石漠化地区乔木种植基盘技术研究

中国是世界范围内石漠化最严重的国家之一,植被恢复是治理石漠化灾害的根本途径,而重建石漠化地区乔木-灌木-草本生态系统是一项全球性的环境科学问题。着眼于灰岩地区岩体裂隙发育且裂隙内地下水较丰富的地质环境条件,遵循从“乔木→灌木→草本”的石漠化地区生态系统重建思路,提出了“一个基盘一棵树”的乔木树种栽种原则,研发了乔木种植基盘技术。乔木种植基盘包括基盘母体、汲湿根和防蒸发盖三部分,其中基盘母体和汲湿根内填充有保水性营养土,通过试验遴选出了营养土的组成成分并得到优化配合比。给出了基盘技术的现场应用方法。该技术能保障基盘内所栽种乔木树苗的早期成活和后期可持续生长,特别是汲湿根是乔木树苗根系深入岩体并可持续吸收裂隙水的良好通道。研究结果表明,该技术实用性强,为有效解决石漠化地区植被恢复问题找到了一条新路径。
     

石漠化等级与植被碳储量的相关性研究——以顶坛小流域为例

通过对贞丰-关岭花江示范区内的顶坛小流域8个石漠化样地进行监测。计算得出各样地内的草本层与灌木层碳储量,通过单因素方差分析,结果表明石漠化治理过程中,植被恢复初期,草本层碳储量、灌木层碳储量与不同等级石漠化存在相关性,其中与草本层相关性较弱(F=14.087,P<0.05),与灌木层碳储量相关性较强(F=165.818,P<0.05);灌木层碳储量与石漠化等级表现出显著负相关,但是草本层并不存在这一规律,由此可见,石漠化地区植被恢复的过程是一个波动式上升的过程;对不同等级石漠化样地碳储量的平均值进行比较,随时间增长及石漠化等级的降低都呈现碳储量增长的趋势。其中轻度石漠化增长最快,石漠化治理的碳汇效益最明显。石漠化治理是一个碳汇的过程,长期的石漠化治理工程必将产生巨大的固碳曾汇效应。     

典型石漠化区不同植被表土孢粉组合的生态指示意义

通过对南平4个不同植被类型的表土样品的孢粉分析,得出了该区的表土孢粉组合特征.结果显示:研究区内的表土孢粉组合中草本植物占据优势,乔木主要为马尾松,灌木的种类和数量都很少,显示该区植被退化严重,表现出石漠化地区孢粉组合的显著特点.研究区内不同植被类型的表土孢粉组合差别明显,但与其相应的实际植被情况大致相同,能够较好地反映出石漠化地区现代植被的基本状况.表土孢粉组合中有很多喜钙性、旱生性、石生性植物,对生态恢复和重建有很好的指示意义,为该区恢复和重建自然生态环境提供参考性依据.     

江西九连山紫花含笑栖息地植物群落特征研究

在样方调查的基础上,研究了江西九连山紫花含笑栖息地植物群落特征,结果表明:群落组成成分中,科属组成较为分散,热带植物区系成分优于温带成分;群落结构上,生活型谱以中高位芽植物居多,显示亚热带常绿阔叶林典型特征;群落层次结构明显,丝栗栲、薄叶润楠、狗脊蕨的重要值(Ⅳ)分别在乔木层、灌木层、草本层最大;且表现为由灌木层→乔木层→草本层物种多样性逐渐降低。紫花含笑分布在灌木层中,植株少,长势较弱,建议在开发利用紫花含笑时,应注重资源的保护与恢复,开展其回归自然与种群恢复、重建工作。     

五泉山公园绿化改造初步构想

通过对五泉山公园土壤、植被现状的调查,提出公园绿化应当根据五泉山的地形、地貌、土层厚度、给水设施、功能分区进行植物造景,建立台地、坡地、崖坎、道路、水体相结合的普遍绿化模式。在植物配置过程中加大慢生长寿乡土乔木、观赏性状优良的灌木、草本植物的应用力度,减少林下灌木和草坪的人工栽种数量,减少速生树种的栽种数量,对原有老树病树进行淘汰性间伐,扩大游人在林下的游栖地;通过人工适度灌水,引导坡地原生自然植被逐步生成,探索低能耗、节约型公园绿化养护之路。     

