草地生态学与水土保持专家程积民先生论 黄土高原林草植被恢复重建的理论与技术途径

黄土高原地处我国西北部，是东部经济发达区与西部经济欠发达区的中间地带，干旱与水土流失共存，农业生产力与经济发展极不稳定，生态环境愈来愈脆弱，因此，保护、恢复林草植被，是生态环境建设的核心任务。针对黄土高原的自然条件和经济、社会特点，以林草植被恢复重建为突破口，坚持可持续发展的生态观，探讨林草植被恢复重建的理论与技术途径，对优化干旱半干旱区生态保护与生态建设模式，实现“山川秀美”，振兴农村经济具有重要意义。     

黄土高原林草地覆盖土壤水量平衡研究进展

黄土高原地处干旱半干旱区,水是地区生态环境改善的主要限制因子,严重阻碍了当地的植被恢复和生态重建.黄土高原林草地覆盖土壤蓄水量既有收入,又有支出,始终处于一种动态平衡但相对亏缺的状态.以黄土高原降雨时空变化、林草地土壤水分入渗、土壤水分蒸发蒸腾、土壤干层的形成以及水量平衡模型模拟等几个关键因素为切人点进行详细阐述,对其国内外研究进展进行回顾.提出关于黄土高原土壤水量平衡的研究,应在成熟林草地水源涵养功能及林草地水文生态过程的尺度扩展方面加大力度.     

晋西黄土残源沟壑区不同林分暴雨产流产沙作用分析

 通过对晋西黄土残塬沟壑区不同林分的径流场近6年的定位观测,分析林分对产流产沙的影响。结果表明:由山杨、油松、虎棒子、绣线菊、黄刺梅形成的次生林及虎榛子灌木林林分暴雨时产流产沙远较其他林分少;林草型林草带状间作、草林型林草带状间作和果园有较好的水土保持功能;低质量整地的果农复合经营模式暴雨时产流产沙较其他类型多,但在细致整地后其产流产沙明显减少;刺槐纯林林分郁闷度大、林下草本和枯落物量大,则暴雨时产流产沙少。     

半干旱地区植被恢复过程中林下植被生态位特征的研究

应用生态位理论,以黄土半干旱区6个不同密度林分林下草本层植被为研究对象,以林分密度作为资源轴,以物种重要值为生态位计测的状态指标,对林下植被进行生态位计测和分析,揭示林内资源环境利用状况。结果表明:林下植被的生态位宽度值普遍较小,其中阿尔泰紫婉、铁杆蒿等生态位宽度较大,这与无林地相似,同时物种间生态位重叠并不普遍,重叠度普遍不大,各种对间对资源的共享趋势不明显,生态位发生分离,显示了林下植被状况差。     

黄土半干旱区白榆和侧柏夜间液流动态分析

 利用TDP茎流计研究了黄土半干旱区白榆和侧柏夜间液流的特征,结果表明:与白天相比较,2树种夜间液流通量密度较小;夜间水分补充的时间段主要在前半夜;受干旱胁迫的影响,白榆的夜间水分补充量雨天要远大于晴天;白榆的夜间液流通量密度及其对日蒸腾量的贡献率对环境因子较为敏感,主要影响因素为降雨量;侧柏由于本身极强的保水能力和抗旱性,其夜间液流通量密度及其对日蒸腾量的贡献率受环境因子的影响不显著。在黄土半干旱区侧柏具有比白榆更强的适应能力。     

