三峡库区澎溪河消落带典型草本植物养分及生态化学计量特征

【目的】探究消落带植物的养分利用、养分分配特征以及水位梯度下不同植物的适应策略，为水库消落带植被恢复和生态重建提供科学依据。【方法】以三峡库区澎溪河白家溪消落带不同水位梯度的狗牙根(Cynodon dactylon)、狼杷草(Bidens tripartita)、苍耳(Xanthium sibiricum)、苘麻(Abutilon theophrasti)等4种典型草本植物为研究对象，测定植物根、茎、叶中C，N，P和K的含量，并计算化学计量比，比较不同植物养分利用及分配策略，探讨不同水位梯度下植物生态化学计量特征的响应规律。【结果】4种植物根、茎的C含量、C和N的含量比(C/N)、C和P的含量比(C/P)、C和K的含量比(C/K)均比在叶片中更高；4种植物叶片的N，P，K的含量及N和P的含量比(N/P)、N和K的含量比(N/K)均比在根、茎中更高。狗牙根和狼杷草在叶片C含量方面明显高于苍耳、苘麻；狗牙根各器官具有略低的N，P，K含量以及较高的C/N，C/P，C/K；狼杷草茎、叶具有较高的N含量和N/P，N/K；苍耳、苘麻叶片具有较高的K含量和K和P的含量比(K/P)。4种植物叶片的C，N，P，K含量随水位的增加均呈现先增加后降低的趋势，而C/N，C/K均呈相反的规律，N/P，N/K，K/P则相对稳定且变异均较小。【结论】4种植物各养分分配策略相似，均优先保障叶片的N，P，K含量以维持自身生长代谢；4种植物间养分含量和计量比特征存在明显差异，形成了各自独特的养分适应机制；水淹胁迫对植物叶片养分含量有明显影响，消落带中部植物养分含量略高于下部和上部，更有利于植物养分积累，下部极端水淹和上部夏季极端干旱可能导致植物养分利用效率提高、生长速率减慢；除C/N以外，消落带草本植物的养分计量比特征对水淹胁迫具有一定的稳定性，表现出较好的内稳性。水淹胁迫能够促使物种养分策略的分化，进而影响消落带生态系统养分的分布格局，同时不同物种形成了对水淹环境独特的养分适应对策，是消落带植物群落演变和稳定的重要驱动机制。     

三峡库区3种豆科植物种子水淹耐受性及淹后萌发动态

【目的】明确合萌(Aeschynomene indica)、天蓝苜蓿(Medicago lupulina)及印度草木犀(Melilotus indica)3种河岸带常见一年生豆科植物在三峡库区消落带的生存能力。【方法】以未经历水淹的野外自然条件(CK)为对照,探究了3种植物的种子在三峡库区消落带不同海拔高程(170,165,160,155m)的水淹耐受性及水淹后的萌发动态。【结果】1)3种植物的种子在经历不同高程水淹后,都能保持较高的完好种子比率;即使在经历155m 高程水淹250d后,完好种子比率最低的印度草木犀仍能保持在32.67%以上。2)在 CK 及170,165,160和155m 高程水淹后,合萌种子的成苗比率分别为60.17%,95.33%,88.67%,74.17%和85.33%;天蓝苜蓿种子的成苗比率分别为48.47%,70.00%,56.33%,48.17%和50.33%;印 度 草 木 犀 种 子 的 成 苗 比 率 分 别 为 93.47%,74.33%,42.33%,43.00% 和 29.50%。3)海 拔165m以上高程适度的水淹加快了3种物种种子的萌发进程,有利于植物在消落区生长窗口期快速建成植被;随着高程的降低,合萌种子仍能保持良好的适应性,天蓝苜蓿及印度草木犀种子的适应性有所下降。【结论】在三峡库区消落带植被恢复与重建工作中,可根据3种豆科植物在消落区不同高程的生存能力对它们进行合理的配置。
     

