晋西北不同植被类型土壤水分亏缺特征

为了解人工水土保持林地土壤水分变化特征及亏缺现状,对区域植被恢复提供理论依据。对晋西北岚县典型人工林和对照样地撂荒地进行土壤水分测定,通过构建土壤水分亏缺定量评价模型,对柠条林(Cartagena korshinskii)、油松林(Pinus tabuliformis)和撂荒地雨季和非雨季的土壤储水量和土壤水分亏缺指数进行计算。结果表明:(1)随土层深度增加,3种植被的土壤剖面含水量均呈先降低后升高趋势,柠条、油松林土壤剖面含水量分别在300和400 cm深度后呈降低趋势,撂荒地土壤剖面含水量变化呈增长型,土壤含水量最高;(2)3种植被类型的土壤储水量和土壤有效储水量变化趋势相同,均表现为:撂荒地柠条油松,土壤水分相对亏缺量表现为:油松柠条撂荒地;(3)柠条、油松林地存在明显亏缺现象,样地土壤水分平均相对亏缺指数分别为0.24、0.69,撂荒地为-0.19。油松林地的土壤水分亏缺程度高于柠条林和撂荒地。     

土壤水分植被承载力初步研究

土壤水分植被承载力是干旱、半干旱和半湿润易旱地区土壤水分与植物生长关系调控、合理利用水土资源和林草植被的核心科学问题之一。定位研究密度与植物生长、土壤水分补给和消耗的关系是确定土壤水分植被承载力的实验基础。我们以黄土高原半干旱区16年生人工柠条林为例,进行了实验研究,实验密度包括8700、7100、5100、3200、1600丛/hm2。研究结果如下:土壤水分植被承载力为土壤水分承载植物的最大负荷,它是指在较长时期和特定条件下,土壤水分所能维持相应植物群落健康生长的最大密度;多年生柠条根系虽然可分布到500cm以下土层,但是大部分根量分布在0～150cm土层,根系随深度分布可用指数方程描述;降水最大入渗深度为170～270cm。柠条主要吸收利用0～270cm土层的土壤水分;一年内植物生长与土壤水分的关系可分为4个阶段;柠条密度与生产力或土壤水分补给量为线形关系,与土壤水分消耗量为二次抛物线关系,研究区柠条林地土壤水分承载力为8115丛/hm2,柠条林合理利用方向为保持水土和改善环境质量。     

不同植被类型下的土壤水分特征研究——以陕西省神木县中鸡镇为例

研究陕西省神木县中鸡镇不同植被类型下土壤含水量的变化特征,主要对不同植被类型下0~70 cm剖面土壤水分总体分布特征进行分析.研究区土壤水分平均值范围3.42%~5.66%,从垂直分布分析,不同地类下土壤水分含量沿垂直剖面的变化具有波动性.小叶杨林地剖面土壤水分的变化呈波浪形趋势,沙柳灌丛剖面土壤水分的变化总体呈降低型趋势,沙葱草地剖面土壤水分的变化总体上呈增长型趋势,裸露沙地剖面土壤水分的变化总体呈稳定型趋势.对研究区土壤水分进行半方差函数分析,块基值显示小叶杨林地、沙葱草地、沙柳灌丛、裸露沙地的土壤水分属于强烈的空间自相关.     

晋西北丘陵风沙区人工植物群落优势种群生态位研究

采用TWINSPAN将晋西北丘陵风沙区人工植物群落87个样方分为11个群丛类型,作为11个综合资源位.采用Levins、Shannon-Wiener生态位宽度指数和Petraitis生态位重叠指数,测定了该人工植物群落中16个优势种群的生态位宽度和生态位重叠.结果表明:(1)16个优势种群中小叶杨(Populus simonii)、油松(Pinus tabulaeformis)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、沙生冰草(Agropyron desertorum)、鹅观草(Roegneria kamoji)、铁杆蒿(Artemisia sacrorum)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)的Shannon-Wiener生态位最宽,说明它们在晋西北丘陵风沙区人工植物群落中分布较广,数量较多,对有效资源的利用较充分,对环境有广泛的适应性.(2)不同优势种群在不同人工植物群落内的生态位宽度差异很大,种群生态位宽度越大,对环境的适应能力越强,对资源的利用能力也越强;同一优势种群在不同人工植物群丛内的生态位宽度差异也很大,如沙棘在群落Ⅵ中B1为0.131、B2为2.048,在群落Ⅺ中B1为1、B2为0.3)不同群落类型内生态位重叠越大,种群间的生态相似性越大,利用资源的相似性程度越高.如群丛Ⅲ中(小叶杨-沙棘+柠条锦鸡儿-沙生冰草群丛),各主要种群之间的生态位重叠程度较高,表明该群丛中的主要种群对生态因子有相似的要求.(4)生态位重叠与竞争之间关系在很大程度上受种对间的生物学特性的左右,群落优势种群生态位特征可用于指导混交林营造,如油松-沙棘人工混交林群丛、小叶杨-沙棘人工混交林群丛中,主要种群之间的生态位虽有一定程度的重叠,但总体较低,群落内种间竞争并不十分激烈.说明油松或小叶杨与沙棘适合于在该区立地条件下混交.     

