人类干扰对安庆沿江湿地植物多样性的影响

在安徽安庆沿江滩地湿地，研究了天然芦竹、芦苇湿地，次生旱柳林和意大利杨人工林3种湿地生态系统的植物多样性。结果表明：杨树人工林的多样性指数和丰富度指数均高于旱柳林，也高于自然芦竹、芦苇湿地。旱柳林的生态优势度最大，杨树人工林次之，天然芦竹、芦苇湿地的最小，而天然芦竹、芦苇湿地的生态优势度则不那么明显；同时也说明在长江中下游滩地湿地上，天然次生旱柳林的生态优势度较高，而杨树人工林的生态优势度较小，它的物种丰富程度要高于旱柳天然次生林。人工杨树林的均匀度指标高于天然芦竹、芦苇湿地，也高于天然次生旱柳林。不同高程不同生态系统内植被群落的重要值的总体变化趋势是随着高程的升高，物种总数量降低，但植物多样性指数随高程增加而增加。在不同林龄的林分中植物物种的多样性和丰富度没有明显的变化规律。     

太白山次生锐齿栎林地上生物量影响因素

【目的】分析和比较物种多样性(物种丰富度、物种Shannon-Wiener指数和物种均匀度)、结构多样性(胸径Shannon-Wiener指数、胸径均匀度、胸径变异系数和胸径基尼系数)以及环境因素对秦岭太白山北坡锐齿栎林地上生物量的影响,为促进秦岭生物多样性保护和森林生态系统功能协调发展提供理论依据。【方法】以秦岭太白山北坡锐齿栎林为对象,基于1.5 hm2固定监测样地中所有胸径≥1 cm木本植物调查数据,利用多元线性回归分析物种多样性和结构多样性与地上生物量的相关性。通过构建结构方程模型并结合环境因素,比较物种多样性和结构多样性对地上生物量的作用效应。【结果】线性回归模型和结构方程模型的分析结果均显示:表示物种多样性的3个指标与地上生物量均无显著相关性,表示结构多样性的指标中,只有胸径均匀度与地上生物量呈显著负相关性,但胸径均匀度对地上生物量变异的解释能力却很低。环境因子对地上生物量的影响同时存在直接和间接效应,但直接效应起到主要作用。【结论】群落结构是影响太白山锐齿栎林地上生物量的重要因素;但结构多样性对地上生物量的作用效应是抑制而非促进,说明增加群落结构的复杂性反而不利于地上生物量的累积。环境因素直接影响地上生物量,但对物种多样性和结构多样性与地上生物量的关系无显著影响。本研究证实了群落结构对森林地上生物量的重要性,但这并不能说明群落结构是影响太白山次生锐齿栎林地上生物量的主导因素。     

我国人工杨树生物量建模和生产力分析

【目的】建立人工杨树生物量模型,分析生产力与气候因子间的关系,为提升我国森林质量提供参考。【方法】基于在全国15个省(区、市)采集的450株人工杨树样木实测地上生物量和147株地下生物量数据,综合利用哑变量建模方法和误差变量联立方程组方法,建立一元和二元立木生物量联立方程组;基于样木胸径、树高和年龄的成对数据,建立与气候因子相关的单木生长模型。根据胸径和树高单木生长模型及二元立木生物量方程,分析气候因子对人工杨树单木生产力的影响。利用全国森林资源连续清查人工杨树林样地调查数据,计算每个样地的生物量和生产力,建立人工杨树林生产力与气候因子间的相关模型,进一步验证气候因子对生产力的影响。【结果】本研究建立的一元和二元人工杨树地上生物量方程,确定系数(R~2)在090以上,平均预估误差(MPE)在5%以内;地下生物量方程的R~2在083以上,MPE在10%以内;含气候因子的胸径和树高单木生长模型,R~2均在070以上,MPE分别在5%和3%以内。人工杨树的胸径、树高生长均与年均气温显著相关,林木年龄为20年,年均气温20℃时的胸径、树高和总生物量分别是年均气温0℃时的24、24和95倍。连清样地数据验证结果表明,年均气温提高10℃,人工杨树林的平均生产力可以提高25 t·hm~(-2)a~(-1);年均气温20℃时的人工杨树林,其平均生产力达到年均气温0℃时的7倍以上,与所建单木生长模型的可比推算结果完全一致。【结论】本研究建立的人工杨树立木地上和地下生物量方程及其相容的生物量转换因子和根茎比模型,达到相关技术规定的预估精度要求,可以推广应用;温度是影响人工杨树生产力的重要因素,随着年均气温升高,人工杨树生产力也相应提高。     

