黄土丘陵区人工林下草本层植物的结构特征

调查分析了黄土丘陵区5种人工乔灌林小叶杨(Populus simonii)林,山杏(Prunus armeniaca)林,山桃(Prunus davidiana)林,沙棘(Hippophae reamnoides)林,柠条(Caragana korshinskii)林下草本层植物的物种组成、结构特征及其差异。结果表明:5种人工乔灌林下共有37种草本植物,各人工林林下物种组成数量在17~25之间变化,其中以杏树林最多;5种人工林下草本层平均盖度、平均高度、平均生物量存在较大差异,但多样性指数相差不显著。总体来说,黄土丘陵区人工乔灌林下草本植物物种组成较少,物种多样性指数较低,结构参数较小,说明该地区人工林林下环境条件较差,严重影响草本植物个体的生长发育和群落结构。综合分析表明,具有较低林分密度和林冠郁闭度的山杏林是恢复状况相对最好的人工林,揭示了保持合理的林分密度,同时采取疏伐、修枝等管理措施是促进人工林生长发育以及林下草本植物物种多样性和片层结构改善的关键。     

秦岭西段天然油松种群的数量特征研究

秦岭是我国南北气候和植被过渡带,油松群落是顶级群落之一,研究油松种群表现出来的特有结构和生命周期,将有助于深入理解在该区域油松能够成为主要建群种之一的机理.根据埘秦岭西段油松种群的调查资料,利用生存分析理论,编制静态生命表,绘制生存曲线和死亡率曲线,同时应用谱分析方法分析种群数量的动态变化.结果表明:(1)油松种群存活曲线符合DeeveyⅢ,阳坡油松由于密度效应会导致种群自疏.HI现\"一张一弛\"现象.阴坡油松种群在弱光照的胁迫下,弱化了密度效应的作用;(2)油松种群死亡率的波动周期为15 a,在时间格局上也一致,这对油松林的可持续经营具有理论参考价值;(3)谱分析表明不同坡向的油松种群生长周期不同(阳坡>阴坡),同时大周期内有小周期的波动.可见油松种群本身在结构上存在内调节机制,用以有效配置资源形成稳定种群.其研究结果有助于从种群学角度上解释油松群落成为顶级群落的稳定性.     

黄土丘陵区中部土地利用变化历程及驱动力分析

土地利用变化体现了人类适应、利用和改造自然的“人-地”相互作用进程,黄土丘陵区当前人地关系矛盾的困局是其长期“人-地”相互作用的结果。以宝塔区和安塞县为例,在对两区县土地利用变化历史进程进行阶段划分的基础上,进而对不同历史阶段土地利用变化的特征及驱动力因素进行了分析。     

黄土丘陵区天然和人工植被类型对土壤理化性质的影响

不同植被类型对黄土高原土壤质量的改善作用存在较大差异。研究天然和人工植被类型对土壤性状的影响差异对于深入认识黄土高原植被恢复与土壤环境演化的关系,准确评价不同植被恢复模式生态环境效益具有重要意义。该研究以黄土丘陵区燕沟流域为例,选择研究区广泛分布的11种天然和人工植被类型为研究对象,系统分析了该区天然和人工植被类型对土壤性状的影响。结果表明:天然和人工植被类型对土壤性状的影响差异明显。200cm土层土壤含水率大小为农田>天然草地>人工乔木林地>果园>人工灌木林地>天然灌木林地。与农田相比,天然灌木林地和天然草地土壤体积质量降低最为明显,人工乔木林地、人工灌木林地和果园土壤体积质量下降差别不明显。天然灌木林地、天然草地和人工灌木林地土壤有机质、全氮都有明显提高,人工乔木林地和果园土壤有机质和全氮提高不明显。不同植被类型土壤有机质、全氮总体随土层加深呈下降趋势,农田、果园和人工乔木林地土壤有机质和全氮垂直变化较小,而天然灌木林地、天然草地和人工灌木林地变化较大。不同植被类型土壤全磷含量差异较小,且垂直变化不明显。总体看来,天然植被类型对该区土壤性状改善作用优于人工植被类型,而人工灌木林的改善作用优于人工乔木林。     