晋西黄土区不同林龄人工刺槐林下植被及土壤水分特征

以晋西黄土丘陵沟壑区10、15、20a人工刺槐林为研究对象,原生荒草地为对照,采用时空互代法,调查分析坡面刺槐人工林植被恢复过程中林下植被演替和0~400cm土层土壤水分分布情况.结果表明:随着人工刺槐林林龄的增加,林下灌草植被物种丰富度变大,植被结构发育变好;不同林龄刺槐林地与荒草地土壤平均含水量由大到小顺序为荒草地(16.61%)、20a刺槐林地(10.08%)、15a刺槐林地(9.54%)、10a刺槐林地(8.52%);随着刺槐林龄的增加,土壤水分随坡位下降而增大的趋势有所改变,成熟刺槐林对坡面土壤水分空间分配的调节作用明显;人工刺槐林土壤水分沿垂直剖面变化方式与原生荒草地差异明显,15a以上刺槐林对100cm以下土壤水分的影响已基本稳定;人工刺槐林的生长造成了严重的林地土壤水分亏空,随着林龄的增长0~200cm土层土壤水分条件有所改善,但深层土壤(200~400cm)没有明显的恢复迹象.研究结果为黄土区植被恢复和刺槐林的经营管理提供了科学依据.     

陕北黄土丘陵区土壤碳氮库对人工植被恢复的响应

为揭示陕北黄土丘陵区深层土壤碳氮含量及储量对不同人工植被恢复的响应特征,在典型退耕还林区,选择恢复30年的人工刺槐、柠条林地、撂荒地及坡耕地,分析0～200 cm土层有机碳和全氮剖面分布和数量的变化状况.结果表明:不同植被类型有机碳和全氮含量均在0～100 cm土层随土层加深呈下降趋势,而100～ 200 cm趋于平缓.较坡耕地,3种植被下100～200 cm深层土壤有机碳密度平均增加7.93 Mg/hm2,全氮密度平均增加0.65 Mg/hm2.且3种植被下100～200 cm深层土壤有机碳和氮密度平均分别占到0～200 cm深土壤的24.4％和26.7％,分别是坡耕地的1.52倍和1.85倍.因此,长期人工植被恢复下能够增加土壤深层(0～ 200 cm)有机碳和全氮储量,并且以刺槐林提升土壤碳氮储量潜力较高.     

基于秦岭中山区坡面土壤表层水分的预测模型研究

基于秦岭中山区典型坡面4种用地类型(林地、撂荒地、园地和农耕地)的土壤水分数据,利用多元逐步回归分析方法建立了坡面尺度上不同用地类型的土壤水分贮存量模型,并对模型的精度进行检验.结果表明:园地、撂荒地、林地和农耕地表层各层土壤水分均值表现出一致性,且多表现出中等变异程度.深度0~80 cm范围内土壤水分受到地表植被及地形因子的影响较大.根据0~20 cm土壤水分建立0~100 cm土壤水分贮存量模型,其显著R2均在0.99以上,模型拟合优度比较高,其中林地的关系式为二阶关系式,其余均为三阶关系式;模型精度均大于80%,尤其是园地和撂荒地大于94%,由此认为,建立的土壤水分贮存量模型是可行的.结合大尺度遥感反演的表层土壤水分建立贮存量预测模型,能够为开展大面积的土壤状况调查、合理实施农业措施或进行生态环境评价提供依据.     

