科尔沁沙地不同恢复年限退化植被的物种多样性

 研究了科尔沁沙地封育０年的流动沙丘、封育１１年的沙丘（流动、半流动和半固定沙丘）和封育２０年的沙丘（流动、半流动、半固定和固定沙丘）的群落组成及其物种多样性变化。结果表明,随着沙丘的固定和封育年限的增加,植被丰富度、盖度和物种多样性逐渐增加,优势度逐渐减小。沙地退化植被恢复演替模式为：先锋植物沙蓬为主的一年生植物群落（流动沙丘阶段）→灌木差巴嘎蒿和一、二年生草本植物为主的群落（半流动和半固定沙丘阶段）→一、二年生草本和多年生草本为主的杂草群落（固定沙丘阶段）。在沙地退化植被恢复过程中,群落物种组成结构存在递进性和渐变性;禾本科植物和多年生草本逐渐增加,植物群落结构趋于复杂、草本质量明显改善。     

旱泉沟流域次生林演替过程中种群格局动态

对旱泉沟流域的植被种类组成、物种多样性和物种重要值进行调查分析,采用TWINSPAN对旱泉沟流域次生植物群落进行数量分类,从植物群系组成、植物群落之间的生态关系方面,研究旱泉沟流域封山禁牧区植被群落的分布格局,初步探讨乔木树种的演替趋势。研究结果表明：1）采用TWINSPAN数量分类方法,将植被划分为7个群落类型;2）从群落Ⅰ到群落Ⅶ, 乔木、灌木、草本的Simpson优势度指数基本持平,Shannon Wiener多样性指数为乔木<灌木<草本,Pielou均匀度指数为乔木>草本>灌木,物种丰富度逐渐升高。群落的物种组成和空间结构逐渐复杂化,并趋于稳定;3）次生林的演替序列为山杨树Populus davidiana→桦树Betula platyphylla→青海云杉Pica crassifolia,其自然演替顶级为青海云杉。     

石质边坡植被建植后土壤养分与植物群落特征动态研究

于2009年6月-2013年12月,以贵阳市花溪区环城高速经人工植被恢复的3个石灰岩石质边坡为研究对象,采用常规群落调查法及室内实验对其土壤理化性质与植物群落特征进行定点定期动态观测与分析,结果表明:1)AN、AK、AP、OM含量成波动上升趋势,到2013年,AN、AK、AP、OM平均含量分别为中下、极高、较高、中上水平;2)随着恢复年限延长,边坡总物种数大幅增加且波动幅度渐缓,存在季节性变化,物种组成及比例发生较大改变,优势种也发生转变,群落出现向当地自然植被方向演替的变化规律;3)2009年7月-2012年6月,植物草本层盖度及高度呈上升趋势,到2013年均有所降低,各边坡有一定数量灌木定植,边坡恢复效果良好;4)边坡群落总物种数、植物高度及盖度、土壤速效养分N、P、K和OM之间存在18对显著相关的指标对,但在土壤养分与植物群落特征关系方面只有AN、AP与植物总物种数、灌木层植物高度具显著相关性。     

贺兰山低山区土壤种子库与地上植被关系分析

土壤种子库是地上植被更新的潜在种源,它影响地上植被的自然恢复、植被群落的演替进程和区域生物多样性维持。通过对贺兰山低山区不同海拔高度植物群落进行室内种子萌发试验和野外植被调查,发现5个海拔高度的土壤种子库植物种均以一年生草本居多,而相对应的地上植被群落在5个海拔高度的物种重要值均呈现为一年生草本<灌木或半灌木<多年生草本;土壤种子库和相对应的地上植被的物种多样性指数均在海拔1 200 m处最高;土壤种子库种子密度与相对应的地上植被密度的关系可用对数曲线表示,随着地上植被密度的增加土壤种子库种子密度呈减少趋势。贺兰山低山区5个海拔高度土壤种子库种子密度和物种多样性均较低,无法满足植被自然恢复需求,可通过采取飞播等生态恢复措施来弥补表层土壤种子的不足,从而满足地上植被恢复所需种子数量。     