基于土壤种子库的植被自然恢复作用研究

利用退化荒草地附近种源地表层土壤,通过客土和人工播撒乔、灌木种子的方式对荒草地进行土壤种子库的补充,比较植被恢复地、种源地、对照裸地的土壤种子库组成、密度、多样性、地上植被生物量和土壤理化性质,研究土壤种子库对荒草地在植被恢复方面的改良作用,以便为今后退化土地的自然恢复提供理论依据。结果表明:植被恢复地土壤种子库物种数量比对照裸地增加6种,地上植被有常绿乔木及多种灌木物种出现,种子密度由843.75粒/m~2增加至3 645.83粒/m~2;土壤种子库Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数顺序由大到小均依次为:植被恢复地、种源地、对照裸地;与地上植被的相似性指数也由0.12增加到0.23;植被恢复地地上生物量分别是种源地和对照裸地的4.28倍、4.85倍;植被恢复地的持水量增加,土壤结构改善,有机质及N、P、K的含量均显著提高。     

火干扰后5年南瓮河草本沼泽湿地植物群落物种多样性研究

通过对火灾后南瓮河草本沼泽湿地自然恢复5年的植物群落物种多样性与天然湿地进行对比,结果表明:火干扰湿地和天然湿地在物种丰富度上有差异,物种丰富度为13种和19种;物种丰富度的变化趋势同Shannon-Weiner指数、Pielou均匀度指数呈现正相关,同Simpson优势度指数呈现负相关;β多样性分析可知Sorensen指数为0.81,Jaccard指数为0.68;火干扰湿地和天然湿地的物种群落相似性较高,火干扰后植物群落自然恢复正向天然湿地演化。     

灌丛化过程对荒漠草原植被与土壤的影响

为探讨灌丛化对荒漠草原植被和土壤的影响,在四子王旗短花针茅荒漠草原选择不同灌丛化程度样地,进行群落调查并结合室内土壤理化性质测定,分析灌丛化对短花针茅草原植被(物种组成、生物量)和土壤(土壤容重、养分含量和碳氮比)的影响.结果显示:随着灌丛化程度增加,草本植物高度、地上生物量显著增加,草本密度、盖度、丰富度指数及Sha...     

鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交林的自然恢复动态及其影响因素

【目的】比较环境与空间因素在群落恢复与构建中的作用,分析亚热带常绿落叶阔叶混交林自然恢复过程中的群落结构和物种多样性变化规律,为进一步深入了解此类森林的自然恢复机制奠定基础。【方法】在湖北木林子国家级自然保护区的老龄林、35年天然次生林(1980年采伐)和20年天然次生林(1995年采伐)中各随机选取10块森林动态固定样地(20 m×20 m),对不同恢复阶段森林群落木本植物多度、胸高断面积、物种丰富度、稀疏物种丰富度(以100个树木个体为基数)进行比较,采用冗余分析(RDA)对30块样地进行排序。将空间(PCNM)和环境变量(土壤与地形)一同作为解释变量对不同恢复群落物种组成进行方差分解,以环境和恢复时间作为解释变量对30块样地的木本植物多度、胸高断面积、物种丰富度和稀疏物种丰富度数据进行多元回归分析。【结果】群落在恢复过程中,木本植物多度(F=8.64,P0.01)、物种丰富度(F=10.24,P0.001)和稀疏物种丰富度(F=9.615,P0.01)均显著减少,胸高断面积(F=14.2,P0.001)显著增加,土壤环境则无显著变化(P0.05);土壤密度、土壤p H、坡向、坡度、海拔和坡位对研究区物种组成的解释能力显著(P0.05);方差分解显示,恢复20年次生林、恢复35年次生林和老龄林分别有31.4%,36.8%和54.1%的物种组成变异受环境影响,空间因素(PCNM变量)仅对恢复35年次生林(16.8%)和老龄林(23.2%)的物种组成变异具有显著影响(P0.05),而对恢复20年次生林无显著影响(P0.05);同步自回归结果显示,恢复时间、凋落物厚度、坡度、海拔、坡向机土壤p H对群落结构与多样性具有显著影响(P0.05)。【结论】亚热带常绿落叶阔叶混交林在自然恢复过程中,群落结构、物种多样性以及环境因素均会发生明显变化,环境、空间及恢复时间是决定群落组成的关键因素。种源空间扩散、优先效应等随机过程对次生林的群落构建具有决定性作用,而环境选择等确定性过程对老龄林的群落构建起主导作用。随着恢复进程的推进,次生林与老龄林的物种组成差异会逐渐减少。     