植物配置对岷江干旱河谷铁路边坡土壤理化性质的影响

【目的】探讨干旱河谷地区不同植物配置对铁路边坡土壤理化性质的影响。【方法】以铁路边坡常用绿化植物高羊茅(Festuca arundinacea)、紫花苜蓿(Medicago sativa)和沙棘(Hippophae rhamnoides)为材料,在岷江上游干旱河谷区设置单种草本植物高羊茅(G)或紫花苜蓿(Z)、单种灌木沙棘(S),以及高羊茅-沙棘(GS)、紫花苜蓿-沙棘(ZS)、高羊茅-紫花苜蓿-沙棘(GZS)等草灌结合混种的配置模式,对建植2年后铁路边坡土壤的土壤养分和胞外酶活性进行比较分析。【结果】不同的植物配置模式并没有明显改变表层(0～20cm)土壤中总氮和总磷的含量,对土壤总有机碳含量影响较小;可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)含量在不同植物配置处理间变化趋势一致,表现为Z模式下土壤的DOC与DON含量最高,S和ZS模式下土壤DOC与DON的含量最低;3种草灌结合模式以及Z模式下土壤的微生物生物量碳(MBC)含量明显比G和S模式下更高;有紫花苜蓿存在的植物配置中土壤微生物生物量氮(MBN)含量较高;GZS模式下土壤蔗糖酶(Suc)、脲酶(Ure)、碱性磷酸酶(ALP)、纤维二糖水解酶(CBH)和β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖酐酶(NAG)的活性较其他配置模式下更高,而ZS模式下土壤Suc,Ure,ALP和NAG活性也较高。【结论】在干旱河谷区,植被对边坡土壤的改善过程相对缓慢;在建植过程中,利用紫花苜蓿、高羊茅、沙棘等植物构建草灌结合的植物配置模式,土壤微生物群落具有更强的代谢活性,并有助于植被恢复进程。     

北京山区松栎混交群落的植物水分来源研究

为探究北京山区典型植物的水分竞争关系,通过测定雨季松栎混交群落内5种植物(栓皮栎、油松、荆条、构树、小叶鼠李)的枝条水及不同水源的氢氧同位素值和土壤含水量,利用多元线性混合模型(Iso-source模型)分析了不同植物对不同水源的利用比例.结果表明:栓皮栎主要利用60~100cm深层土壤水,利用比例为55.7%;油松的主要水分利用来源于表层0~20cm土壤水分,水分利用比例占所有水分来源的2/3;林下灌木荆条主要水分来源也为表层0~20cm的土壤水分,利用比例为50.27%;构树对各水分来源的利用较均匀;小叶鼠李主要对40~100cm的深层土壤水分利用较多,水分利用比例达到70%以上.栓皮栎、小叶鼠李倾向于利用深层土壤水,油松、荆条倾向于利用表层土壤水.因此,栓皮栎、油松、构树三者可以形成松栎混交林,以减少植物群落在水分来源中存在的竞争;而油松与荆条、栓皮栎与小叶鼠李水分竞争较大,不易混交.     

PAM对川渝地区边坡植被水土保持性能的影响

为了探讨聚丙烯酰胺在促进生态护坡、遏制水土流失过程中的作用,借助3个物种配置试验,于2012年3月构建了以草本、灌木或乔木为主体的草本型、灌木型、乔木型及草灌乔混合型绿化配置试验区;以不施聚丙烯酰胺为对照,分别撒施0.5、1.0和1.5 g·m~(-2)聚丙烯酰胺,自建植次年(2013年)起,对试验区进行持续4年的生态监测.结果表明:边坡植被的水土保持性能(径流系数、侵蚀模数)与乡土植物的生活型构成及建植年限有关;成坪初期(2013、2014年),草本型配置所在边坡的水土保持性能较强,自第3年(2015年)起,草灌乔混合型配置所在边坡表现出较强的水土保持性能;试验范围(0~1.5 g·m~(-2))内,聚丙烯酰胺可有效提高边坡植被的水土保持性能,施用量为1.0 g·m~(-2)时效果最佳;利用聚丙烯酰胺的改良作用强化草灌乔混合型配置的生态防护效应,既可改善边坡植被重建初期的水土保持性能,又能缩短其演化进程.     