沙地植物功能群及其多样性对微地形变化的响应

以内蒙古锡林郭勒盟中国科学院生态系统定位站长期围封的沙地样地为研究对象,通过测定植物群落的生物量、盖度、密度和株高等相关指标,探讨群落的物种组成、生物多样性等对沙地微地形变化的响应情况,以阐明沙地微地形对植被的影响机理.结果表明:沙地微地形对生物量、生活型、功能群及生物多样性均有影响.其中,总生物量顺序为:阴坡 > 坡底 > 阳坡 > 坡顶;植物多样性指数坡底显著低于阴坡、阳坡和坡顶(P < 0.05),而阴坡、阳坡和坡顶三者之间无显著差异;丰富度指数和均匀度指数阴坡、阳坡和坡顶显著高于坡底,阴坡、阳坡和坡顶三者之间差异不显著;坡底以多年生杂类草占优,阴坡以灌木、半灌木及多年生禾草为主,阳坡以灌木、半灌木、多年生禾草及一、二年生植物为主,坡顶以多年生禾草和一、二年生草本植物为主.     

浑善达克沙地植物区系分析

通过对浑善达克沙地植物区系资源的组成、植物科的多样性、生活型、生态型、以及沙生植物多样性及其分布特征分析,得出该区植物种类的多样性较高,科的优势现象十分明显,植物种趋向集中分布于大科和较大科;该区植物的生活型以多年生草本植物占绝对优势,表现出草原植物群落种类组成特点,存在大量隐域性生境和沙地等特殊景观,乔木和灌木种类较典型草原多;中生植物在该区占有相当大的比例,体现了该区地理位置和地理环境的特殊性。     

鱼鳞坑生态恢复措施对宁夏典型草原 植物群落特征的影响

研究植物群落特征对草原生态建设具有重要意义。在宁夏黄土高原丘陵区典型草原,以放牧草地(FM)为对照,研究了草地封育(FY)和鱼鳞坑整地1年(Y1)、3年(Y3)、6年(Y6)、10年(Y10)和15年(Y15)措施对植物群落特征的影响。结果表明,1)鱼鳞坑和封育措施下,植物物种数较放牧增加。其中鱼鳞坑使一年生植物、多年生杂类草及半灌木比例增加;封育使半灌木和多年生草本重要值增加;随鱼鳞坑恢复年限增加,优势物种呈根茎-疏丛-密丛型植物的变化趋势。2)草地植物盖度、高度和生物量呈现鱼鳞坑居中,封育草地最高,放牧草地最低;鱼鳞坑植被仍处于恢复演替阶段。3)鱼鳞坑物种多样性、均匀度、优势度和丰富度指数随恢复年限变化规律不明显,但其多样性显著(P0.05)高于放牧草地,与封育草地接近;各措施下植物群落均处于不稳定阶段。相对而言,放牧草地稳定性最大,鱼鳞坑15年稳定性最低。相对放牧草地,鱼鳞坑可改善植被,但弱于封育草地恢复效果,一定的放牧干扰有利于群落稳定性的增加。     

白龙江中游地震滑坡体植被初期的自然恢复能力——以陇南市武都区清水沟滑坡体为例

在野外样方调查的基础上,对陇南市武都区清水沟地震滑坡体上的植物群落组成以及物种多样性进行详细调查和统计分析。结果表明,1)研究区域内植被自然恢复以草本植物为主,有26种,占研究区植物总数的76.5%,灌木较少,有8种,无乔木分布,植物群落组成以草本和小灌木为主,其中优势种为狗牙根(Cynodon dactylon)、马唐(Digitaria sanguinalli)、黄茅(Heteropogon contortus)、芦苇(Phragmites australis)、骆驼蓬(Peganum harmala)等;2)由于环境因子的差异,不同立地条件植物群落物种组成、群落类型以及群落结构存在差异;3)不同立地条件的环境因子不同,特别是水热光照条件组合存在差异,导致不同立地条件下植物群落的自然恢复能力存在明显差异,其自然恢复能力和抗干扰能力指数大小表现为中坡位下坡位上坡位。     