退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物生物量碳的变化

土壤微生物生物量是表征退化喀斯特植被恢复过程中土壤质量的重要特征之一。笔者以贵州花江喀斯特高原生态综合治理示范区内土壤为研究对象,分析了退化喀斯特植被恢复过程中不同生境、不同层次、根际和非根际土壤微生物生物量碳的变化特征。结果表明:退化喀斯特植被恢复过程中土壤中的微生物生物量碳存在较大差异。随着退化喀斯特植被的恢复,土壤微生物生物量碳明显上升,从大到小表现为乔木群落阶段、灌木群落阶段、草本群落阶段、裸地阶段,反映出土壤质量在逐渐恢复;土壤微生物生物量碳的变化特征在不同生境间从大到小主要表现为裸地和草本群落阶段为石沟、土面、石槽,灌木群落阶段和乔林阶段为石槽、土面、石沟;土壤剖面上均呈明显的垂直分布特征,即随土层深度的增加,呈递减趋势,根际和根外变化明显,表现为根际高于非根际。     

Revegetation Strategies for Water-Level Fluctuation Zone of the Three Gorges Reservoir Region

三峡工程全面运行之后,水文条件发生巨大变化,新形成的消涨带(海拔145～175 m)原有植被大部分可能逐渐消亡。如何重建该地段植被成为科研人员和管理部门关注的热点问题。在文献综合分析的基础上,结合在三峡消涨带植被重建方面的前期工作,建议如下:首先对库区消涨带植被进行长期定位监测,了解新的水文条件下原有植被动态及命运,同时为消涨带植被人工重建提供备选物种;其次,评价土壤种子库恢复地上植被的潜力,结合地上植被监测结果,评价消涨带植被的自我恢复(更新)能力。在此基础上,综合生理生态学和生活史特征,筛选植被重建适宜物种。人工重建植被过程中,原有水田可以应用水生植物构建湿地植被;地势平缓,土壤条件较好的地段可以利用筛选的乔木、灌木和草本垂直配置构建人工植被。此后,至少需要5年监测和评估植被重建效果。     

七里海古泻湖湿地植被群落分类与排序及多样性研究

通过双向指示种分析法(TWINSPAN)及除趋势典范对应分析法(DCCA)对植被群落进行分类和排序,并通过GIS图直观表现多样性指数的分布情况.研究发现,经过TWINSPAN分类,并结合考察实际情况,50个样方划分为6个植被类型,分别为乔木群落;灌丛;灌草丛;草甸植被;藤本植物;湿生、水生植被.DCCA二维排序和TWINSPAN分类结果较一致,其中样方排序能够很好地反映群落的生境特征.排序轴的第一轴,从左到右,群落由中生、旱生群落演变成为中生、湿生群落,反映了水分的变化情况.排序轴第二轴从下到上,群落类型从草本植物变为灌丛再变为乔木群落,近似反映了地形上坡度的变化.通过GIS图可以发现,物种丰富度较高的群落主要集中于乔木群落及灌丛;而α指数较高的群落主要集中于乔木(人工林)、农作物、部分野生灌木和草本群落,灌木群落的多样性处于中间水平,藤本植物和水生植物群落的多样性指数都处于较低水平.这与人工干扰强度较大以及超级植物大量繁殖占据生态位有很大关系.     

喀斯特石漠化治理不同水土保持模式的生态效应研究

以毕节市撒拉溪镇喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化综合防治示范区为研究单元,运用野外取样调查和室内实验分析方法,研究喀斯特石漠化治理区封山育林(模式I)、人工种草(模式II)、经果林治理(模式III)和农林混合(模式IV)4种不同水土保持模式,与对照组(原生样地)在不同季节的土壤效应、植被效应和小气候效应,旨在为喀斯特石漠化地区的水土保持治理和生态系统恢复重建提供理论支撑。研究结果表明:4种水土保持模式的土壤含水量、田间持水量和毛管持水量在4月、8月、12月差异性显著(P0.05),均有对照组模式I模式II模式III模式IV的变化规律;不同水土保持模式的土壤全氮、全磷和全钾在4月和8月无差异性显著(P0.05);植被多样性指数偏低,但均高于对照组,小气候效应优于对照组。研究结果以期为对喀斯特石漠化地区的水土保持治理和生态系统恢复重建研究提供参考数据。     

山东南北长山岛草本植物结构及其影响因子

草本是森林植被的重要组成部分,能维持森林生态系统的稳定性.为研究山东省南北长山岛的草本群落结构及其与环境因子之间的关系,选取32个样方进行草本植被及环境因子的调查,运用TWINSPAN等级划分法和CCA多元分析技术研究调查区域内草本的群丛结构及其与环境因子间的相关性.调查发现,研究区域内生长草本102种,隶属于35科85属.草本植被类型主要划分为狗尾草、艾、披针叶苔草、中华隐子草、荻5个典型群丛.采用向前引入法对环境因子进行逐步筛选,结果表明:海拔、坡度、土壤pH、灌木层盖度是影响南、北长山岛草本空间分布的主要环境因子.     