三峡库区3种豆科植物种子水淹耐受性及淹后萌发动态

【目的】明确合萌(Aeschynomene indica)、天蓝苜蓿(Medicago lupulina)及印度草木犀(Melilotus indica)3种河岸带常见一年生豆科植物在三峡库区消落带的生存能力。【方法】以未经历水淹的野外自然条件(CK)为对照,探究了3种植物的种子在三峡库区消落带不同海拔高程(170,165,160,155m)的水淹耐受性及水淹后的萌发动态。【结果】1)3种植物的种子在经历不同高程水淹后,都能保持较高的完好种子比率;即使在经历155m高程水淹250d后,完好种子比率最低的印度草木犀仍能保持在32.67%以上。2)在CK及170,165,160和155m高程水淹后,合萌种子的成苗比率分别为60.17%,95.33%,88.67%,74.17%和85.33%;天蓝苜蓿种子的成苗比率分别为48.47%,70.00%,56.33%,48.17%和50.33%;印度草木犀种子的成苗比率分别为93.47%,74.33%,42.33%,43.00%和29.50%。3)海拔165m以上高程适度的水淹加快了3种物种种子的萌发进程,有利于植物在消落区生长窗口期快速建成植被;随着高程的降低,合萌种子仍能保持良好的适应性,天蓝苜蓿及印度草木犀种子的适应性有所下降。【结论】在三峡库区消落带植被恢复与重建工作中,可根据3种豆科植物在消落区不同高程的生存能力对它们进行合理的配置。     

三峡水库消落带出露期植物群落动态特征

【目的】调查研究三峡水库低水位运行期间消落带植物群落物种构成、优势种的消长和物种多样性在1个生长季的动态特征。【方法】以三峡水库小江和汝溪河为研究区域,在152~170m高程范围设置7条固定样带,于2016年5—9月进行植物学群落调查。【结果】调查共记录维管植物22科55属60种,以禾本科(Gramineae)和菊科(Compositae)物种最多。不同高程的优势物种组成变化不大,但重要值所占比例不同。随着高程升高及出露期延长,一年生植物重要值升高。多年生植物狗牙根(Cynodon dactylon)和香附子(Cyperus rotundus),一年生植物苍耳(Xanthium sibiricum)、狼杷草(Bidens tripartita)、稗(Echinochloa crusgalli)、马唐(Digitaria sanguinalis)等是消落区优势物种;随着高程升高和出露期延长,狗牙根和香附子重要值降低,苍耳和狼杷草重要值升高,稗和马唐重要值先升高后降低。消落带植物群落的丰富度、多样性、均匀度指数在高程梯度上的差异在p0.05水平具有统计学意义,物种多样性沿高程升高和出露期延长整体呈增加趋势。【结论】三峡水库消落带的物种组成趋于简单化,尤其在低高程区,耐淹种和具有强竞争力的植物是消落区的优势物种组成。不同植物的生长生态特性及对生境适应能力的差别是消落带植物群落形成和变化的主要因素。     

三峡水库消落带出露期植物群落动态特征

【目的】调查研究三峡水库低水位运行期间消落带植物群落物种构成、优势种的消长和物种多样性在 1 个生长季的动态特征。【方法】以三峡水库小江和汝溪河为研究区域,在 152~170m 高程范围设置 7 条固定样带,于 2016 年 5 — 9 月进行植物学群落调查。【结果】调查共记录维管植物 22 科 55 属 60 种,以禾本科( Gramineae )和菊科( Compositae )物种最多。不同高程的优势物种组成变化不大,但重要值所占比例不同。随着高程升高及出露期延长,一年生植物重要值升高。多年生植物狗 牙 根 ( Cynodon dactylon )和 香 附 子 (Cyperus rotundus ),一 年 生 植 物 苍 耳 ( Xanthium sibiricum )、狼 杷草( Bidens tripartita )、稗(Echinochloa crusgalli )、马唐( Digitaria sanguinalis )等是消落区优势物种;随着高程升高和出露期延长,狗牙根和香附子重要值降低,苍耳和狼杷草重要值升高,稗和马唐重要值先升高后降低。消落带植物群落的丰富度、多样性、均匀度指数在高程梯度上的差异在 p <0.05 水平具有统计学意义,物种多样性沿高程升高和出露期延长整体呈增加趋势。【结论】三峡水库消落带的物种组成趋于简单化,尤其在低高程区,耐淹种和具有强竞争力的植物是消落区的优势物种组成。不同植物的生长生态特性及对生境适应能力的差别是消落带植物群落形成和变化的主要因素。
     

