退化喀斯特植被不同恢复阶段生境特征研究——以花江地区小生境类型为例

生境是植物生长发育的基础。本文采用"空间代替时间"的方法研究了退化喀斯特不同植被恢复阶段的小生境状况。研究区共存在石面、土面、石槽、石沟、石缝、石洞等6种小生境类型,呈随机和集群两种分布格局,以随机分布为主。6种小生境进一步可分为土面—石面型、石面—土面型、石面型3种组合形式,以土面—石面型小生境类型组合为主的样地裸地(退耕地)阶段占优势,石面—土面型小生境类型组合为主的样地上分布有演替系列的各个阶段,石面型小生境类型组合为主的样地以裸地(石漠化)阶段占为主,不同恢复阶段在小生境组合上的分布与自然历史条件和人为干扰有关。     

黔中喀斯特植被恢复过程中水土保持功能变化初步研究

以“空间代替时间”的方法,在黔中退化喀斯特植被区,选择不同植被恢复阶段地段建立径流场进行野外测定,结合室内实验分析,对试验区植被恢复过程中的0~15cm和15~30cm土壤物理性质、土壤持水性及土壤抗蚀性能进行了分析研究。结果表明:退化植被恢复过程中,植被对土壤物理性质的改良作用明显,相同土层深度,土壤容重为草本群落阶段>灌丛灌木阶段>乔林阶段,孔隙度为乔林阶段>灌丛灌木阶段>草本群落阶段;土壤自然含水量呈规律性变化:乔林阶段和灌丛阶段自然含水量与草坡阶段之比,0~15cm土层中分别是1.39和1.07,15~30cm土层中分别是1.30、1.04;土壤蓄水能力提高,非毛管持水率为乔林阶段>灌丛阶段>草坡阶段;土壤保土能力提高,相同土层深度、相同时段内,土粒的崩解速度为草坡阶段>灌丛阶段>乔林阶段。因此,退化植被恢复可显著提高其蓄水保土功能。     

退化喀斯特植被不同恢复阶段土壤质量变化

为探讨退化喀斯特生态系统植被恢复对土壤质量的改良效果。本文对花江流域退化喀斯特植被不同演替阶段的土壤的石砾含量、含水量、容重、持水量、孔隙度、pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮及速效P、K等理化指标进行测定分析。结果表明:植被恢复促进了喀斯特山地土壤pH值降低、控制了土壤pH值的上升。土壤石砾含量随植被恢复而下降;有机质含量随植被恢复而上升。在整个演替的过程中,全氮、全磷、全钾、碱解氮及速效P、K含量随植被的恢复而呈波动变化的趋势;土壤质量的生境变化总体上表现为石沟较高。综合分析表明,研究区植被恢复总体上促进了土壤理化质量的提高。     

贵州茂兰退化喀斯特森林群落的数量特征

对不同演替阶段30个群落样地的数量特征进行研究。结果表明:(1)在自然恢复过程中,灌木林阶段物种丰富度和物种多样性均高于乔木林阶段,前者均匀度也稍高于后者,而乔木林阶段生态优势度有所增加;(2)退化喀斯特森林群落具有较为明显的优势种,通常为1~2种;(3)退化喀斯特森林群落的生物量随自然恢复演替的进程不断增大,群落生物量构成也随自然恢复演替的进程而发生变化,灌木林的草本层和灌木层平均生物量都远高于乔木林的相应值,分别是乔木林的5.4倍和3.5倍;(4)群落的连续带指数分析反映了不同群落类型在群落演替中所处的地位。     

三峡库区不同生境蝴蝶花的适应性

为探讨不同生境中蝴蝶花(Iris japonica Thunb.)土壤根与根茎的适应性及其在三峡库区的下木层生态恢复建设中的作用,对重庆市缙云山自然保护区内毛竹林与林缘旷地两类生境中蝴蝶花自然种群在群落草本层中的优势度与根茎特征进行研究,结果表明:1)毛竹林与林缘旷地两类生境中,蝴蝶花都为草本层优势种,其重要值远高于其它草本,其生态位宽度都很大,蝴蝶花根与根茎总长度、表面积、体积及总生物量都显著高于其它草本总根系(p<0 05).2)蝴蝶花植株粗根茎的长度,细根茎与根的长度、表面积与体积,都表现为竹林生境显著高于林缘旷地生境(p<0.01);竹林生境蝴蝶花的粗根茎、细根茎和根的生物量,及生物量细根茎和根的分配,均显著高于林缘旷地环境(p<0.001).研究表明,蝴蝶花在旷地及稀疏林下的草本层都占优势,其克隆繁殖旺盛,根系扩展与产量均高于其它草本,利于改良土壤状况;将其应用于三峡库区植被恢复草本层构建及石灰岩与溶岩地区的土壤改良,则具有一定的试验价值.     