兰州市城市绿地木本植物多样性研究

通过对兰州城市绿地木本植物群落进行调查与研究,提高半干旱区城市木本植物多样性、优化群落结构提出建议。以兰州市公园、单位、居住区、工厂、道路等不同类型绿地的木本植物群落为调查对象,计算木本植物重要值、分析物种多样性格局。在调查范围内,共有木本植物39科、74属、149种。乔木层Simpson指数、 Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数分别为0.960,3.619和0.847;灌木层分别为0.920,3.162和0.744;乔木层的多样性、丰富度与均匀度均大于灌木层。不同绿地类型木本植物群落物种组成处于中等不相似的水平,Jaccard相似性系数处于0.25～0.50;不同绿地类型木本植物的物种数、丰富度、均匀度与多样性也不尽相同;其中,居住区绿地乔灌木的丰富度指数以及灌木Shannon-Wiener指数最高;公园绿地的乔灌木Simpson指数、Pielou均匀度指数以及乔木的Shannon-Wiener指数最高。在兰州城市绿地中,应该增加灌木物种以及本地乡土树种的应用,有助于提高木本植物的多样性及群落结构的稳定性。     

封育对荒漠草原植物群落组成和物种多样性的影响

以盐池县退化荒漠草原为研究对象,采用空间序列代替时间序列的方法,对未围封和围封不同年限的草地植物群落组成和物种多样性变化进行了研究。结果表明,退化草地实施围栏封育后,多年生草本植物的优势地位逐渐增加,一年生草本植物和半灌木的优势地位逐渐降低。群落物种各种多样性指数随围封年限的增加,呈先降低后升高的趋势,围封5年时多样性指数最低。     

干热河谷冲沟沟头活跃度对植物群落结构的影响

为研究干热河谷冲沟沟头活跃程度对植被物种组成及其群落结构的影响,从而服务于冲沟植被恢复过程中最佳植被配置,采用典型样地法对元谋县内22条冲沟进行实地调查。研究结果表明:1)冲沟内植物种类随着沟头的稳定程度增加而增加,其中活跃型冲沟内植物12科28属共28种,半稳定型冲沟内植物16科29属共29种,稳定型冲沟内植物15科35属共37种;2)不同活跃程度的冲沟植被群落按生活型可分为3个层次,一是以扭黄茅为优势种,孔颖草、三芒草为次优种的草本层;二是以车桑子为优势种,银合欢为次优种的灌木层;三是以印楝为优势种,桉树为次优种的乔木层,但活跃型冲沟无乔木层;3)冲沟乔木层、灌木层和草本层的植被盖度均随着冲沟沟头稳定性的增加而增加,表现为稳定型冲沟>半稳定型冲沟>活跃型冲沟;4)不同活跃程度的冲沟沟头群落结构均以多年生草本和灌木为主,乔木种类较少,优势物种相同且占有显著地位,但随着冲沟沟头的逐渐稳定,乔木数量和多样性均逐渐增加;5)活跃型冲沟、半稳定型冲沟、稳定型冲沟之间草本层、灌木层、乔木层的植物群落相似性分别表现为中等相似、极为相似、极度不相似,且冲沟不同恢复阶段灌木层中植物有趋同演化的趋势,共有程度很高,冲沟沟头活跃程度对灌木层植物群落功能造成的影响小于对草本层和乔木层植物群落。总体而言,不同活跃程度的冲沟沟头植被群落结构之间具有显著差异,研究结果将为冲沟生态恢复提供科学依据。     

Plant Community Response Following Removal of Juniperus virginiana from Tallgrass Prairie: Testing for Restoration Limitations

