喀斯特区小生境特征现状分析：以茂兰自然保护区为例

根据茂兰喀斯特区发育的复杂多样的生境现状,划分了石面、石沟、石缝、石洞、石台、石槽和土面7种小生境类型,并解释了不同小生境的特征。根据生境所占面积结合相似性系数划分了4种生境组合类型,即土面—石面—石台型,石面—石沟—石台型,石面型和石面—石台型。     

不同小生境中小蓬竹的含水率及生物量分配规律

为揭示不同小生境中小蓬竹含水率及生物量的分配规律,为喀斯特地区小蓬竹的培育及开发利用提供理论依据,对不同小生境中1～4年生小蓬竹生物量和含水率进行了调查分析.结果表明:同一小生境中,小蓬竹各构件含水率随龄级的增加而降低;构件含水率排序为秆＞地下部分＞枝＞叶;小蓬竹各构件生物量的分配规律为秆＞地下部分＞枝＞叶,各构件生物量随竹龄的分配规律为3年＞2年＞4年＞1年.不同小生境中,同一龄级的小蓬竹秆的含水率排序为石槽＞石缝＞土面＞石沟,枝叶及地下部分含水率变化较小;小蓬竹生物量的分配规律为石槽＞石缝＞土面＞石沟.     

小蓬竹不同小生境土壤的理化性质

为了对小蓬竹的保护及其在石漠化治理中的应用提供理论基础,以小蓬竹群落为研究对象,采用常规样品采集和室内分析方法,对小蓬竹不同小生境土壤的理化性质进行了分析。结果表明:小蓬竹分布地的土壤酸碱性为弱碱性,质地为中壤土和重壤土,含水量坡下部各小生境高于坡上部,同一坡位以石缝小生境的含水量最高,其次为石沟、石槽、石洞、土面,坡下部各小生境的土壤养分均高于坡上部各小生境;坡上部各小生境的土壤有机质、水解性氮、速效钾含量均以石缝最高,有效磷以石槽最高;坡下部各小生境的土壤有机质、水解性氮、有效磷含量均以石槽最高,速效钾以石缝含量最高。     

贵州喀斯特山区花椒林小生境的土壤质量特征

【目的】探明不同小生境土壤性质的空间变化特征,弄清其土壤养分的变化规律,为花椒种植的合理布局提供科学依据,以促进喀斯特地区石漠化的生态恢复。【方法】选择贵州喀斯特山区花椒林内石槽、土面、石沟、石缝和石坑5种小生境为研究对象,采用单因素方差分析及主成分分析等方法研究花椒林下不同小生境0～20 cm土层不同矿质元素对土壤质量的影响。【结果】石槽、石缝、石沟小生境的土壤pH显著高于石坑和土面;土面、石槽小生境土壤的碳、氮、磷元素含量较高,石坑、石沟则较低;中量、微量矿质元素在不同小生境土壤间变化较小;土壤有机碳、速效氮、速效磷与其他矿质元素间的相关性显著,存在相互制约的关系;土壤质量优劣依次为土面(0. 73)、石槽(0. 49)、石缝(-0. 01)、石坑(-0. 46)和石沟(-0. 75)。【结论】矿质元素对土壤质量的影响均较大,将中量、微量矿质元素纳入土壤质量评价指标体系具有合理性;土面、石槽、石缝土壤可加以改造利用,石洞、石沟土壤以自然恢复为主。     

中度石漠化小生境特征及分布格局研究

以贵州省毕节鸭池中度石漠化示范区为例,根据小生境的形成原因、外部形态特征、面积比例的量化指标等将中度石漠化生境划分成石面、石沟、石隙、台地、石洞、土面6种小生境类型。分别测定了各样地中各小生境的数量和面积比例,并绘制了小生境类型图。利用不同面积比例的样地,研究了不同小生境的分布格局、破碎化、多样性、均匀度、优势度、丰富度以及不同小生境之间的相关关系等;阐明了中度石漠化地区小生境的类型特征及空间格局分布情况。     

贵州南部喀斯特植被群落变化对小生境土壤养分的影响

对贵州南部茂兰喀斯特不同植被群落生态系统中小生境的土壤进行了采样分析,以探讨喀斯特植被群落变化对小生境土壤的影响。结果表明:在喀斯特森林生态系统中,石缝和石坑土壤有机质含量显著高于石沟和土面土壤,土面土壤有机质含量最低。石缝土壤全氮、全磷、有效氮、有效磷、有效钾含量明显高于石坑、石沟和土面土壤,石沟土壤有效氮、有效钾的含量显著高于土面土壤。在阔叶林-灌木林-灌草群落演替过程中土面土壤有效氮磷钾含量出现显著下降,其次是石沟土壤,而石缝及石坑土壤氮磷钾含量未出现明显降低。喀斯特不同植被群落土壤养分的变化受森林群落退化演替以及小生境多样性的影响。     