基于信息熵的四川盆周山地杉木生态系统稳定性评价

【目的】四川盆周山地是成都平原的重要生态屏障，而维持人工林在四川盆周山地的稳定性对于该地区的生态环境质量至关重要。运用数学方法构建人工林稳定性评价模型一直是该领域的研究热点。信息熵在系统评价中应用广泛，但在森林生态系统稳定性评价方面尚未深入探索。【方法】通过分析杉木人工林生态系统稳定性各影响因素的特点，从结构和功能指标出发，以林分结构、物种多样性和土壤理化性质为评价指标主体，建立多级评价指标体系，并基于信息熵构建多级模糊评价模型，以彭州林场的杉木人工林为目标，杉木-柳杉混交林、人工-天然混交林、天然次生林为参照，进行综合评价。【结果】1）调查样地生态系统稳定性水平由高到低依次为：天然次生林、杉木-柳杉混交林、杉木纯林、人工-天然混交林。2）在一级指标中，土壤理化性质的权重值为0.365 7，物种多样性为0.326 6，林分结构为0.307 7。3）在二级指标中，郁闭度（权重为0.214 4）、林分密度（权重为0.216 0）、土壤动物丰富度（权重为0.190 5）、土壤动物Shannon-Wiener指数（权重为0.182 7）和凋落物重量（权重为0.198 2）等评价指标影响较大。【结论】土壤理化性质是影响杉木人工林生态系统稳定性的重要因素。基于信息熵的多级模糊评价模型能均衡考虑各评价指标的贡献，可应用于森林生态系统稳定性评价。     

半干旱黄土丘陵区不同土地利用类型植物物种多样性研究

【目的】为了更好地利用半干旱黄土丘陵区的土地资源,促进该区域植被恢复,提高生物多样性,使区域生态环境有所改善。【方法】以半干旱黄土丘陵区龙滩流域的植被为研究对象,对该流域11种典型的土地利用类型(2种农地、自然荒草地、人工牧草地、撂荒草地、灌木林地、5种乔木林地)的植被物种组成和多样性进行了调查研究。【结果】流域内共调查到种子植物56科166属254种,其中裸子植物门3科7属13种,占流域总科、总属、总种的5.36%、4.22%、5.12%;被子植物门53科159属241种,占流域总科、总属、总种的94.64%、98.78%、94.88%。在被子植物门中,双子叶植物纲有50科134属205种,单子叶植物纲有3科25属36种,两纲物种分别占流域总种数的80.71%和14.17%,占该门物种总种数的85.06%和14.94%。不同土地利用类型植被多样性分析结果表明,物种丰富度表现为农地物种丰富度低,人工牧草地、撂荒草地和灌木柠条林地居中,乔木林地(山杏、山毛桃、油松、侧柏、青杨)和天然荒草地高;物种多样性表现为马铃薯农地的物种多样性低,覆膜农地、人工牧草地、撂荒草地及灌木柠条林地居中,自然荒草地和乔木林地比较高;物种均匀度表现为农地、撂荒草地、人工牧草地及灌木柠条林地的均匀度高,自然荒草地居中,乔木林地低。【结论】不同土地利用方式和植被演替恢复时间差异是产生植被多样性差异的基础,也是该区域植被恢复和物种多样性保护需要考虑的重要要素。     