Woody plant encroachment in natural grasslands is a widely documented global phenomenon that alters ecosystem dynamics by altering historic vegetation composition and suppressing herbaceous productivity. Abundant woody plants often suppress native plants sufficiently to establish successional thresholds difficult to reverse without species augmentation. Juniper (Juniperus virginiana L.) is expanding in North American tallgrass prairie, but it is currently unknown if encroachment creates successional restrictions that limit restoration potential. We selected 16 50×50-m sites with juniper canopy cover ranging from zero to approximately 75% in tallgrass prairie near Stillwater, Oklahoma, USA. Juniper trees were removed from 7 of the sites along the gradient of juniper canopy cover. Canopy cover of plant species and herbaceous plant productivity were estimated at each site 1 year before and 1, 2, and 5 years after tree removal. Before trees were removed, plant species richness and productivity declined as juniper canopy cover increased, and plant community composition dissimilarity of reference sites increased as juniper canopy cover increased. These relationships remained consistent on all non-removal sites throughout the study. The first year after juniper removal, species richness increased on all removal sites compared to intact sites and productivity on removal sites increased two years after removal. Plant community dissimilarity between reference sites and juniper removal sites remained relatively high (30–60%) the first two years after tree removal on all removal sites, but dissimilarity was about 22% 5 years after juniper removal. Within 5 years, removal sites were comparable to reference plant communities. Grassland restoration frequently requires species manipulation and additional seeding, particularly when overcoming successional limitations. Juniper encroachment into tallgrass prairie alters plant community species composition and productivity. However, in our study, juniper associated succession limitations were not apparent, and complete autogenic restoration was achieved within 5 years without seeding or species manipulation.     

洛阳市园林绿化植物现状、问题及对策

从园林绿化植物的种类和园林应用形式等方面对洛阳市园林绿化植物的种类进行了分析和探讨,发现问题主要存在于:垂直立体绿化和水面绿化植物种类单一;常绿树种数量较少;有潜力的乡土树种没有得以充分利用.提出了增加灌木及藤本的栽植种类和数量,形成层次分明的绿地景观群落;尝试引种阔叶常绿树种和彩叶植物,丰富城市四季景色;重视乡土植物,体现地方特色;改善行道树的种植方式,丰富道路景观,增加覆盖率;加强绿地的维护管理等建议.     

Longer-Term Evaluation of Sagebrush Restoration After Juniper Control and Herbaceous Vegetation Trade-offs

Degradation of shrublands around the world from altered fire regimes, overutilization, and anthropogenic disturbance has resulted in a widespread need for shrub restoration. In western North America, reestablishment of mountain big sagebrush (Artemisia tridentata Nutt. ssp. vaseyana [Rydb.] Beetle) is needed to restore ecosystem services and function. Western juniper (Juniperus occidentalis ssp. occidentalis Hook) encroachment is a serious threat to mountain big sagebrush communities in the northern Great Basin and Columbia Plateau. Juniper trees can be controlled with fire; however, sagebrush recovery may be slow, especially if encroachment largely eliminated sagebrush before juniper control. Short-term studies have suggested that seeding mountain big sagebrush after juniper control may accelerate sagebrush recovery. Longer-term information is lacking on how sagebrush recovery progresses and if there are trade-offs with herbaceous vegetation. We compared seeding and not seeding mountain big sagebrush after juniper control (partial cutting followed with burning) in fully developed juniper woodlands (i.e., sagebrush had been largely excluded) at five sites, 7 and 8 yr after seeding. Sagebrush cover averaged ~ 30% in sagebrush seeded plots compared with ~ 1% in unseeded plots 8 yr after seeding, thus suggesting that sagebrush recovery may be slow without seeding after juniper control. Total herbaceous vegetation, perennial grass, and annual forb cover was less where sagebrush was seeded. Thus, there is a trade-off with herbaceous vegetation with seeding sagebrush. Our results suggest that seeding sagebrush after juniper control can accelerate the recovery of sagebrush habitat characteristics, which is important for sagebrush-associated wildlife. We suggest land manager and restoration practitioners consider seeding sagebrush and possibly other shrubs after controlling encroaching trees where residual shrubs are lacking after control.     