青海省黄土丘陵区土壤微量元素空间变异特征及有效性

对青海省黄土丘陵区土壤中主要微量元素的空间变异特征及动态变化进行了研究。结果表明,研究区域中的有效态微量元素铁、铜、锌、硼均属较高变异,有效锰属于中度或高度变异。从土系来看,黑褐土、黑钙土的各有效态微量元素含量均达到丰富级(高),灌淤土的有效态微量元素均远低于临界值。从土壤分层来看,其变异系数变化不大。灌木林地土壤微量元素相对缺乏,仅有效硼达丰富级,混交林地的有效态微量元素含量均达到中高水平。     

河南伏牛山区天然红豆杉种群结构与动态研究

采用聚集度指标和编制静态生命表的方法,对伏牛山区红豆杉种群的空间格局及其演化动态进行了研究,结果显示:(1)伏牛山区红豆杉种群的空间分布格局总体上呈现聚集分布状态,聚集程度从幼苗阶段到老龄阶段的发育过程中,呈现先降后升的U型变化趋势;(2)不同龄级的红豆杉树存活量差别较大,种群存活曲线属于Deevey-Ⅲ型;(3)幼苗期和幼树期的红豆杉死亡率高,Ⅲ级(3m高)以后死亡率明显下降,种群数量趋于稳定。本研究表明,伏牛山自然保护区天然红豆杉种群呈现明显的衰退趋势,严酷的环境筛致使红豆杉幼苗死亡率高可能是该种群衰退的主要原因,但树木资源缺乏保护而被滥伐或盗伐、生境被破坏等影响也不容忽视。施行严格的封育政策并辅以人工繁育措施,是保护和恢复该宝贵资源的当务之急。     

黄土丘陵区刺槐人工林土壤养分特征及演变

为了探明黄土丘陵沟壑区人工林土壤养分状况及其演变规律,应用时空互代的方法,以刺槐林为代表,对该区不同利用年限的人工林土壤养分特征及其时空变化等进行了系统研究。结果表明,黄土丘陵区人工林土壤肥力处于低水平;人工林表层土壤养分中有机质和速效磷的空间变异性较大;坡度、坡向、坡位等环境因子对土壤养分有一定的影响。随利用年限的增加,人工林土壤全氮,有机质、碱解氮、速效钾含量及土壤养分指数均增加,与利用年限有极显著的相关性,其变化趋势符合y=axb模型。全氮,有机质和碱解氮随利用年限的增加量不显著,而速效钾每经过10年就有显著增加,全磷和速效磷含量则保持相对衡定的水平。黄土丘陵区人工林地土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾及养分指数年增长率分别约为0.20g.kg、0.01g.kg、0.69mg.kg、2.27mg.kg和0.04。该区人工林地土壤有机质、全氮、碱解氮及养分指数约需50年、速效钾约需30年可达到中上等养分水平。     

西藏高原砂生槐种群生活史特征

采用相邻格子法,以西藏山南地区雅鲁藏布江中游河谷砂生槐种群为研究对象,分别在半固定沙地和固定沙地设立20 m×30 m的样方,研究了不同生境条件下砂生槐种群径级结构、静态生命表、存活曲线等生活史特征的异同及其影响因素。结果表明,西藏高原砂生槐在半固定沙地和固定沙地2种生境中的种群径级结构均呈现基部宽,顶部窄,随径级增大个体植株数减少的趋势。半固定沙地砂生槐种群是增长型种群,固定沙地砂生槐种群结构偏向成熟型。砂生槐种群在幼苗阶段死亡率较高,进入中龄期后死亡率有所降低。半固定沙地和固定沙地的砂生槐种群均呈DeeveyΠ型（直线型）分布。     