林下植被对半干旱区不同密度刺槐林地土壤水分环境的指示作用

 研究林下植被对不同密度林地土壤水分环境的指示作用,可以为造林营林中的密度调控、提高林分生产力和林分稳定性等,提供理论根据。为此,对山西黄土丘陵沟壑区的14年生人工刺槐(Robiniapseudoacacia)林6种造林密度(1.5m×2m、1.5m×3m、1.5m×4m、1.5m×5m、1.5m×6m、1.5m×7m)林分的土壤水分、林下光照强度等环境因子进行观测,同时,采用样方调查法,对不同密度林内的树木生长情况和林下植物的类型、数量、分布及发育状况进行了研究。结果表明:密度小的林分内,各小环境指标均优于密度大的林分,其中土壤水分、光照强度有显著的随林分密度增大而减小的趋势,刺槐林地内随着林分密度的增大,渐渐出现干旱、半干旱地区成龄人工林土壤干化的现象,林下植被的种类和数量相应减少,物种丰富度和物种多样性指数也降低,且逐步由以鹅观草(Roegneriakamoji),小菅草(Themedaminor)为典型的中生植物,向以角蒿(Incarvilleasinensis),灰绿藜(Chenopodiumglaucum)为典型的旱生植物过渡,反映出林分内的小环境条件随林分密度变化的特征。因此,在半干旱区造林和营林中,密度不可过大,以便提高林分生产力和林分稳定性。     

不同林草复合经营模式矿质营养元素相互关系的研究

林草复合经营模式在目前的退耕还林工程中起着越来越重要的作用,研究林草复合模式的林与草之间的营养元素关系,对矿质养分相互关系的研究为合理搭配林草提供重要依据,以期为退耕还林各模式建立理论基础和科学依据。研究结果显示,3种退耕还林林草模式林、草、土壤养分间存在一定的显著相关关系。     

黄土丘陵半干旱区漏斗式集流造林试验初报

漏斗式集流造林技术是黄土丘陵半干旱区旱作林业的一个创新，主要表现为造林成活率高，树木生长量大、土壤水分利用率高，有效地解决了长期困扰半干旱地区林业生态建设的抗旱与集水，成活与生长的核心问题，在黄土高原同类地区具有较强的推广应用价值。     

半干旱区草粮轮作田土壤水分恢复效应

采用野外实地观测和作物模型模拟相结合的方法,研究了不同轮作模式黄土高原半干旱区长期种植苜蓿地农田土壤水分恢复状况。结果表明：长期连作苜蓿地土壤干燥化进程与不同轮作模式下土壤湿度恢复的进程均表现为前期快后期慢;8～10 m深层土壤湿度恢复困难,6～8年生苜蓿草地翻耕后适宜采用PPW轮作模式（马铃薯→马铃薯→春小麦）以恢复土壤水分,种植16～20 a粮食作物后可以再次种植苜蓿。该研究结果可为黄土高原半干旱区苜蓿草地的土壤水分利用和恢复提供参考。     

黄土高原植被建设的科学检讨和建议

黄土高原的植被 ,在自南向北由森林向草原过渡的总体趋势基础上 ,还存在着明显的土质、微地貌和坡向的非地带性特征。黄土 2m以下土层中的土壤水一旦耗用 ,很难补充。目前 ,黄土高原植被建设应以自然修复为主 ,辅以土壤水分条件较好地段的人工造林。黄土高原有关省区应创造性地贯彻中央“退耕还林 (草 )、封山绿化、以粮代赈、个体承包”的政策措施 ,强化退耕、禁牧和封山绿化 ,淡化人工造林 ,科学恢复黄土高原的植被。科研单位应加强高位黄土坡地稳定的人工林草建设模式及相关技术的试验研究。     

黄土高原生物土壤结皮研究进展与展望

黄土高原是典型的生态脆弱敏感区和世界上水土流失最为严重的地区,也是当今我国生态恢复和生态文明建设的重点区域。生物土壤结皮是细菌、藻类、真菌和孢子植物与土壤颗粒胶结而成的有机复合体,是干旱半干旱地区地表系统的重要组成部分,它们对黄土高原的水土保护、养分积累和生态恢复具有重要的生态功能。本文论述了生物土壤结皮类型与演替过程;系统总结了黄土高原不同环境中生物结皮微生物和藓类的物种多样性、生态功能、人工生物结皮培养与生态恢复的研究进展与存在问题,最后从黄土高原生物结皮微生物多样性和功能群、生物结皮不同生物类群之间及其与种子植物的种间关系、生物结皮人工培养和生态恢复方面提出了研究建议与展望,以期对黄土高原生物结皮的相关研究提供参考。     