科尔沁沙地不同氮素生境和功能型植物的光合作用与水分利用特性

为了阐明不同生境和不同功能型植物的光合作用与水分利用特征,沿着土壤全氮逐渐降低的梯度,选取了丘间草地(IDG)、固定沙丘(FD)、半固定沙丘(SFD)、半流动沙丘(SMD)和流动沙丘(MD)五个典型的生境,测定了5个生境上共35种植物(有些植物种分布在多个生境)的气体交换特征,并从生活型、光合作用途径和固氮生理特性方面划分植物功能型进行分析。结果表明,随着土壤氮素逐渐降低,各生境植物的净光合速率(P_n)、水分利用效率(WUE)和潜在水分利用效率(WUE_i)均呈降低趋势,但是P_n在IDG、FD和SFD之间,与SMD和MD之间差异均不显著,WUE和WUE_i在IDG和FD之间,以及SFD、SMD和MD之间差异均不显著。禾本科草本的P_n、WUE和WUE_i 均显著高于非禾本科草本和灌木。C₄植物的P_n、WUE和WUE_i均高于C₃植物。P_n、WUE和WUE_i在豆科植物和非豆科植物间差异均不显著。在科尔沁沙地的植被恢复过程中应该重视净光合速率和水分利用效率较高的草本植物,尤其是禾本科草本的作用。     

黄土丘陵沟壑区植被恢复过程中物种组成及多样性

通过小流域内不同生境条件下的植被调查,研究了半干旱黄土丘陵沟壑区植被恢复过程中的物种组成和植物多样性。结果表明:各植物种占总数比例为多年生草本一年生草本灌木乔木;阳坡灌木作用较大,半阳坡和半阴坡乔木树种与灌木树种作用相近,阴坡明显以乔木树种作用占优势;不同人工林类型之间植物多样性不存在显著差异,而立地条件是影响植物多样性的主要因素,人们对退耕地的经营活动,不利于生物多样性恢复。     

植被覆盖变化过程中土壤有机碳库动态及其影响因素研究进展

土地利用和土地变化改变了1/3~1/2的陆地面积。森林砍伐、造林、木本入侵等植被变化通常伴随草本、木本植物类型的改变,是植被变化的主要表现形式。通常认为森林破坏导致土壤有机碳(SOC)流失,也有研究发现,林地转化为草场后也可具有极大的碳增汇潜力。由于农田、草场是人类主要食物来源地,比较研究草本与木本植被类型的土壤碳吸存潜力及影响因素对全球变暖和食物安全都具有重要意义。本研究综述了国内外近年来的有关研究进展,结果表明,植被变化过程中SOC的变化方向和数量大小不仅取决于变化前后植被类型,还主要与土地利用的历史、现状及管理活动强度有关。另外,原始土壤条件、土地利用变化前SOC含量、土壤质地、植被生产力等也都对SOC动态具有重要影响。这为特定立地条件下选择相应的植被类型或植被类型组合,进行有效的管理以提高土壤碳吸存提供了依据。目前许多关于植被变化的研究并没有把植被类型转换对土壤碳库的影响从其他因子的影响中分离出来,对2种植被类型下土壤碳库特征、碳汇潜力、动态特征以及影响因子的比较研究有待进一步深入,关于土壤活性碳库动态特征及影响因素的研究也有待加强。     