塞罕坝自然保护区物种丰富度对植被景观破碎化的响应及其空间尺度差异

【目的】探讨物种丰富度对各种环境因子的响应并确定是否存在空间尺度差异,以期为物种多样性保护提供帮助。【方法】在塞罕坝自然保护区选取38个天然植被斑块,其中包括12个草地、11个灌木林和15个天然次生林斑块,共记录物种360种,分属196属,54科。根据生长型将植物物种划分为1年生草本、多年生草本、灌木和乔木4个功能群。分别采用一阶刀切法和面积加权平均法计算斑块尺度与样方尺度的功能群物种丰富度。通过广义线性模型(GLM)分析斑块尺度和样方尺度的不同植物功能群的物种丰富度与景观结构、地形、土壤因子间的关系;并用冗余度(RDA)分析法,在2个空间尺度对环境因子进行定量分解。【结果】景观结构、地形、土壤因子可解释功能群物种丰富度格局的60%以上;各植物功能群的物种丰富度对景观破碎化的响应由强到弱依次为乔木、灌木、多年生草本和1年生草本;在斑块尺度,木本植物(灌木和乔木)受景观结构因子(如斑块面积、形状指数、隔离度和斑块类型)的影响较大(P0.05),而在样方尺度则更多受土壤因子(如p H值、有机质含量、全磷含量和全钾含量)的影响较大(P0.05);多年生草本物种丰富度在斑块尺度与斑块面积、斑块类型、p H值和全磷含量显著相关(P0.01),而在样方尺度主要受斑块类型和海拔的影响(P0.05);1年生草本物种丰富度在斑块尺度受斑块类型、全氮含量和全钾含量的影响显著(P0.01),而在样方尺度主要受斑块类型和土壤有机质含量的影响(P0.01)。【结论】植物功能群的物种丰富度对景观破碎化的响应机制存在斑块尺度与样方尺度的差异,物种丰富度的分布是不同空间尺度和环境因子共同作用的结果。物种丰富度在斑块尺度主要受景观结构因子与少量土壤因子的影响;在样方尺度主要受斑块类型与土壤因子的影响。因此,阐明物种丰富度的环境因子响应机制时需先明确特定的功能群和空间尺度。     

Changes of plant species diversity and biomass with reclaimed marshes restoration

Wetland restoration had been implemented for more than two decades in Sanjiang Plain,Northeast China.To assess the restoration efficiency of wetland vegetation,we investigated plants composition of community,plant species diversity and aboveground biomass of restored sites in a chronosequence of restoration(1,2,3,6,8,11,15 and 25 years) in the Sanjiang Nature Reserve.As comparison,we also investigated the same factors in a cropland and a natural marsh adjacent to the restored sites.The results showed that wetland plant species can invade quickly after croplands were abandoned when there were suitable hydrology conditions.On the early stage of the restoration,weeds were main plant species in the restored sites.Wetland species appeared at the same time but differed from the dominant species from the adjacent natural marshes.Common native wetland species could dominance the community after 3-year restoration.Species richness and diversity increased on the early stage,and then decreased to the similar level of the natural marsh with the extension of restoration.Plant biomass could restore easier than the species composition and diversity.Our results indicated that plant species composition and diversity of abandoned reclaimed wetlands can restore gradually by natural succession in S anjiang Plain.However,25-year restoration site had similarity index of only 56% with the natural marsh,which revealed that two decades are not enough for complete restoration of vegetation.     

呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌群落结构和多样性

【目的】揭示呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌群落结构与多样性及其影响因素,探究不同生境对土壤真菌的影响。【方法】选择裸沙地、草地、樟子松人工林和樟子松天然林4种生境土壤真菌为研究对象,采用野外调查、ITS高通量测序结合RDA分析,比较分析不同生境土壤真菌种群特征。【结果】呼伦贝尔沙区土壤共检测到真菌5门22纲73目28科257属。其中,裸沙地和草地土壤优势真菌门为子囊菌门,樟子松人工林和天然林中优势真菌门为担子菌门。优势属共31属,裸沙地、樟子松人工林的优势属分别是被孢霉属和丝膜菌属,草地和天然林土壤中的优势属分别为被孢霉属和Archaeorhizomyces、红菇属和Geminibasidium。其中裸沙地和草地、樟子松人工林和天然林的土壤真菌进化分支更为接近。草地土壤真菌物种丰富度和个体数最高,分布最为均匀;裸沙地其次;樟子松天然林和人工林物种丰富度、个体数和多样性指数较低,分布也较为集中。土壤真菌群落分布的主要影响因子是土壤含水量,优势真菌属分布受多种环境因子影响,土壤孔隙度、含水量、有机质分别是被孢霉属、Archaeorhizomyces、丝膜属的主导影响因子,全磷则是红菇属和Geminibasidium的主导影响因子。【结论】呼伦贝尔沙区4种生境土壤真菌主要由子囊菌门和担子菌门组成,其中裸沙地和草地、樟子松人工林和天然林土壤真菌群落结构相似度较高。多类型草本植物使真菌种类增多且分布更为均匀,樟子松在一定程度上降低真菌数量和种类,并使其分布更为集中。不同生境的不同植被可以改变土壤性质,而土壤水分、营养元素及孔隙结构等土壤环境因素会直接影响4种生境土壤优势真菌属的代谢过程和功能特征,因此4种不同生境真菌群落结构及多样性呈显著差异。     

自然生草桃园表层土壤水分和草地地上生物量的空间分布及其关系

【目的】阐明桃树果园短期自然生草条件下土壤水分空间分布特征及其与草地地上生物量的关系。【方法】以信阳沙壤土五月鲜桃园为研究对象,在冬春季短期自然生草条件下,采用1 m×1 m网格采样法,以经典统计学和地统计学半方差函数为工具,研究表层(0~5 cm)土壤水分和草地地上生物量空间分布特征。【结果】表层(0~5 cm)土壤含水量和地上草地生物量符合正态分布,平均体积含水量为10.08%,95%置信区间为9.84%~10.32%,变异系数为16.36%,0.2 m×0.2 m草地地上生物量均值为9.17 g,变异系数为56.71%。区域田块尺度上,自然生草桃园草地地上生物量和表层(0~5 cm)土壤水分空间分布均符合指数函数模型,模型块金值/基台值分别为0.477 3和0.499 8,变程分别为7.20和2.51。即二者均具有中等程度的空间依赖性,草地地上生物量较表层(0~5 cm)土壤含水量具有更强的空间依赖性。克里格插值结果表明,表层(0~5 cm)土壤含水量和草地地上生物量空间上呈斑块状分布,且表现为距离树体越远值越大的分布特征。相关分析结果表明,地上生物量与表层(0~5 cm)土壤含水量之间极显著正相关(P<0.001)。【结论】果园短期自然生草有利于保蓄表层土壤水分,改善土壤水分条件,草地地上生物量是影响果园表层土壤水分空间分布的重要因素。     

皆伐前后油松人工林下植物多样性变化及与土壤水分的关系

【目的】探讨油松人工林皆伐前后林下植物多样性的变化及与土壤水分的关系,为在油松林皆伐后植被恢复和发育阶段维持生物多样性、保持林分结构稳定、发挥更高生态效益等方面提供科学依据和经营措施建议。【方法】采用时序研究法,在河北平泉地区选择立地一致的不同林龄油松人工林(32年中龄林、40年近熟林、53年成熟林)和皆伐后不同时间(5、10、24 a)的天然更新林作为研究对象,分析不同生长发育阶段油松人工林下植物物种组成与多样性的变化规律及与土壤水分间的相关性。【结果】1)皆伐前后6种林分样地共出现灌木植物21种,草本植物65种,不同样地林下植物组成存在差异。胡枝子在各林分样地均有出现,且重要值均> 20%,在灌木层优势地位明显;草本层中菊科植物种类最多,有18种,其次是蔷薇科和禾本科,分别为6种和4种。2)不同林分样地林下植物多样性指数均表现为草本层>灌木层,皆伐前随着林龄增加林下植物多样性逐渐增加;皆伐后灌木层植物多样性表现为先下降后增加再下降,且变化幅度明显,伐后10 a灌木层Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数最大,分别为1.40、0.61、1.24和0.74,与53年样地差异不显著。皆伐后不同时间的天然更新林草本层植物多样性均与伐前53年样地的差异不显著,皆伐对灌木层植物的影响较大。3)不同林地土壤水分变化规律较一致,表现为伐前随林龄增加而逐渐增加,伐后5~10 a仍保持较高水平,伐后24 a出现下降,经相关分析植物多样性指数与土壤水分之间有显著的正相关关系,与草本层的相关性达极显著水平。【结论】伐前林下植物多样性变化主要与林分密度降低、光照条件改善有关,伐后主要与油松天然更新及种间竞争有关。依靠油松天然更新恢复的林地保持了较高的生物多样性,但在皆伐10 a后出现下降的趋势,建议在此时对油松更新苗进行人工抚育、降低密度以维持植物多样性。土壤水分是影响植物多样性的关键生态因子,良好的土壤水分条件和林下植被的恢复和发展可以相互促进。     