黄土丘陵区路面种草对水土保持的影响及成本效益分析

土质道路广泛分布于中国的农村、公园和自然保护区,由于设计标准低,常常引发严重的水土流失,是农村道路损坏的主要原因。1997～2001年,以黄土高原丘陵沟壑区陕西省延安市下砭沟小流域农业作业道路为背景,以防止和减轻路面汇流引发的水土流失对道路的破坏为目的,采用小区径流监测和施工统计的方法,在路面进行了为期5年的种草试验。研究结果显示,路面种草后径流量减少76.38%,土壤侵蚀量减少69.47%,建设成本比石子路减少71.65%,维护费用比对照减少60.97%,是一种经济可行的技术途径。对各地土质路面土壤侵蚀治理和道路维护具有广泛参考价值。     

黄土丘陵区沙棘人工林土壤养分及酶活性季节变化

为分析不同年限沙棘人工林的土壤养分和酶活性的时空变化规律,采用时空互代法,以志丹县金丁镇不同种植年限沙棘人工林(20年生沙棘林、15年生沙棘林、5年生沙棘林)为研究对象,以谷子地作为对照,研究了土壤养分和酶活性季节变化、空间分布及其相关关系。结果表明：随着种植年限的增加,沙棘人工林显著地增加了土壤有机质、碱解氮、有效磷、有效钾和酶活性。土壤养分和酶活性具有表聚性,随着土层加深含量在下降且土层间差异显著。沙棘人工林和谷子地土壤养分和酶活性均有明显的季节变化特征。0—30 cm土层土壤有机质表现为春季和秋季较高,夏季和冬季较低。碱解氮和有效磷均为春季最高,秋季最低,而有效钾为冬季最高,夏季最低。土壤脲酶季节变化规律为春夏较高,秋冬季较低。蔗糖酶活性春冬季较高,夏秋季较低。过氧化氢酶呈现出与脲酶和蔗糖酶不同的响应特征。土壤养分与土壤酶相关性密切,土壤脲酶和蔗糖酶可以作为评价土壤肥力的指标。综上,在陕北黄土丘陵区,营造沙棘林年限越长,提高土壤养分和酶活性效果越明显。     

黄土沟壑区不同树龄侧柏林地土壤水分动态特征

[目的]研究黄土沟壑区侧柏林地土壤水分动态特征,为黄土沟壑区退耕还林、生态建设以及人工侧柏林地的经营管理工作提供支持。[方法]以黄土沟壑区典型小流域南小河沟流域内5,25以及35a树龄侧柏为研究对象,使用烘干法对其生长季0—100cm土层土壤水分进行观测,并对其时空分布特征、土壤层次以及各层次干燥化特征进行分析。[结果](1)降雨对侧柏林地土壤水分的补给深度集中在0—40cm范围内,侧柏根系吸水主要作用范围则分布在40—100cm土层中。(2)3种树龄侧柏生长季0—100cm土层中的土壤水分的时间变化可以分为恢复期(5月)与消耗期(6—9月)。在恢复期,树龄对于土壤水分分布的影响不大,5,25与35a侧柏0—100cm土层蓄水量分别分布在230.3~304.2mm,177.7~249.7mm以及202.2~283.6mm。在消耗期,10—40cm土层中,土壤水分分布表现为:5a侧柏35a侧柏25a侧柏,而在60—100cm土层中,则表现为:5a侧柏25a侧柏35a;3种树龄侧柏林地0—100cm土层蓄水量则分布在131.2~207.2mm,123.4~220.8mm以及109.6~204.7mm。(3)在恢复期,5a侧柏林地各垂直分层土壤水分干燥化指数(SDI)差异不大,25与35a侧柏林地SDI在活跃层与过渡层随着深度的增大而增大。在根系作用层,25与35a侧柏林地SDI保持相对稳定。在消耗期,3种树龄侧柏林地SDI在活跃层较小,在过渡层随深度增大而增大,而在根系作用层保持相对稳定。[结论]与恢复期相比,在消耗期,3种树龄侧柏林地土壤水分变化剧烈程度均显著增大,其根系吸水能力随树龄增大而增大。     