引种植物水桦在三峡库区消落带的种子萌发及生长特性

【目的】观察研究水桦(Betula nigra)种子在三峡库区消落带的萌发及生长特性,为科学评价引种植物水桦在三峡库区消落带的适应性奠定基础。【方法】在重庆市万州区壤渡镇、开州区澎溪河湿地自然保护区、忠县石宝寨镇、奉节县竹衣河等地高程为170,175,178m 的消落带区域分两次播种水桦种子,研究不同土壤类型、高程对种子累计萌芽率、存活率的影响,调查水桦株高、地径、冠幅、开花结实情况并测定水桦光合参数。【结果】1)在不同的土壤条件下种子萌芽力不同。2)种子萌发后当年存活率较高,但淹水出陆后全部死亡。3)两年生水桦种植在消落带在高程170,175m 处2年后始花,但开花结实数少,果实不能自然萌发;种植4 年后两处水桦的株高分别为6.22,6.95 m,两者差异具有统计学意义(p<0.01)。4)消落带春季出陆后,在170 m 高程处的水桦净光合速率日均值逐渐增强,至 秋 季 蓄 水 前 期 达 23.10μmol·m-2·s-1;在高程175m 处的水桦净光合速率日均值为14.64μmol·m-2·s-1;两者差异具有统计学意义(p<0.05)。【结论】水桦在消落带的种群个体数量不能自然增长,初步判断该物种不具有生态入侵性;冬季淹水时间长短对水桦生长有明显影响,但水桦可通过增强光合能力来适度补偿长时间淹水的影响,以达到适应三峡库区消落带这一 特 殊 生 境 的目的。
     

三峡库区消落带滑坡灾害引发生态环境问题的研究进展

【目的】分析三峡库区消落带滑坡灾害形成机制、崩解特性和破坏机理以及土壤污染问题研究现状的分析，指出当前研究的不足并提出展望性建议。【方法】查阅相关文献，分析当前研究进展与趋势。【结果】三峡库区岸坡经库水位升降、降雨或长期风化作用形成层状碎裂岩体结构；库水位在消落带之间反复升降，消落带泥岩处于周期性“干湿”交替环境中，泥岩内部部分可溶物质溶解，胶结作用降低，裂隙逐渐扩展，导致崩解；在库水位变化过程中，滑坡体涉及饱和-非饱和的相互转化过程，进而影响滑坡岩土体强度、局部孔隙水压力，最终引发滑坡灾害；消落带滑坡灾害引发了坡内土壤重金属含量总体呈现库区上游及下游较高、库区中游较低的空间格局，土壤处于轻度污染等级，进而促使消落带区域内土壤有机污染对库区下游生态环境具有潜在的生态风险；消落带植物的种类因水位的涨落而出现较大幅度的降低，其中草本植物占极大优势。【结论】三峡库区消落带滑坡灾害研究不够系统，对滑坡形成机制、崩解特性和破坏机理还需进一步研究；消落带土壤的侵蚀、理化性质的变化与地质灾害的关联性研究不充分；消落带滑坡区域内导致的土壤污染的研究多为现状调查，早期研究未形成权威可靠的参考背景值，导致土壤污染评价的依据不够充分；区域内土壤污染物迁移转化规律研究不够完善；除常规污染物外，对其他非常规污染物关注度不够；区域内植物群落变化的研究多数仅停留在变化特征描述上，未对形成机制开展深入探讨。     