石漠化地区石灰岩喀斯特林地土壤抗蚀性研究

对贵州中部石灰岩喀斯特地区3种林分（常绿阔叶林,构树林和灌木林）林地土壤的抗蚀性指标进行主成分分析,并以农地土壤作对照,研究表明,用抗蚀性指标主成分分析综合指数表明3种林分林地土壤抗蚀性为：阔叶林（88.90）〉构树林（77.02）〉灌木林（62.69）;表层土壤抗蚀性（97.14）高于亚表层土壤抗蚀性（67.30）,土壤抗蚀性从表层向下呈下降趋势。通过聚类分析可将贵州中部石灰岩喀斯特不同土地利用类型不同层次的8土壤样本划分为抗蚀性强度不同的3类,与评价结果一致。     

坝上高原不同土地利用类型耕层土壤含水量对比——以康保县为例

分别在坝上高原康保县3个综合农业区相互毗邻的耕地、草地、灌木林地和乔木林地4种不同土地利用类型地块进行土壤采样,测定距地表约20 cm、30 cm耕层土壤水分百分比,结合野外考察、农户走访,对比分析了不同土地利用类型地块耕层涵养土壤水的能力.结果表明:耕地和草地土壤含水量普遍高于乔木林地,灌木林地居中;留茬耕地高于春翻耕地;留茬耕地和草地约20 cm深土层土壤含水量普遍低于30 cm深处,乔木林地与之相反,灌木林地无明显规律.建议在生态恢复重建中重点还草还灌植被,注重草灌乔混交模式;耕地采用保护性留茬,晚翻耕或免耕.     

Characteristic of Soil Hydro.Physical Properties and Water Dynamics under Different Vegetation Restoration Types

By combining the observation of the soil profile at field and the chemical and physical analysis in laboratory, a study on the hydro-physical properties of soil in six different vegetation types and the dynamics of water content after rain was conducted in Wanchanggou, Guangyuan City to find out the vegetation types with effective water-conservation functions in order to serve the ecological restoration in the low hill heavy rain area upper the Jialing River. Results showed that., the hydro-physical properties of soil in the mixed Alnus crernastogyne and Cupressua Leyland forest （AcCl） were best. But in the depth of 0-20 cm. The properties of soil in the abandoned cropland （Fm） was better than that in the AcCl. The soil bulk densities varied significantly between the layers of 0-20 cm and 20-40 cm in all the six vegetation types except that in the Robinia pseudoacacia shrub forest （RpII）, and the changes of the maximum and the capillary moisture capacity between layers were significant only in the Fm and in the AcCl. Of these stands, the AcCl had the shortest water-absorbing period and the strongest moisture changes in the upper layer （0-15 cm）. In the same stand, the deeper the soil layer, the slighter the soil moisture varied, and the longer the soil moisture accumulating process lasted.     

南宁市园林滨水绿地植物多样性调查分析

采用样方调查方法,通过Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数分析南宁市9个园林滨水绿地植物群落物种丰富度、多样性及均匀度。结果表明:在100个样方共记录植物176种,其中乔木46种,灌木60种,草本70种;从整体来看,植物Margalef指数与Shannon-Wiener指数均表现为灌木层草本层乔木层,而Pielou指数则与前两者不同,表现为灌木层乔木层草本层;从不同类型的园林滨水绿地比较,各个指数的表现不尽相同;乔木层、灌木层、草本层的Margalef指数最大值(6.488、13.510、8.630)均出现在南湖公园,乔木层和灌木层Shannon-Wiener指数最大值(2.886、3.873)出现在南湖公园,草本层Shannon-Wiener指数最大值(2.236)出现在狮山公园;乔木层和草本层Pielou指数最高的是民生广场(0.906、0.970),灌木层Pielou指数最高的是狮山公园(0.847);Margalef指数和Shannon-Wiener指数高的植物群落物种丰富,群落结构较为复杂,生态功能较好;Pielou指数较低的群落植物造景手法多变、景观异质性高。     

青海湖流域典型生态系统土壤水分对降水脉动的响应

土壤水分是影响干旱半干旱地区植物生长与空间分布的关键因素,对维持整个生态系统的稳定具有重要作用.通过对青海湖流域3种典型生态系统(草地、灌丛、农田)降水过程和土壤水分的连续动态观测,分析了不同时间尺度(逐月、逐日、10min)土壤水分对降水脉动的响应.结果表明:草地、灌丛和农田深层(60、90cm)土壤水分对降水的响应均比浅层土壤(10、30cm)滞后1个月左右;灌丛土壤水分对降水的响应集中在60cm以上,深层土壤水分主要受地下水影响,由于冠层截留损耗,单次小降水事件对灌丛土壤水分的补给作用较为有限;草地土壤水分对降水的响应集中在10和30cm,而农田降水补给的有效深度小于30cm,响应时间也明显滞后于草地.     