黄土高原矿业城区生态环境的退化与修复——以甘肃省白银市区为例

黄土高原是我国水土流失最为严重、生态环境极为脆弱的地区之一，生态环境建设对区域的发展极为重要。白银市区位于甘肃省中部，属典型的黄土高原矿农交错区。恶劣的自然环境和以工业为主体的强烈的人类经济社会活动共同作用，使白银市区产生了诸如水土流失日趋严重、土地退化面积不断扩大、水资源进一步短缺和天然植被遭到人为破坏等生态环境问题。通过对白银市区生态退化的现状及原因的分析，根据恢复生态学、可持续发展原理和生态经济学理论，根据白银市区实际情况，提出了白银市区生态恢复的原则和对策。     

黄土高原生态经济区划研究

黄土高原的生态环境存在明显的区域差异,如何针对区域的自然生态环境特点发展适应环境的农林牧生态经济,这是做生态经济分区的目的。生态经济区划原则是地带性原则、非地带性原则和社会经济学原则。根据各方面的条件,把黄土高原生态经济区划拟定为二级分区,一级为生态经济带,二级为生态经济区。根据区域生态环境的相似性和相异性特点将黄土高原分成4个一级生态经济带,即暖温带半湿润落叶阔叶林生态经济带(Ⅰ)、暖温带半湿润半干旱森林草原生态经济带(Ⅱ)、温带半干旱草原生态经济带(Ⅲ)、温带干旱草原和荒漠草原生态经济带(Ⅳ)。在各个一级生态经济带内又根据地貌形态类型的差异性划分出42个二级生态经济区。     

黄土高原刺槐林生长适宜生态区划

对黄土高原刺槐林生长及分布状况的调查,分析了刺槐林生长与环境气候条件的关系,提出刺槐林适宜生态区划分级,将黄土高原划为3个一级区和8个二级区。3个一级区分别是刺槐林生长适宜生态区,次适宜生态区及非适宜生态区。     

甘肃兴隆山自然保护区森林演替对土壤肥力影响的评价

以黄土高原半干旱区森林群落为研究对象,从土壤物理、化学和生物化学因子出发,利用模糊数学和因子分析方法对甘肃兴隆山植物群落演替过程土壤肥力的变化特征进行了综合评价。结果表明:4类林分土壤综合质量由高到低依次是落叶阔叶林、针阔混交林、灌木林、针叶林。证明随着森林群落演替进展,土壤肥力呈降低趋势。解决当前该区针叶林土壤退化的主要措施是利用人为干扰来控制生态演替,以维持地力平衡和提高林地生产力。     

黄土高原水土流失区退耕还林(草)的基本思路

朱总理针对1998年我国水土流失加剧而致使洪灾造成2251亿元人民币巨大损失的现实,于1999年8月提出了“退耕还林（草）、封山绿化、个体承包、以粮代赈”的措施,为根治黄土高原的水土流失和良化我国的生态环境指明了方向。文章在上述背景下分析了我国黄土高原地区坡耕地引起水土流失、肥力低下、水源缺乏、灾害频繁的四大问题,根据黄土高原的生态环境脆弱的具体情况,提出了以下几条对策:1 提高思想认识;④解决好退耕后脱贫;（四）推进东西部合作政策;1/4保证人均一定的农田;1/2实现农林牧业最佳结合;3/4提出合理的措施;⑧健全保障机制;（七）正确处理各种关系。研究的基本思路可供同类地区的干部和群众为退耕还林（草）,搞好植树造林,治理水土流失,脱贫致富,建设秀美山川作出贡献。     