三峡水库消落带湿地碳储量及空间格局特征

以GIS为支撑,以三峡水库消落带的空间关系、高程变化和坡度分布为基础,分析了三峡水库消落带碳储量的空间格局。结果表明,三峡水库消落带碳储量(单位:tC)约为514 862.3 tC;不同高程带碳储量变化由高到低依次为高程带160～170 m、150～160 m、170～175 m、145～150 m,其中高程带160～170 m的碳储量最高为229 367.46 tC;不同坡度带碳储量变化由高到低依次为坡度带5°～15°、0°～5°、15°～25°,其中坡度大于25°的区域,由于水流冲刷和基岩出露,植被生长稀少,因此不考虑其地上部分和地下部分碳储量,估算该区域碳储量为0,这也是不同高程带和不同坡度带计算出来的碳储量相差较大的原因。研究认为三峡水库独特的调节方式和消落带植被夏季生长茂盛可吸收并积累大量碳,具有较大的碳汇潜力;同时在迭加土壤、气候、人为干扰等多种因素后,碳储量表现出了明显的沿高程梯度和坡度梯度变化的趋势。     

引种植物水桦在三峡库区消落带的种子萌发及生长特性

【目的】观察研究水桦(Betula nigra)种子在三峡库区消落带的萌发及生长特性,为科学评价引种植物水桦在三峡库区消落带的适应性奠定基础。【方法】在重庆市万州区壤渡镇、开州区澎溪河湿地自然保护区、忠县石宝寨镇、奉节县竹衣河等地高程为170,175,178m的消落带区域分两次播种水桦种子,研究不同土壤类型、高程对种子累计萌芽率、存活率的影响,调查水桦株高、地径、冠幅、开花结实情况并测定水桦光合参数。【结果】1)在不同的土壤条件下种子萌芽力不同。2)种子萌发后当年存活率较高,但淹水出陆后全部死亡。3)两年生水桦种植在消落带在高程170,175m处2年后始花,但开花结实数少,果实不能自然萌发;种植4年后两处水桦的株高分别为6.22,6.95 m,两者差异具有统计学意义(p0.01)。4)消落带春季出陆后,在170 m高程处的水桦净光合速率日均值逐渐增强,至秋季蓄水前期达23.10μmol·m-2·s-1;在高程175m处的水桦净光合速率日均值为14.64μmol·m-2·s-1;两者差异具有统计学意义(p0.05)。【结论】水桦在消落带的种群个体数量不能自然增长,初步判断该物种不具有生态入侵性;冬季淹水时间长短对水桦生长有明显影响,但水桦可通过增强光合能力来适度补偿长时间淹水的影响,以达到适应三峡库区消落带这一特殊生境的目的。     

完全淹水解除后‘中山杉407’生长及光合特性的恢复

【目的】明确‘中山杉407'(Taxodium ‘Zhongshanshan407')在完全淹水胁迫解除后的生长和光合特性,为三峡库区消落带等湿地生态系统恢复与构建中的植被选择提供依据。【方法】以‘中山杉407'2年生苗为试验材料,设置全淹(S)和对照(CK)2个处理,其中S处理的植株预先经过3个月的完全淹水胁迫。淹水胁迫解除后,使用LI-6400 XT气体交换系统和OS1p便携式调制荧光仪测定两处理植株的光合作用参数和叶绿素荧光参数,并于植株恢复生长10个月后,测定其生长指标。【结果】淹水阶段结束后,S组植株的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)显著高于对照(CK)组植株,而S组的水分利用效率(E_WUE)低于CK组。同时,‘中山杉407'维持一定的叶绿素荧光水平,S组和CK组的可变荧光(F_v)、PSⅡ潜在活性(F_v/F₀)、PSⅡ最大光量子产额(F_v/F_m)、实际量子产量(Ф_PSⅡ)和电子传递速率(V_ETR)均没有显著差异。经过10个月的恢复,S组‘中山杉407'的总干质量、地上部分生物量与CK组无显著差异。【结论】完全淹水胁迫解除后,‘中山杉407'能够通过合理调整生长和光合策略,表现出良好的适应性,是适宜于三峡库区消落带等淹水环境生态修复工程实践的优良树种。     