喀斯特中度石漠化不同小生境的植物群落特征

【目的】了解喀斯特中度石漠化不同小生境的植物群落特征,为中度石漠化地区的植被恢复与重建提供重要理论基础。【方法】以贵州毕节鸭池中度石漠化生境为研究区,采用野外样地调查与室内分析相结合的方法,对区内典型小生境植物群落结构特征、物种组成及对小生境的资源利用进行研究。【结果】研究区主要有石面、石沟、石隙、石台、石洞、土面6种小生境类型,植物群落以灌木类占绝对优势,草本、乔木类次之,金花小檗、五节芒和铁仔等作为优势种存在。物种多样性从土面到石洞小生境逐渐趋于简单化,不同小生境下土壤理化性质和植物群落特征呈显著差异(P0.05),植物群落综合利用生境程度受各生境土壤容重及厚度、土壤有机质、有效氮和速效磷含量影响,不同小生境中物种多样性与植株生长特性受土壤容重、厚度、有机质和有效氮影响显著,与速效磷相关性不显著。【结论】研究区内土面与石沟小生境在石漠化生态恢复过程中可作为首选生境类型。     

不同小生境下小蓬竹形态多样性研究

为了解小蓬竹资源的适应性及遗传特点,本研究采用野外与室内相结合的方法对小蓬竹6个小生境的14个形态标记指标进行测定分析。结果显示,小蓬竹各表型性状存在不同程度的分化,14个表型性状变异系数均值变化范围为5.7%~68.3%,变异系数除叶长宽比,一级、二级分枝叶面积外,其他性状变异系数都大于14.1%,变异系数最高的是二级分枝数,达68.3%。6个小生境间的小蓬竹形态变异存在差异,土面小生境大多数形态性状的变异系数最大,其次是石槽和石缝,显示不同的生境条件促进了小蓬竹的形态分化。聚类分析结果显示,聚为一类的生境都具有相似的生态因子(如土壤厚度、维持水分的能力等)。主成分分析结果显示,一级分枝叶数、节数、一级分枝数、二级分枝叶数可作为其形态性状的重要主成分。相关性分析结果显示,株高和节平均值呈显著负相关,一级、二级分枝形态及一级、二级分枝叶片形态相互之间都存在正相关性。表明小蓬竹对生境变化反应灵敏,形态可塑性大,对环境适应能力强,遗传多样性比较丰富,可作为喀斯特地区的适生竹种,本研究结果对石漠化地区的植被选择和小蓬竹保护有积极意义。     

喀斯特森林不同小生境的小气候特征

对喀斯特地貌森林中不同小生境的太阳辐射，温度、湿度等进行了多次的观测和研究表明：喀斯特地貌森林中的土面、石面、石沟、石缝、因所处的环境不同，其生态小气候差异明显，土面、石沟的生态小气候条件好，光、热、湿变化缓和，有利于林木生长，而石面，石缝的辐射，温度，湿度变化剧烈，不利于林木的生长。     

不同喀斯特微生境中八角莲生长比较

目的:探讨八角莲仿野生栽培效果,比较不同喀斯特小生境八角莲的生长差异,拟总结选出适宜推广的八角莲种植技术.方法:在茂兰保护区选择不同的喀斯特微生境(土面、石窝、石缝、石沟)仿野生栽植八角莲,并与人工大田栽植对比,测定不同生境下八角莲的株高、叶片数、叶面积、生长量.结果:仿野生石山种植八角莲的株高、叶片数、叶面积、生长量均大于大田人工栽培,其中土面种植的八角莲株高最高,石缝、石窝和石沟次之;石缝生境下叶片数最多,其次为土面、石沟、石窝,叶面积、生物量的增长与叶片数相同,依次为:石缝>土面>石沟>石窝>大田.结论:仿野生石山生境种植八角莲优于人工大田栽培,具有推广价值.     