综合治理退化草场试验区羊草根际土壤微生物生物量的初步研究

本文是作者对锡盟退化草场综合治理各试验区的主要建群种羊草(Aneurolepidium Chinense)根际土壤微生物生物量的初步研究。试验结果证明:在退化羊草草场进行围栏封育、翻耕或耙地补播牧草等人工措施均可提高牧草根际土壤微生物生物量,而且根际土壤微生物生物量的变化趋势与植物地上生物量、根际土壤酶活性和根际土含水量等基本一致。由此可见:在退化羊草草地中采取围栏封育等人工措施,对它的恢复和治理均能起到良好的效果。     

喀斯特峡谷区植被恢复过程中土壤酶活性的变化

以典型喀斯特地区退耕地、草地、灌木和乔木群落为对象,研究了退化森林不同恢复阶段及退耕地土壤酶活性的变化规律。结果表明:从草地恢复到灌木群落时,土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著增加;从灌木群落恢复到乔木群落时,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶略有增加,蔗糖酶略有下降,但差异不显著。表层(0～10 cm)土壤酶活显著比表下层(10～20 cm)土壤酶活性大。土壤各种酶活性间显著相关,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶与有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、速效钾含量之间极显著正相关。表明在植被恢复的初期,植被类型对土壤酶活性影响显著,当植被恢复到一定程度,植被类型的影响不再明显。     

喀斯特石漠化的形成过程及阶段划分

以群落类型、乔灌层盖度、群落生物量、群落高度和枯落物总量5个因子为基本指标,采用主成分分析和系统聚类分析相结合的方法对贵州喀斯特地区大量样地进行了分析,将喀斯特石漠化的形成过程划分为初期、中期、后期和末期阶段4个阶段。对石漠化的形成过程和阶段特征进行了分析,结果表明:石漠化形成过程中整个土地系统退化的主要原因是植被系统的退化,它在人为干扰下受到破坏而导致了土壤子系统及小气候环境子系统的退化,子系统之间表现出相互促进、相互转化的正反馈循环。石漠化的形成过程实质上是土地生产力的退化和丧失过程。     

退化喀斯特森林恢复评价和修复技术

根据恢复生态学原理和当前喀斯特区植被恢复的目标，贵州喀斯特区植被恢复以生态修复为主，而退化喀斯特群落自然恢复过程和演替规律是其重要基础。采用退化群落恢复潜力度、恢复度和恢复速度3个评价指标对退化喀斯特森林自然恢复过程进行评价，结果表明：低一级演替阶段群落向相邻更高一级演替阶段群落恢复的潜力度最高，群落自然恢复是由低级阶段向高级阶段顺序替代过程；早期阶段恢复潜力度较高、恢复度低、速度慢，中期阶段恢复潜力度高、恢复度高等、速度快，后期阶段恢复潜力度低、恢复度高、速度慢。群落整体恢复速度低于群落各特征指标恢复速度。群落结构恢复快于群落功能恢复。群落自然恢复对策的变化是由早期更新对策向中期结构调整对策至后期结构功能协调完善对策更替。退化喀斯特林林自然恢复40－50年可有较为正常的组成、外貌和结构，但要达到功能完全恢复则需时很长。以树种选择、小生境人工改造和利用为主的人工恢复技术，以结构调整、系统管理、抚育为主要措施的人工促进自然恢复技术，可提高退化植被恢复潜力和速度。     

锡林河流域退化草场羊草根际土壤酶活性的初步研究

本文是报道退化草场羊草根际土壤酶活性的分布动态以及羊草根际土壤酶活性与植物地上生物量和羊草根际土壤微生物生物量关系的初步探讨。研究数据表明:围栏封育区内的各种处理试验区中的羊草根际土壤酶活性强度均比栏外退化草场对照区高,另外酶活性强度与植物地上生物量及羊草根际土壤微生物生物量的变化趋势竞相类似。由此可以说明,在治理和改良退化羊草草场时采取围栏封育或翻耕补播或耙地补播羊草等人工措施是行之有效的,并对加速退化草场的恢复亦有一定的实践意义和一定的经济效益。     