红枫湖水库消落带植物物种组成及群落物种多样性研究

通过对红枫湖土质缓坡消落带、岩质岸坡消落带和河口型消落带植物群落进行调查,分析其草本植物群落物种组成、结构特征以及群落多样性.结果表明:共统计105种草本植物,隶属42科92属,菊科和禾本科居多,物种数随着海拔的增大呈现先增大后减少的趋势;土质缓坡消落带、岩质岸坡消落带群落物种多样性指数随高程变化呈一定的时空异质性,河口型消落带群落物种多样性指数沿入湖口至河流上段差异性不显著.消落带植物物种组成和群落多样性的变化来自于高程梯度造成的水淹强度及不同消落带微生境的差异,可见,消落带植物群落分布受海拔、地形的共同影响.     

不同石漠化治理模式下群落的植物组成及多样性

【目的】了解不同石漠化治理模式下,群落物种组成及多样性的恢复格局和过程。【方法】通过2种树种(顶果木、降香黄檀)、3种治理模式(顶果木纯林、降香黄檀纯林、顶果木×降香黄檀混交林)的造林试验和群落生态调查,研究不同石漠化治理模式下群落的物种组成、重要值及多样性演变规律。【结果】经过4年的恢复,3种不同治理模式下灌木层和草本层的物种组成发生显著变化,特别是优势种和共优势种。一些入侵植物如鬼针草、小飞蓬、酢浆草、飞机草、土牛膝、胜红蓟等的数量有所增加,特别是鬼针草,其重要值(10.35~36.32)分别是灌丛(4.44)的2.33~8.18倍。与灌丛(对照)比较,3种不同治理模式群落的植物物种丰富度没有显著差异,但植物多样性指数和均匀度指数存在显著差异。【结论】2种豆科植物和3种治理模式具有相近的治理效果,但混交林治理模式对植物多样性指数和均匀度指数的作用相对较优。在岩溶退耕地和灌丛地实施人工造林可以加速植被的恢复和重建,短期内显著改变群落的物种组成和结构,但在一定程度上存在着外来植物入侵风险。     

用群系指标研究山西植被地带性

运用ArcGIS9.2软件,从山西植被图中采集各植被类型的每个图斑,将各群系归并到植被、森林、灌丛、草本植被或栽培植被后获取群系的个数和面积,计算群系指标,在SPSS18软件中分析群系指标与其经度、纬度、海拔高度的相关性,探讨植被地带性.用群系的密度、覆盖率和优势度这些指标研究植被、森林、灌丛、草本植被、栽培植被均具有一定的地带性.用群系密度研究植被、灌丛、栽培植被的纬度地带性和垂直地带性与物种多样性的一致,但森林、草本植被的地带性却有些不同.用群系覆盖率研究时,自然植被(森林、灌丛、草本植被)与栽培植被的地带性不同.用群系优势度研究地带性时会受群系的密度或覆盖率的影响.     

三峡库区消落带环境治理和生态恢复的研究现状与进展

消落带所带来的环境问题一直是人们所关注的焦点,目前对三峡库区消落带问题的治理尚处于摸索阶段．本文根据三峡库区消落带的特殊性,有针对性的探讨了三峡库区消落带的环境问题,如库区蓄水所导致的水体富营养化、近岸污染带、生物多样性减少等．并针对这一系列问题,综述了当前植被生态恢复在治理消落带问题上的应用现状,并指出三峡库区环境问题治理应该结合当地的特殊情况,跟踪土壤、水体、大气的变化规律,划分不同的功能区,构建合理的生态植被搭配模式,在当地政府和群众的关注下,制定相应的治理政策,提高全民环保意识.     

四川峨眉山寄蝇的垂直分布研究(双翅目:寄蝇科)

对峨眉山寄蝇科的研究表明:寄蝇种类在数量和区系成分两个方面都表现出明显的垂直地带性.寄蝇的垂直分布与其水平分布相适应.寄蝇与其寄主昆虫在垂直分布方面也存在密切的关系.     