黄土高原水土保持功能的重要性评价与分区

根据黄土高原生态环境特点和水土流失现状,选择水源涵养、土壤保持、蓄水保水、防风固沙、防灾减灾以及农田防护等水土保持功能进行评价.在此基础上进行黄土高原水土保持功能重要性综合评价,评价结果表明:黄土高原地区水土保持功能均处于中等重要以上;其中极重要地区比例最大,占全区面积的80.03％;中等重要地区较少,占全区面积的19.97％.最后根据6个单因子功能重要性评价结果,利用ArcGIS中的空间分析叠加功能,确定黄土高原水土保持功能区划的基本界线,将黄土高原划分为9个水土保持功能区,并提出黄土高原各区的生态保护方向,促使自然生态系统更有效地支持社会和经济的发展,为改善黄土高原生态环境质量奠定基础.     

黄土高原水面蒸发量初步估算

为了估算黄土高原的水面蒸发量,明确黄土高原干燥度指数的空间分异规律,收集了黄土高原及其周边地区共154站水面蒸发实测资料和216站降水资料,采用克里格插值法,对黄土高原的水面蒸发、干燥度指数进行了分析。结果显示:黄土高原多年平均水面蒸发量变化于1 107~3 308 mm,由东南至西北递增;遥感提取的黄土高原水体面积为1 326.48 km²,占黄土高原总面积的0.21%,黄土高原水体的年总蒸发量为26.28亿m³,占该区多年平均降水量的0.90%;黄土高原半湿润带、半干旱带以及干旱带所占面积比例分别为26.18%,53.73%和20.09%。研究结果对黄土高原水资源利用具有一定的参考价值。     

新时期黄土高原退耕还林(草)有关问题探讨

[目的]总结黄土高原退耕还林(草)工程实施20 a来取得的成效,旨在为新时期黄河流域生态保护和高质量发展提供参考。[方法]根据多年研究结果,结合近期调研和相关资料,归纳了新时期黄土高原退耕还林(草)工程实施过程中出现的问题。[结果]当前需要考虑的问题包括:①如何加速退耕还草;②是否实行严格的轮封轮牧;③如何处理好生态林和经济林的比例;④如何持续提高单位面积粮食产量等。[结论]新时期生态建设过程中需注重分析与研究出现的新问题,寻求切实的应对方案,以推动黄土高原地区生态文明建设和乡村振兴。     

黄土高原不同降水类型区林地、草地与农田土壤干燥化效应比较

黄土高原人工林草地和旱作农田土壤干燥化问题十分突出,严重威胁着人工植被建设成效和旱作农业可持续发展。通过对黄土高原半湿润区、半干旱区和半干旱偏旱区53类林地、草地和农田深层土壤湿度的观测,分析比较了各类型区各类林地、草地和农田土壤湿度、土壤水分过耗量、土壤干燥化指数、土壤干层厚度等土壤干燥化效应指标。结果表明:(1)林地、草地和农田土壤湿度平均值依次为6.46%～12.57%、6.49%～11.52%和9.32%～16.00%,均以半湿润区最高,半干旱区居中,半干旱偏旱区最低,林地、草地和农田土壤水分过耗量平均值分别为521mm、491mm和30mm,林地土壤水分过耗量以半干旱区最高,草地以半湿润区和半干旱偏旱区最高,农田以半干旱偏旱区最高;(2)林地、草地和农田土壤干燥化指数平均值依次为39%、42%和96%,分别属于严重干燥化、严重干燥化和轻度干燥化强度,林地土壤干燥化程度以半干旱区和半干旱偏旱区最严重,草地以半湿润区和半干旱偏旱区最严重,农田以半干旱偏旱区最严重,林地、草地和农田土壤干层厚度平均值依次为881cm、836cm和336cm,林地土壤干层厚度以半干旱区和半干旱偏旱区最厚,草地和农田以半干旱偏旱区最厚。