不同林龄飞播油松林林下植被多样性研究

采用空间代替时间的方法,选择林龄分别为10、17和25年生飞播油松林为研究对象,分析3种林分林下植被的组成、优势种、垂直结构和林下植被物种多样性的变化。结果表明：10、17、25年油松林下植被物种数分别为27、24和20种,差异较小;3种林龄林分林下植被的优势种均为土庄绣线菊+三裂绣线菊-披针叶苔草。灌木层高度随飞播油松林龄的增大而增大,而草本层高度以17年生林分林下最大。灌木层和草本层盖度都是随林龄增大呈现先减小后增大的趋势;10、17和25年生飞播油松林下植被的物种Shannon Wiener指数分别为2508、0824和0776,Pielow指数分别为0779、0256和0241,随林龄增大林下植被多样性下降,表明上层乔木对林下植被发育抑制程度加大。因此在适宜时期对飞播油松林进行抚育经营进而调控林分结构尤为必要。     

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。     

三峡库区库首森林生态系统植物叶片碳氮磷化学计量特征研究

【目的】森林是三峡库区重要的生态屏障,研究该地区森林生态系统化学计量特征可深入了解生态系统的养分循环、限制作用以及稳定机制。【方法】通过对三峡库区库首森林生态系统的7个站点进行典型取样,研究了包括乔木、灌木和草本30种植物的107个样品叶片中碳(C)、氮(N)和磷(P)的化学计量学特征。【结果】三峡库区库首森林生态系统植物叶片中有机碳(OC)、全氮(TN)和全磷(TP)的含量变化范围分别为352.0～506.3、8.3～48.6和0.5～2.5 mg/g,平均值为450.2、18.6和1.2 mg/g; 叶片C/N、C/P和N/P的变化范围为7.6～56.5、158.8～799.3和7.3～40.2,平均值为28.6、450.4和16.9。不同生活型植物叶片的养分组成存在显著差异,乔木叶片的有机碳含量要明显高于灌木和草本,而草本植物的叶片全氮和全磷的含量要明显高于乔木和灌木; 落叶乔木叶片的全氮、全磷含量及N/P的值要明显高于常绿乔木,但有机碳含量及C/N和C/P的值则相反。不同生活型植物有机碳与全氮(磷)含量的相互关系也存在差异,草本植物叶片有机碳与全氮(磷)含量存在极显著负相关,乔木叶片有机碳与全氮含量呈显著的负相关,但与全磷含量不相关,灌木叶片有机碳与全氮(磷)含量不相关; 不同生活型植物叶片全氮和全磷含量均存在极显著正相关。【结论】三峡库区库首森林生态系统植物叶片有机碳含量处于中等水平,而全氮和全磷含量相对较低,磷缺乏是限制该区植被生产力的关键元素。     