土壤渗透试验初步探讨

文章主要探讨了林业用地中林地土壤渗透系数和土壤非毛管孔隙度、容重呈线性相关 ,提出水土保持林的营造应建立人工 (乔木 )———天然 (灌丛 )复合植被。     

退耕雷竹林水土保持功能影响因素的灰色关联分析

为了探讨雷竹林水土保持功能的主要影响因子,在对江西万年县退耕雷竹林水土保持功能的14个影响因子进行监测的基础上,应用灰色关联分析法进行了分析。结果表明:影响退耕雷竹林水土保持功能发挥的关键因素是林分平均胸径,其次是土壤体积含水量和土壤团聚体含量(0.25 mm)。     

半干旱地区土壤湿度变化特征

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)站2006年5月至2009年12月5～80 cm的土壤体积含水量间隔半小时的数据,分析了半干旱地区土壤湿度变化特征.结果表明:5～40 cm土壤湿度有明显的季节变化,呈现出三高三低的变化特征,80 cm土壤湿度季节变化不明显;土壤湿度浅层比深层波动大,5～80 cm各层土壤体积含水量平均日较差依次为1.08％,0.57％,0.25％,0.11％,0.04％,相比于10 cm土壤体积含水量5.71％的方差,80 cm的方差只有2.69％;土壤湿度大小因土壤深度、季节和天气背景不同而有所差异,春、夏、秋季土壤湿度随深度加深呈降低型,冬季呈现增长型;随着深度的加深,上下层土壤湿度的相关性逐渐减弱,滞后时间在增加,滞后时间最短为3.5h,最长为35 h.     

井冈山自然保护区毛竹林土壤水文特征研究

比较研究了井冈山自然保护区毛竹纯林及竹杉混交林的土壤水文-物理性质。结果表明：（1）毛竹纯林与毛竹混交林土壤容重随土壤深度的增加而增大,纯林各层土壤容重比混交林大。竹毛纯林0~20 cm土层非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙度均比混交林要大;20~40 cm土层,纯林的土壤容重比混交林要小;40~60cm土层,纯林与混交林的...     

Influence of land cover changes on the physical and chemical properties of alpine meadow soil

Taking the alpine cold meadow grassland in the southeastern part of the Qinghai-Tibetan Plateau as an example ,this researcdh deals with the characteristics of apline meadow soil property changes,including soil nutrients,soil physical properties and soil mositure content under differcent land coverage conditions.With the degradation of grassland vegetation and the decline of vegetation coverage ,soil compactness reduces ,gravel content increases and bulk density increases ,The originally dense root-system layer is gradually denuded,making the soil coarse and gravel .The change of the organic matter contents with the vegetation coverage change in the surface soil layer (0-20cm) has shown an obvious cubic polynomial curve process ,The organic matter contents increas rapidly when land coverage is above 60%,contrarily decreases on a large scale when land coverage is below 30%,Between 30%-60% of land coverage the organic matter contents remain stable,The total N and organic matter contents remain stable.The total N and organic matter contents in soil have shown quite similar change regularity ,Following this the mathematic equations are derived to describe such change processes ,Moisture content in soil changes sharply with the vegetation coverage change,Soil moisture content change with the vegetation coverage change,Soil moisture content change with the vegetation coverage change has shown a quadratic parabola process,Results have shown that organic matter conternt and the total N content of the apline meadow soil decrease by 14890 kg/hm^2 and 5505kg/hm^2 respectively as the vegetation coverage reduces from 90% to less than 30%,the heavey changes of soil physical and chemical proerties with grassland degradation have made the recovery of alpine meadow ecological system impossible,The protection of alpine meadow vegetation is of vital importance to the maintenance of the regional soil environment and the regional ecological system.