甘肃中西部地区红砂种群结构及空间格局特征

为了揭示甘肃中西部生态脆弱区红砂种群的分布特点,结合冠幅结构、静态生命表和存活曲线,对甘肃中西部地区3种典型生境条件下红砂种群年龄结构和动态进行了研究,并应用理论分布模型和聚集强度指数进行了种群分布格局分析。结果显示:在不同生境条件下红砂种群结构差异明显,山前戈壁红砂种群Ⅰ(0cmd≤10cm),Ⅱ(10cmd≤20cm),Ⅲ(20cmd≤30cm)龄级储量丰富,其个体数占所有龄级个体总数的87.01%,大于Ⅴ(40cmd≤50cm)龄级个体缺失,种群处于增长阶段;荒漠绿洲过渡带和黄土丘陵沟壑区红砂种群Ⅱ—Ⅵ(10cmd≤60cm)龄级个体数分别占所有龄级个体总数的75.34%和85.09%,且存在一定数量的老龄级个体,种群处于稳定阶段;但不同生境条件下红砂种群幼苗个体少,Ⅰ龄级个体数目均明显少于Ⅱ,Ⅲ龄级的个体数目,种群更新可能存在问题。格局分析表明,各生境条件下红砂种群均呈聚集分布。时间序列分析表明,在未来第2,4,6,8龄级的个体会呈现老龄个体增加的趋势,幼龄株数则有所降低,各生境条件下红砂种群稳定性长期维持困难。加大以种子开始的幼苗人工辅助更新以及人工封育保护是实现甘肃中西部生态脆弱区红砂种群更新和种群恢复的关键。     

黄土丘陵区高效保土经济植物芦笋的效益研究

黄土丘陵区旱坡地栽培芦笋,土壤侵蚀量较空白地（ＣＫ１）减少９３．５％￣９６．２％,较谷子地（ＣＫ２）降低９１．４％￣９３．１％;平均每ｈｍ＾２芦笋年纯收入４０５５．７０元,分别是陕此坡旱地传统经济作物马铃薯、大葱、向日葵、芝麻及籽瓜等纯收入的２．１倍、１．４倍、５．０倍、２．４倍和２．１倍。以上试验品种均能适应当地生态条件,其中以ＵＣ１５７在坡旱地表现最好,根系发达,生长茂盛,抗旱性较强,栽后４￣     

黄土丘陵区刺槐生长季生态需水研究

刺槐林的生态需水量可以理解为该林地的蒸散耗水量,受大气环境、植被生长状况与生长特性、土壤水分条件的综合影响.林木暂时凋萎含水量和生长阻滞含水量分别是能保证林木基本生存和正常生长时土壤含水量的下限,因此,相应的刺槐林地耗水量分别为平均最小生态需水量和平均适宜生态需水量,其数值通过计算林地的潜在蒸散量并利用土壤水分修正系数和林木系数进行订正获得.经计算,黄土丘陵区燕沟流域刺槐幼年林生长季(5-10月)的最小生态需水量为420.3 mm,适宜生态需水量为506.7 mm;刺槐青年林的最小生态需水量为602.4 mm,适宜生态需水量为730.4 mm.     