千岛湖风化基岩消落带植被的垂直分布特征

【目的】研究自然植被在湖滨消落带的分布规律,为消落带植被修复与重建提供参考。【方法】在千岛湖区风化基岩消落带上采用固定样地调查方法,结合千岛湖水位涨落动态观察,通过物种重要值、聚类分析及其多样性,研究自然植被在海拔98.0～108.9 m的垂直分布特征。【结果】千岛湖水位基本上呈现1—3月为98～100 m的低水位、4—6月逐渐升高至104 m、7—9月为105～106 m的高水位、10—12月再逐渐回落至100 m低水位的年变化动态规律。风化基岩消落带植被的垂直分布与水位的季节性涨落或淹没时间有关,106.0～108.9 m区间为乔灌草植被带,乔木种类主要有木荷(Schima superba)、香樟(Cinnamomum camphora)等; 104.0～105.9 m区间为灌草植被带,主要种类有苦竹(Pleioblastus amarus)、山莓(Rubus corchorifolius)等灌木和大狼杷草(Bidens frondosa)、鼠曲草(Pseudognaphalium affine)等草本; 102.0～103.9 m区间为草本植被带,主要种类为上位灌草植被带出现的毛茛(Ranunculus japonicus)、酸模(Rumex acetosa)、泥胡菜(Hemisteptia lyrata)、狗牙根(Cynodon dactylon)、类芦(Neyraudia reynaudiana)、粉披苔草(Carex pruinosa)等草本,但盖度只有20%左右; 98.0～101.9 m区间为无植被带。植物的多样性自上而下基本呈现上多下少的现象。【结论】千岛湖106.0～108.9 m乔灌草植被带、104.0～105.9 m灌草植被带自然植被的垂直分布和结构特征为消落带植被人工修复与重建提供了物种选择及其结构配置的重要依据; 102.0～103.9 m草本植被带和98.0～101.9 m无植被带是千岛湖风化基岩消落带生态系统极度脆弱的区间带,也是植被修复与重建最难、最重要的区间带。     

太原市不同园林植物根际和非根际土壤养分和酶活性的差异

为探讨太原市公园中不同园林植物根际和非根际土壤的养分和酶活性状况,采集乔木(国槐、白蜡和银杏)、灌木(碧桃、榆叶梅和丁香)和草本(黑心菊、波斯菊和薰衣草)3大类9种园林植物的根际和非根际土,测定其土壤的p H值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、蔗糖酶活性、脲酶活性和过氧化氢酶活性。结果表明,不同植物通过根系影响和调节土壤养分及酶活性的能力不同,只有采取适宜的种植管理办法才能促进不同园林植物更好地发挥园林景观作用。     

康平沙地治理过程中土壤微生物数量与土壤肥力的关系

 土壤微生物在土壤生态系统物质循环和能量流动方面都有着十分重要的作用。选取辽宁省康平县海洲乡的典型土壤和典型植被的根际土测其土壤微生物数量的变化,对在相同生长状况下不同植被类型的土壤微生物数量进行比较,分析在沙地治理过程中土壤肥力质量的响应与演变规律,为寻求该地区的最佳固沙植被提供依据。结果表明,土壤微生物的数量基本变化趋势为：固定沙丘＞半固定沙丘＞流动沙丘土;各类型的微生物在不同类型的沙土中分布比例不相同,微生物三大类群总数量排列依次为细菌>放线菌>真菌;半固定沙丘不同地带不同环境中的微生物类群组成和各类群之间的比例各不相同;不同植被在相同的生长地带土壤微生物的组成比例各不相同,其中乔本植被微生物数量要高于灌木丛和草本植被。     

桂西北石漠化地区几种植物光合潜力影响因素分析

通过对桂西北石漠化地区不同植物叶绿素含量、SPAD值、根际土壤水分、土壤有机质含量、叶面积指数等光合潜力影响因素的比较和相关性分析,为石漠化地区生态恢复重建优良先锋植物的选择提供科学依据。结果表明：土壤有机质含量与根际土水分含量、SPAD值与叶绿素含量呈显著正相关。不同植物的生理特性差异较大,其光合潜力的影响因素也有较大差异。构树叶片的叶绿素含量最高,叶面积指数也较大,适应性强,枫树、黄荆、青檀和阴香也是桂西北地区常见的乡土树种,具有良好的生态经济效益,均可作为石漠化生态恢复的先锋植物使用。     

广西岩溶山地生态系统特征与恢复重建

阐述广西岩溶生态系统主要特征和岩溶植被的演替过程,介绍广西岩溶地区生态恢复与综合治理的技术,为岩溶山地生态系统的恢复和重建提供借鉴和指导。     

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.     

准噶尔盆地中央坳陷早侏罗世孢粉组合与古气候

通过显微镜观察鉴定了准噶尔盆地中央坳陷重点探井——征1井早侏罗世孢粉化石.认为准噶尔盆地征沙村地区早侏罗世孢粉组合划分为两个:产于八道湾组的Cyathidites-Cycadopites孢粉组合和产于三工河组的Cyathidites-Classopollis孢粉组合.通过研究孢粉组分和母本植物的亲缘关系,得出准噶尔盆地中央坳陷早侏罗世植被主要由草本的真蕨植物和乔木、灌木的松柏类及银杏、苏铁类等组成,所反映古气候应属亚热带气候.