贵州喀斯特森林生态系统中小生境土壤酶活性的差异性

通过对贵州南部茂兰喀斯特山区森林生态系统中不同微地形(石坑、石沟、石缝)和连片土面下土壤进行调查,探讨不同小生境条件下土壤有机质及酶活性的变化。结果表明:不同小生境下土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性出现明显的差异,在石缝、石沟、石坑、土面中土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性以石缝中土壤最高,而不同小生境下土壤蛋白酶活性未出现明显的差别。喀斯特森林生态系统中小生境土壤酶活性的变化与土壤有机质数量的变化存在明显的关联性,特别是土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶。     

贵州喀斯特山区花椒林小生境类型与土壤环境因子的关系

以贵州西南部典型喀斯特山区花椒林下不同小生境类型为研究对象,系统地研究了小生境类别与土壤环境因子的对应关系,结果表明：与一般土壤相比,石坑和石沟小生境土壤有机碳、活性有机碳、全氮、碱解氮和基质底物诱导呼吸量增加明显,并体现出良好的正向累积效应,而石洞、石缝和石槽则相反;土壤活性有机碳占总有机碳比例变幅范围在12.61%~15.73%之间,以石槽最高,石沟次之,一般土壤最低;不同小生境类型下,土壤团聚体均以大团聚体为主,<0.25 mm粒级团聚体含量极为低下,不足5%。通径分析结果显示,影响基质诱导呼吸作用最重要的因素是土壤有机碳含量,土壤活性有机碳含量次之,其通径系数分别可达1.530和0.869。总体上,花椒林下小生境可划分沟坑型、一般土及槽缝型三类,与槽缝型相比,沟坑型生境类型土壤有机碳、底物诱导呼吸、全氮、碱解氮、活性有机碳分别可高出73.38%、110.26%、37.01%、44.44%和59.73%。沟坑型小生境对喀斯特山区生态恢复及农业生产的可持续发展具有一定现实意义。     

滇东南喀斯特小生境土壤水分差异性及其影响因素

  目的  土壤水分是喀斯特石漠化地区植被恢复的关键因子,分析滇东南喀斯特小生境土壤水分差异性及其影响因素,可为喀斯特生态系统的恢复提供科学依据。  方法  以滇东南普者黑峰林湖盆区为研究区,选取石灰岩灌丛、清香木Pistacia weinmannifolia次生林、云南松Pinus yunnanensis人工林下的不同小生境(石沟、石坑、土面)为研究对象,分析小生境土壤水分的差异性及影响因素。  结果  ①各小生境的土壤水分季节性差异显著(P＜0.05),平均土壤含水率从高到低依次为石沟(42.24%)、石坑(41.63%)、土面(32.98%),并随着土层深度的增加而减少。②石灰岩灌丛进行自然和人工恢复后,小生境的土壤含水率增加,从高到低依次为清香木次生林(35.80%)、云南松人工林(31.67%)、石灰岩灌丛(29.36%),自然恢复优于人工恢复。③小生境土壤水分差异性受到生境类型、土壤性质、植被群落的影响,植被往往优先选择生境条件优越的石坑和石沟小生境。不同土层深度的小生境土壤水分差异性受到土壤性质和土壤优先流的影响。  结论  喀斯特石漠化地区进行植被恢复要结合植被群落和小生境类型,优先选择石沟和石坑小生境,自然和人工恢复相结合,以促进喀斯特生态系统的恢复和改善。图4表2参28     

贵州花江喀斯特峡谷区不同小生境的小气候环境

以贵州花江峡谷为例,研究了该地区不同小生境的小气候日变化规律,分析了不同小生境地面温度、气温、光照强度和大气相对湿度的变化特点。结果表明：土面土温高,但温度变化缓和,气温、光照条件和湿度条件都较好,因而土面有利于植物的生长,提高光合产率。石沟土温、气温和光照都较低,相对湿度高,植物的生长相对土面较差。而石槽则小气候变化剧烈,植物生长受到制约。图8表1参12     

贵州高原退化喀斯特森林恢复过程中土壤微生物生物量碳、微生物熵的变化

采用微生物培养法及氯仿熏蒸法分析了退化喀斯特森林恢复过程中不同层次、不同生境、根际和非根际土壤中土壤微生物生物量碳(soil microbial biomass C,SMBC)及微生物熵(qSMBC)的变化特征.结果表明:①退化喀斯特森林恢复过程中SMBC及qSMBC存在较大差异.随着退化喀斯特森林的恢复,SMBC及qSMBC明显上升.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;②SMBC在土壤剖面上均表现明显的垂直变化特征.即随土层深度的增加呈递减趋势,具体表现为A层>B层,但qSMBC随土层深度的增加呈递增趋势;③SMBC的变化特征在不同生境间表现为:除裸地恢复阶段外.其它三个阶段总体上表现为石沟比石槽和土面两个小生境偏大的特点,这是因为石沟生境有利于微生物类群和土壤动植物群体的繁殖,但qSMBC的变化刚好与之相反;④sMBC及qSMBC根际和根外变化明显,前者表现为根际>非根际.后者表现为根际<非根际.     