喀斯特石漠化山地退化土壤生态修复研究进展

喀斯特山地特殊的地质地貌和气候特点导致其土壤发育缓慢、土层浅薄、水土流失严重,在人为活动干扰下极易退化形成石漠化景观。笔者分析了喀斯特石漠化成因与治理措施,喀斯特山地土壤特点及存在的问题,总结了喀斯特山地退化土壤不同类型修复技术和修复措施对土壤理化性质及微生物特性的改良作用,并通过收集相关文献数据,采用Meta统计分析方法,比较和分析了生物炭、化肥、有机肥、化肥有机肥混施、生物炭基肥、生物覆盖和生物结皮等不同措施对喀斯特退化土壤物理性质、土壤水分、土壤侵蚀、土壤肥力、土壤微生物群落结构组成和类群多样性的影响差异和作用机理。总结认为:喀斯特山地土壤生态系统是植被恢复的重要基础,改善土壤质量是提升喀斯特植被生态修复成效的主要技术措施之一。施用生物炭和生物结皮技术可降低土壤容重,增加土壤孔隙度和保水性能,具有显著的土壤改良效应;施用生物炭和生物炭基肥对土壤肥力的改良效应更为显著;生物覆盖技术可显著降低土壤侵蚀量。今后应在不同区域喀斯特山地退化土壤生态修复关键限制因子辨识、土壤改良集成技术对喀斯特退化土壤的生态修复效果、新型生物炭基菌肥研发、土壤固碳增汇技术等领域开展进一步研究。     

岩溶地区森林自然恢复过程中植物和土壤微生物多样性的关联分析

本研究以岩溶地区森林自然恢复过程中的草丛(HL)、灌丛(SL)、灌乔林(SAF)、次顶极乔林(SCAF)和顶极乔林(CAF)为研究对象,对植物多样性与土壤微生物群落多样性进行关联分析,探究森林恢复能否促进整个生态系统的恢复,为岩溶森林生态保护修复和科学管理提供理论依据.结果表明:(1)随着森林的恢复,植物群落的物种丰富...     

桂西北喀斯特生态系统退化机制与适应性修复试验示范研究

围绕喀斯特退化生态系统恢复与重建的国家重大需求,针对喀斯特生态系统植被群落稳定性差、土壤生态功能恢复滞后、生态治理成效缺乏可持续性等问题,依托广西环江喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站,我们开展了桂西北喀斯特生态系统退化机制及适应性修复研究,提出了喀斯特生态系统服务功能优化调控的理论与技术体系,为西南喀斯特区域石漠化综合治理及社会经济可持续发展提供科学依据与技术支撑。     

中国岩溶森林生态保护修复的理论与技术

全面总结了近年来中国在岩溶森林生态保护修复理论与技术实践方面取得的研究成果.在理论方面,创新性地提出了基于自然保护地体系的岩溶森林生态保护修复政策支撑体系,基于岩溶地区小生境高度异质性的多物种共存与生物多样性维持理论,基于岩溶地形地貌、土壤和自然干扰机制下的隐域性植被演替理论,基于岩溶植物萌生特性的群落构建机制和岩溶生...     

青藏高原退化草地恢复的制约因子及修复技术

 分析了退化高寒草地恢复的主要制约因素，包括植物种源、土壤微生物、土壤养分和人文因素；提出了针对这些制约因素的退化高寒草地恢复的主要途径：（1）研发乡土草种子采集、扩繁、包衣等技术，不同乡土草种种子组配及免耕补播技术，解决种源制约；（2）筛选适用于退化草地恢复的复合微生物菌种并研发菌剂，解决退化草地恢复的微生物制约； （3）研发以土壤养分调控为基础的植被恢复技术，解决退化草地恢复的土壤制约；（4）构建基于牧民新技术应用的草地适应性管理模式。分析认为，基于乡土草种、微生物、养分调控为主的物源途径的“近自然恢复”，有潜力成为青藏高原退化草地恢复的有效措施。