS技术结合植被覆盖度、土地利用类型、景观破碎度和土壤侵蚀4个景观指标,对榆神府矿区单因子生态敏感性进行评价,并结合4个景观生态因子利用全排列多边形指标法综合评价矿区生态敏感性。研究表明,榆神府矿区东北部和南部地区生态敏感性高于中部,黄土丘陵区整体高于风沙区;高度敏感区和极敏感区主要呈片状和带状分布,处于煤炭重点开采和经济活动的地带,该区应加快绿色开采技术推广,推进生态修复工程实施;中度敏感区分布于研究区中部及西南部区域,该区需积极调整产业结构,优化土地资源利用率;矿区轻度敏感和不敏感区主要位于中部风沙区,面积占比为29%,该区需因地制宜,进一步提升植被覆盖度,促进矿区的可持续发展。
- 杜华栋孙浩毕银丽车旭曦王伟宁本燕
- 关键词：植被覆盖度土壤侵蚀强度榆神府矿区
- 一种生态环境监测用土壤取样装置
- 本发明提供了一种生态环境监测用土壤取样装置，通过钻进筒体钻进到需采样的深度后，顺时针转动钻进筒体中的转动动力杆，螺母沿转动动力杆向下移动，同时所述封堵盖在齿轮、齿条带动下向钻进筒体中心移动，从而打开所述土壤样品入口，与此...
- 杜华栋 范鹏辉 拜梦童 毕银丽
- 文献传递
- 黄土丘陵沟壑区自然恢复坡面植物根系的分布特征被引量：14
- 2012年
- 采用土钻法研究了黄土丘陵沟壑区自然恢复坡面土壤根系的分布特征及土壤养分含量与土壤水分含量对根系分布的影响。结果表明:根系的分布因坡向、侵蚀带、土层深度、植被类型等的不同而异。阳坡根系总生物量高于半阴坡,但差异不显著;沟谷地根系总生物量及≤1mm根系生物量与沟间地各侵蚀带存在显著性差异;随着土层深度的增加,根系生物量减小;不同植被类型及其盖度对根系生物量有很大影响。不同坡向、各侵蚀带、不同土层中各径级根系生物量的总体趋势是≤1mm根系生物量最大,1～2mm次之,2～3mm和>3mm根系生物量较小,且≤1mm根系生物量与2～3mm和>3mm根系生物量间存在显著差异。根系生物量与土壤养分(除全磷)总体为中度正相关,与土壤水分分布不一致。因此,根系分布不仅与植物自身特性有关,还受土壤环境的影响。
- 王巧利贾燕锋王宁杜华栋焦菊英
- 关键词：黄土丘陵沟壑区根系生物量根系分布土壤水分
- 干旱砾漠区露天采煤对周边土壤性状及细菌群落的影响
- 2025年
- 西部干旱脆弱区煤炭开采对区域地形地貌、水文循环和土壤植被等产生了较大影响,但关于该区露天采煤对开采区及其周边土壤性状和细菌群落的影响范围和程度研究仍有待深入。本文对比了干旱砾漠区露天开采区及距开采工作面不同距离周边土壤理化性质、细菌α多样性及群落组成特征,并揭示了植被、土壤理化性质和细菌群落之间的关系。结果表明:(1)露天排土场土壤容重和可溶性盐高于未干扰区(距开采区5000 m以外),而土壤含水量、pH、有机质、总氮和速效养分则均低于未干扰区;与未干扰区相比,开采区外围0~2000 m内土壤含水量、容重、总氮、有机质、速效氮、速效磷和速效钾均有所下降,特别是开采区外围0~500 m内土壤性状损害较为严重;而距开采区2000~3000 m土壤养分含量增加,至3000 m以外总氮、速效磷和速效钾与未干扰区无明显差异。(2)露天采煤并未引起排土场及开采区周边细菌α多样性变化,但排土场和开采区外围0~2000 m细菌群落组成发生改变。与未干扰区相比,排土场放线菌门和绿弯菌门丰度分别下降了6%和21%,但变形菌门丰度上升了24%;而开采区外围0~500 m放线菌门和绿弯菌门丰度分别上升了36%和16%,变形菌门丰度则下降了58%;与未干扰区相比,开采区外围500~2000 m土壤放线菌门和绿弯菌门丰度分别上升了19%和8%,变形菌门丰度下降了35%;距开采区2000~5000 m土壤细菌群落丰度与未干扰区无明显差异。(3)露天煤炭开采区影响土壤细菌群落组成的主要环境因子在排土场和外围0~500 m是土壤容重和含水量,在外围500~2000 m是有机质和速效氮,而在受采煤干扰较小的开采区外围2000~5000 m则是植被盖度。从土壤细菌组成看,影响放线菌门和绿弯菌门丰度的主要因子为土壤容重和有机质,而土壤含水量、总氮和植被盖度与变形菌门丰度呈正相关。
- 杜华栋刘研毕银丽刘云龙拜梦童
- 关键词：露天采煤土壤细菌群落生态因子
- 陕北黄土高原优势物种叶片结构与生理特性不同立地环境的生态响应
- 本文以陕北黄土高原丘陵沟壑区6种优势物种(猪毛蒿Artemisia scoparia;铁杆蒿Artemisia sacrorum;茭蒿Artemisia giraldii,达乌里胡枝子Lespedeza daurica;...