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.     

广西海岸潮上带草本植物种类与群落特征研究

【目的】通过对广西海岸潮上带草本植物进行调查,分析其种类组成和群落分类学特征,探讨影响群落分布的影响因子,旨在为广西海岸带草本植物的保护和生态恢复提供理论依据。【方法】以广西海岸潮上带草本植物为研究对象,通过实地调查、标本采集、种类鉴定等进行研究。【结果】根据133个样方调查结果显示,潮上带常见草本植物种类有93种,隶属25科70属。科的分布有3个分布型和1个亚型,属的分布有8个分布型和3个亚型。结合植物的生态类群、生活型和优势种的原则,把广西海岸潮上带草本植物划分为2个植被类型组、4个植被类型和28个群系。广西海岸潮上带草本植物主要群落类型受生态因子的影响较大。【结论】在广西海岸潮上带,含单种的科、属占优势,无特有属。草本植物区系地理成分较复杂,科和属的分布均表现出明显的热带性质。草丛湿地植被类型组占优势,群落主要以单优种群落为主。水分、土壤质地以及人工岸线、养殖塘、盐田、围垦造地等人为干扰是影响群落分布的主要生态因子。     

伏牛山南坡垂直气候带划分及常绿阔叶植物适应温度因子分析

试图通过对常绿阔叶木本植物的温度因子分析,探索伏牛山南坡垂直气候带划分的新途径.根据对伏牛山南坡全部109种常绿阔叶木本植物的适应温度因子的调查和分析,结果表明:最高垂直分布可达2300 m,温度指标接近寒温带的边缘;其最低垂直分布为100 m,温度指标为北亚热带.基于大多数(56种)伏牛山南坡常绿阔叶植物的垂直分布上限集中在1000m以下的事实,建议确定伏牛山南坡北亚热带的垂直界线应该在海拔1000m.建议北方各地区及城市参照伏牛山南坡常绿阔叶植物的适应温度,进行引种驯化.     

雾灵山主要植被类型及垂直分布规律

对河北省兴隆县境内国家级自然保护区雾灵山植被及垂直分布规律进行了研究，采用方法是根据植被综合特征；即群落本身特征和生态环境的联系．结合群落生态外貌特点和植物区系组成及群落所处的海拔高度，确定植被类型并翔分植被垂直带谱．雾灵山南坡植被垂直带谱：1)低山农田、果林、灌丛带(海拔900m以下)2)中山下部落叶阔叶林带(海拔900～1500m)3)中山上部针阔混交林带(海拔1500-1700m)4)中山上部寒温性针叶林带(海拔1700-1900m)5)山顶发生草甸带(海拔1900m以上)．雾灵山北坡植被垂直带谱；1)低山农田、果林，灌丛带(海拔800m以下)2)中山下部落叶阔叶林带(海拔800～1400m)3)中山上部针阔混交林带(海拔1400～1600m)4)中山上部寒温性针叶林带(海拔1600～1800m)5)山顶次生草甸带(海拔1800m以上)．     

软弱风化薄基岩赋存特征及其采动覆岩破坏规律

从矿区软弱风化薄基岩的赋存特征、赋存规律及矿区上覆水体类型和水文地质条件入手进行分析,结合相似材料模型模拟试验,获得了研究区薄基岩下开采覆岩破坏的基本规律及“三带”的发育特征.对薄基岩下采煤厚度3 m时的垮落带及导水裂隙带发育高度进行计算,计算结果分别为11.5m和42 m.根据地质采矿条件利用离散元数值模拟对薄基岩开采上覆岩层矿压运动规律进行了研究,结果表明,基岩较薄条件下,老顶来压断裂步距小,工作面前方支承压力分布范围为12 m,支承压力峰值点在工作面前方4～12m内,小于厚基岩工作面,但工作面矿压显现明显;对不同煤层采厚情况下垮落带的高度与导水裂缝带的发育程度进行确定;为煤层安全开采提供定量判据,为防治水工作提出相应的措施.