江南油杉细根生物量空间分布及其对土壤水分的响应

【目的】探明广西不同栽培区江南油杉细根生物量的空间分布共性及其对土壤水分的响应机制。【方法】以广西3个栽培区江南油杉人工幼林为研究对象,采用根系全株分层挖掘和根系形态结构分析法,定量分析江南油杉幼树不同径级细根生物量密度、根长密度和表面积密度的空间分布特征。【结果】1)江南油杉幼林期细根生物量在垂直方向上主要分布在0~90 cm土层中,且0~60 cm范围内的细根生物量占总量的81.83%,细根生物量随土层深度的增加呈升高—降低—再升高的趋势。细根生物量在水平方向上主要分布在距树干0~100 cm范围内,其中0~50 cm细根生物量占总量的87.40%。综合不同径级根长密度和根表面积密度分析结果表明,d <5 mm径级细根是江南油杉幼树占主导地位的吸收根系,其中0.5 mm≤d <2 mm径级细根在不同样地以及不同土层中的根长密度值最大,是决定江南油杉幼树根长密度分布特征的主要根系。2)江南油杉细根总生物量、根系长度、根表面积与土壤水分含量呈显著的相关性,表明江南油杉细根分布对土壤水分含量的响应敏感。【结论】江南油杉细根生物量垂直分布的"双峰"特征有利于根系对表层土壤水分在下渗过程中的二次吸收利用。0~60 cm土层是江南油杉幼树根系发挥生理功能的主要土层,可作为该树种水肥管理的重要区域。     

不同海拔高度对周公山柳杉人工林植物多样性及土壤养分的影响

【目的】研究海拔高度对周公山柳杉人工林林下植物多样性及土壤养分的影响,对人工林的抚育及合理经营有着重要意义,旨在为人工林近自然改造以及利用山地造林、恢复森林生态提供科学依据。【方法】采用代表性样地法和随机取样法相结合的方法,在800、1 000和1 200 m 3个海拔高度对周公山柳杉人工林林下的物种组成、物种重要值、物种多样性和土壤养分进行了初步研究和对比分析。【结果】1)林下草本层共发现植物33种,属于19科32属;林下灌木层共发现植物49种,隶属于39属26科。2)草本群落Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson优势度指数(H’)和Pielou均匀度指数(JSW)均随着海拔的升高表现为先升高后降低的趋势,符合"中度膨胀"理论,而草本层物种丰富度指数(D)以及灌木层群落各多样性指数则符合负相关关系理论。3)林下植被0~40 cm深度土壤养分随土层深度增加,全氮、全磷、有效磷、速效钾、有机碳、有机质含量均降低。4)物种多样性指数与有机质、全氮(TN)、全磷(TP)、有效磷(AP)的含量呈显著负相关。【结论】应控制人为干扰的强度,保持合理的林分密度,改善柳杉人工林的物种组成和群落结构,使人工林处于一种天然更新状态。     