煤矸石山不同植被根际可培养微生物数量的动态变化

为探究不同植被类型在煤矸石山修复过程中对土壤修复的响应,以排矸超过60年的自然恢复煤矸石山为研究对象,在3个季节（春季、夏季、秋季）,对3种植被类型（草本植物、灌木、乔木）根围0～30 cm土层范围内的土壤微生物数量和理化性质进行研究。结果表明：3种植被类型均显著增加了煤矸石山微生物的数量;草本植物、灌木和乔木对真菌数量的增加量要高于细菌和放线菌;分别是裸地的3.95,2.87,3.50倍;细菌、放线菌和真菌数量的峰值分别出现在夏季、春季和秋季。3种植被类型均增加了土壤有机质、速效氮和速效钾的含量;降低了土壤pH值。植被通过增加土壤有机质和速效养分含量,增加了煤矸石山区土壤中3大类可培养微生物的数量,尤其是真菌的数量。植被生长更有利于20～30 cm土层微生物数量的增加,草本植物和灌木对表层土壤微生物数量的增加效果好于乔木。     

浑善达克沙地3种灌木土壤分形特征与养分关系

以浑善达克沙地广泛分布的3种典型荒漠草原灌木柄扁桃、小叶锦鸡儿和狭叶锦鸡儿灌丛下土壤为研究对象,测定分析3种灌丛下0~60 cm土层深度的土壤颗粒机械组成、土壤体积分形维数和土壤养分含量的垂直分布特征,探讨草原灌丛化后土壤分形特征与土壤肥力的关系,揭示灌丛植被在荒漠草原的生存与扩散机制。结果表明,3种典型灌丛形态结构存在差异,拦截风沙流后沉积在灌丛下的土壤粒度特征不同,其中粘粉沙体积含量和分形维数在不同物种间差异显著(P<0.05)。土壤分形维数表现为小叶锦鸡儿(2.346)>狭叶锦鸡儿(2.259)>柄扁桃(2.149)>裸沙地(2.057);土壤分形维数主要由粒径小于0.25 mm的粘粉沙(<0.05 mm)、极细沙(0.05~0.1 mm)和细沙(0.1~0.25 mm)体积百分含量决定,其中0.1 mm粒径是决定研究区灌丛下土壤分形维数的临界粒径,即小于该粒径的粘粉沙、极细沙含量越多,土壤分形维数越高。灌丛下土壤有机质和全氮含量与土壤分形维数存在极显著正相关关系(P<0.01);土壤有机质含量随土层深度增加而递减,全氮和全磷含量随土层波动性较强,不同物种间土壤有机质和全氮含量差异显著(P<0.05),而全磷含量差异不显著。灌丛覆盖的土壤结构和肥力均较裸沙地有明显改善,不同物种改良土壤的效果依次为小叶锦鸡儿>狭叶锦鸡儿>柄扁桃。     

植物沙障不同种植模式对川西北沙地的恢复效应

生物沙障被广泛地应用于沙化治理中,但是生物沙障不同种植模式下对沙化治理的相关研究较少,尤其是复合草本在高寒地区不同种植模式下的研究较为缺乏。为了明确混合草本沙障不同种植模式对高寒沙地治理效应,选择川西北沙地作为典型高寒半湿润沙地,利用燕麦、垂穗披碱草、中华羊茅作为混合草本沙障,自2014年利用行播、带播、撒播种植模式恢复高寒半湿润沙地4年,于2014年测定一年生燕麦生长状况,调查4年后地表植物群落盖度和多样性特征,并且测定土壤水分、容重、含水量、pH值、有机碳、全氮、全磷等指标,分析复合草本不同种植模式对高寒沙地恢复效应。研究结果表明:复合草本带播和撒播模式对高寒沙地恢复效果明显。一年生燕麦后期从生态系统中消失,多年生草本适应性良好。带播和撒播种植模式显著增加了地上植物盖度、物种多样性、生态优势度。带播和撒播模式也显著减小了土壤容重,增加了土壤含水量、有机碳、全氮、全磷等含量。在高寒沙化复合草本种植恢复过程中,建议将土壤容重、有机质、全氮作为衡量土壤性质变化的指标。综合地表植被和土壤理化性质变化,建议以混合草本带播和撒播种植模式作为高寒沙化治理的主要种植模式。