茂兰自然保护区掌叶木种群分布格局初步研究

对茂兰国家级自然保护区国家一级保护植物掌叶木(Handeliodendron bodinieri)种群的分布格局进行研究,结果表明:掌叶木种群呈集群分布和随机分布,人为干扰条件下克隆萌生分株种群呈集群分布.在缺水少土、岩石裸露率极高的喀斯特地貌生境中,在石面、石沟、石缝这些严酷生境中也有较多的掌叶木分布,表明掌叶木在石漠化喀斯特区的植被自然恢复中具有巨大潜力.     

福州国家森林公园景观格局变迁及驱动力分析

在RS和GIS技术支持下,解译福州国家森林公园4期遥感影像,对福州国家森林公园景观格局进行量化分析并探究其影响因素。结果表明,1)阔叶林地面积呈增加趋势、针叶林地面积保持稳定、竹类面积呈减少趋势、混交林面积呈先增后减趋势、建设用地面积呈先减后增趋势。2)各类型斑块呈异质性分布,其中混交林地破碎化程度最大,针叶林地破碎化程度最小;森林景观水平优势斑块在2002年发生较大波动后恢复稳定,破碎化程度呈先增后减趋势,生态多样性先减少后呈现均衡化发展趋势。3)景观格局演变受自然和社会经济因素共同影响。自然因素对植被分布特性影响较大,对景观格局影响较小;第一产业、人口数量和地区总产值对景观格局影响最大。     

季节与小生境对喀斯特灌丛土壤丛枝菌根真菌群落的影响

揭示喀斯特灌丛生态系统土壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落及其对异质性生境与季节变化的响应规律,对合理利用土壤AMF促进喀斯特退化生境的恢复具有重要的意义。以桂西北喀斯特峰丛洼地1 hm2典型灌丛生态系统为研究对象,采用Illumina测序技术分析喀斯特灌丛两种主要小生境(石土面和土面)土壤AMF群落的季节变化特征及其影响因子。研究共发现AM真菌7科8属,球囊霉属/种为该地区优势属/种;土壤AMF群落组成结构季节差异显著(P0.05),冬季土壤AMF的Shannon多样性和丰富度均高于夏季,但小生境类型及季节与生境类型的交互作用对多样性均无显著影响;冗余分析(Redundancy ananlysis,RDA)表明,速效磷、速效钾和植物丰富度极显著影响喀斯特灌丛土壤AMF群落组成结构(P0.01)。研究结果为喀斯特地区合理利用植物与土壤AMF共生促进退化生境植被恢复提供了理论依据与实践指导。     

喀斯特中度石漠化地区不同生境小气候变化特征

喀斯特中度石漠化地区小气候条件直接影响和限制石漠化地区植被恢复、演替的进程,为客观定量地认识中度石漠化区域不同生境小气候特点及差异,对典型中度石漠化区域开展实地小气候观测,统计分析不同生境光照强度、地表温度、土壤温度、土壤水分变化特征和差异.结果表明,石面小生境中光照强度、地表温度均最高,且日变化剧烈;石洞小生境中光照强度、地表温度、土壤温度均最低,土壤含水量最高,属于小气候最为极端的两种小生境.各小生境中乔灌草群落的光照强度、地表温度、土壤温度均明显低于藤刺灌草群落,表明乔灌草群落对于小气候具有明显的改善作用.     

贵州花江退化喀斯特植被不同恢复阶段土壤微生物生理类群数量变化

采集不同恢复阶段的土壤样品,采用微生物常规分析法测定土壤中氨化细菌、硝化细菌、纤维素分解菌及固氮菌的数量,研究退化喀斯特植被恢复过程中不同生境、不同层次及根际和非根际土壤微生物生理类群数量分布特征.试验结果表明:随着退化喀斯特植被的恢复,土壤氨化细菌、硝化细菌、纤维素分解菌及固氮菌的数量明显上升,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(P＜0.01);土壤剖面上土壤微生物数量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,具体表现为A层＞B层(P＜0.05).土壤微生物生理类群数量的分布特征在不同生境间表现为:除裸地恢复阶段外,其它三个阶段总体上表现为石沟比石槽和土面两个小生境偏大的特点,但各恢复阶段不同生境间差异不显著(P＞0.05);根际和根外变化明显,表现为根际＞非根际(P＜0.05).退化喀斯特植被恢复增加了土壤微生物生理类群数量,使土壤质量得以提高.