4种改良剂在锰矿渣木本植物修复中的比较

【目的】锰矿在我国经济发展中占有重要地位,在带来经济效益的同时,伴随产生的锰矿渣给环境和人类健康带来危害。为改善锰矿渣中重金属含量高、毒性强且土壤理化性质差,造成植物修复比较困难的环境问题,研究改良剂和木本植物对锰矿渣的修复效果,以期筛选出能改善锰矿渣土壤理化性质、促进木本植物修复的改良剂。【方法】采用不同施加比例的有机物(泥炭土、蘑菇渣)和无机物(蛭石、凹凸棒)作为矿渣改良剂,进行木本植物白花泡桐Paulownia fortunei和夹竹桃Nerium indicum室外盆栽实验。通过比较矿渣pH值、有机质含量、重金属酸可提取态含量和植物生物量增量、根系结构、重金属含量与累积量的变化,探讨其对锰矿渣的修复效果。【结果】1)改良剂均可有效提高矿渣中有机质含量,促进木本植物的生长;2)改良剂中泥炭土、凹凸棒和蛭石可分别显著降低矿渣中Zn、Cu、Pb的酸可提取态含量,凹凸棒显著降低矿渣中Mn酸可提取态含量;3)改良剂中蘑菇渣可有效促进2种木本植物的生长,其中泡桐的生物量增量和根系形态指标均高于夹竹桃;4)蘑菇渣处理下2种木本植物锰累积量大,30%蘑菇渣处理下夹竹桃和泡桐的锰累积量分别是未改良组的7.8倍和11.61倍。【结论】4种改良剂中蘑菇渣可以作为锰矿渣改良剂,改善矿渣性质,促进植物的生长,尽快恢复植被,同时还可以通过植物生物量的增加而加大对矿渣中锰的累积量。     

Past land-use and ecological resilience in a lowland Brazilian Atlantic Forest: implications for passive restoration

The ecological resilience of abandoned pastures has important implications for the potential of passive restoration in the Brazilian Atlantic Forest, especially in the face of the ambitious restoration targets for this biodiversity hotspot. In the present study, we aimed to investigate the influence of past land-use on natural regeneration in two secondary forests that established on abandoned pastures with different land use histories (Abandoned + Fire—15 years since the last fire event and Abandoned—36 years ago) in a lowland Brazilian Atlantic Forest. Both secondary forests exhibit low resilience for the three analyzed attributes: vegetation structure, richness, and species composition. Secondary forests affected by fire have the lowest values for species richness, aboveground biomass and leaf area index compared to old-growth forests. Secondary forests were dominated by Moquiniastrum polymorphum—Asteraceae, which was absent from the old-growth forests. Fire resistance, capacity to establish in nutrient-poor soils and efficient seed dispersal in human-modified landscapes are important attributes that may explain the dominance of this species. We demonstrate that even in sites considered appropriate for passive restoration a priori (e.g. located in a protected area, 36 years since abandonment and close to old-growth forests), secondary forests exhibited low aboveground biomass and communities were dominated by few species. Therefore, our results highlight the effects of past land-use on natural regeneration and suggest the necessity to use interventions such as enrichment plantings, nucleation techniques and assisted natural regeneration in order to accelerate forest restoration.     

Effect of Vachellia tortilis on understory vegetation,herbaceous biomass and soil nutrients along a grazing gradient in a semi-arid African savanna

The spatial pattern and abundance of herbaceous vegetation in semi-arid savannas are dictated by a complex and dynamic interaction between trees and grasses. Scattered trees alter the composition and spatial distribution of herbaceous vegetation under their canopies. Therefore, we studied the effect of Vachellia tortilis on herbaceous vegetation composition, biomass and basal area, and soil nutrients on sites with varying grazing intensities in the central rift valley of Ethiopia. Data were collected on species composition, cover and biomass of herbs and grasses, and soil moisture and nutrient contents under light,medium, and heavy grazing pressures, both under the inside and outside of V. tortilis canopies. Species richness was similar in both locations but decreased with increased grazing. Only the overall biomass and herb cover were significantly greater under the canopy than outside, and overall biomass showed significant unchanging decline with increased grazing. However, vegetation cover was significantly greater on moderately grazed sites compared to low and heavily grazed sites. All soil variables were significantly higher under V. tortilis canopies than outside.Our findings suggest that V. tortilis has more effect on composition and diversity of herbaceous vegetation than on species richness, and that V. tortilis promotes the herbaceous layer biomass by reducing soil moisture loss and increasing soil fertility under the inside than outside the canopies. Therefore, we suggest that management practices should be directed on reducing pressure on V. tortilis by regulating grazing. Low to moderate grazing levels(i.e., a stocking rate less than 39.6 TLU ha~(-1) yr~(-1)) seems to be tolerable to ensure sustainable conservation of the species in the study area in particular and in semi-arid savannas in general.