- 杜华栋
- 关键词：黄土高原生态适应旱生植物抗逆生理
- 文献传递
- 黄土丘陵沟壑区不同立地环境下植物的抗氧化特性被引量：3
- 2014年
- 通过野外取样,对黄土丘陵沟壑区坡沟系统5种立地环境(阳坡沟谷地和沟间地、峁顶、阴坡沟间地和沟谷地)下19种主要物种叶片的膜脂过氧化指标丙二醛(MDA)含量,3种抗氧化酶即超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,及2种非酶抗氧化物质即还原型谷胱甘肽(GSH)和类胡萝卜素(Car)含量进行了测定与分析,旨在探讨不同物种适应不同立地环境的抗氧化特性。结果表明:各立地环境下物种间的MDA积累量均呈极显著差异(P<0.01),说明各立地环境的胁迫均导致供试物种遭受不同程度的膜脂过氧化作用,其中互生叶醉鱼草的膜脂过氧化水平最高,猪毛蒿的最低;在不同立地环境间,白羊草、达乌里胡枝子、阿尔泰狗娃花和狼牙刺的各抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质含量均无显著差异(P>0.05),中华隐子草、糙隐子草、长芒草、草木樨状黄芪、糙叶黄芪、甘草、菊叶委陵菜、猪毛蒿、铁杆蒿、茭蒿、沙棘、杠柳和互生叶醉鱼草存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异,说明在不同立地环境下,前者均采用多种抗氧化酶和非酶抗氧化物质协同抵御胁迫的策略,后者则调用不同抗氧化酶或非酶抗氧化物质发挥主要抵御作用;由于植物科属和碳同化途径的差异,其抗氧化特性也存在差异:菊科和豆科植物分别主要通过CAT和SOD减轻活性氧的伤害,禾本科植物则能以较高的SOD、POD活性和Car含量维持较低的膜脂过氧化水平,C4植物比C3植物具有较高的GSH和Car含量。隶属函数法综合评价表明,中华隐子草的抗氧化能力最强,互生叶醉鱼草的最弱。
- 胡澍焦菊英杜华栋苗芳
- 关键词：黄土丘陵沟壑区立地环境膜脂过氧化作用抗氧化酶
- 榆神府覆沙矿区采煤塌陷地表层土壤理化性质演变被引量：13
- 2017年
- 以榆神府覆沙矿区采煤塌陷地表层土壤为研究对象,运用野外调查取样和实验室分析检测方法,研究不同采煤塌陷年限下(1、2、5、10 a和未塌陷区)土壤理化性质演变特征,探讨采煤塌陷过程中土壤理化性质的响应及其机制。结果表明:(1)与未塌陷地相比,采煤引起地表塌陷初期(1~2 a)土壤体积质量、硬度、黏粒含量、含水量、有机质、速效氮、速效钾、有效磷、全磷和全钾含量均有显著减小,而土壤孔隙度、p H和沙粒含量增加,全氮含量变化不明显,土壤质量总体表现出一定的退化趋势;(2)塌陷区自然恢复条件下上述土壤指标在塌陷5 a后呈现出改善的趋势,其中土壤物理性质、全效养分和土壤水分指标恢复较快,在塌陷10 a后即可恢复至塌陷前水平;但土壤速效养分、p H和有机质经过10 a的土壤自修复仍未完全恢复,采煤塌陷对土壤质量的损害具有一定延续性。(3)采煤塌陷后土壤质量演变过程分析表明,自然恢复条件下塌陷区土壤大体经过3个演替阶段,即退化期(塌陷后1~2 a)→改善期(塌陷后5 a)→部分恢复期(塌陷后10 a)。
- 杜华栋赵晓光张勇聂文杰
- 关键词：榆神府矿区采煤塌陷土壤理化性质生态恢复