黄土丘陵区不同林龄人工刺槐林下植被及土壤系统演变特征

[目的]研究黄土丘陵区人工刺槐林生长过程中土壤—植被系统演变特征,揭示刺槐林对草地生态系统恢复产生的生态效应。[方法]以陕西省黄土地区5,10,15,20年生人工刺槐林为对象,通过调查每个样地的土壤性质和地表植被特征,分析黄土丘陵区人工刺槐林生长过程中土壤—地表植被的变化。[结果]随着人工刺槐林的发育,刺槐的冠幅、树高、分枝数和基径显著增加(p0.05),但20a刺槐林有所降低;林下地表草本植物物种数目、盖度和高度均显著降低,林下地表草本植物密度在不同林龄之间差异不显著(p0.05);土壤电导率和容重呈先增加后降低趋势,土壤pH值在不同林龄之间差异不显著(p0.05),土壤总孔隙度显著降低(p0.05);土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮和有效磷含量显著增加(p0.05),但20a刺槐林有所降低,并且土壤全磷含量在不同林龄之间差异不显著(p0.05);不同林龄人工刺槐林土壤养分均表现出明显的\"表聚性\",相同土层内土壤养分表现为15a20a10a5a,局部有所波动。相关分析表明,土壤养分含量和刺槐形态特征是影响地表植被物种数、个体数和盖度分布的主要因素。[结论]黄土丘陵区人工刺槐林能够改善土壤养分含量和地表草本植被恢复,以15a人工刺槐林改善土壤养分含量效果最佳,但随着林龄的增加,其改善效果有所降低,这种改善效果并没有影响土壤养分含量的垂直分布特征;随林龄的增加,人工刺槐林对地表草本植被的影响滞后于对土壤养分含量的影响。     

黄土丘陵区沙棘混交林叶片、凋落物、土壤碳氮磷化学计量特征

以黄土丘陵区沙棘(Hippophae rhamnoides)+油松(Pinus tabuliformis)、沙棘(H.rhamnoides)+刺槐(Robinia pseudoacacia)混交林(HrPt、HrRp)及油松(Pt)和刺槐(Rp)纯林为对象,测定叶片、凋落物和0—100 cm土壤C、N、P含量及其化学计...     

不同土壤水分条件下侧柏幼苗的生理活动及氮素分配策略

以北京地区3年生侧柏幼树为研究对象,采用温室内盆栽试验,设置5个不同土壤含水量水平,采用15N同位素自然丰度法研究不同水分条件下侧柏幼苗的生理活动、生物量分配及氮素吸收和分配情况。结果表明:(1)在水分胁迫下,侧柏单株净光合速率、呼吸速率、蒸腾速率均表现为最低值,随着干旱胁迫解除,含水量增加到正常值,各指标分别增加为原来的4.86,3.74,7.29倍,叶片含水量和叶面积分别增加了24.37%,23.69%;之后当土壤含水量超过正常值时,随着土壤水分含量的进一步增加,各指标略有下降。(2)在水分胁迫下,生物量分配和氮素分配受到抑制。随着含水量增加,生物量分配表现为地上部分>地下部分;氮素分配率表现为根>叶>茎,随着土壤含水量增加根和叶的氮素分配向茎转移。(3)侧柏幼苗在土壤含水量达到70%~80%的田间持水量时,其生长发育表现为最佳状态。     

黄土丘陵区草地表层土壤固碳特征及影响因素

采用野外调查与室内分析相结合的方法,分析了黄土丘陵区长芒草(Stipa bungeana)、白羊草(Bothriochloa ischaemum)草地表层(0—20cm)土壤有机碳(SOC)及其与地形、土壤、植被等因子的相关性,以期揭示自然恢复过程土壤固碳特征及显著影响因子。结果表明,不同恢复年限长芒草群落土壤表层SOC平均含量14~18a显著增加,年均增加量为0.295g/kg;18~26a增加平缓,年均增加量为0.186g/kg;26~45a略微下降,33,45aSOC平均含量分别低于26a(8.92%,3.18%),差异均不显著。白羊草群落则表现25~40a平缓增加,年均增加量为0.054g/kg,40~45a以上显著增加,40aSOC平均含量低于45a以上29.38%,差异显著(p0.05)。不同土层剖面,SOC含量均表现为土层0—10土层10—20cm。土壤总SOC密度变化趋势与SOC平均含量一致。相关分析表明,长芒草、白羊草群落SOC平均含量随着恢复年限、地上生物量、地下生物量、全氮的增加而增加,随着海拔、容重的增加而减小。随着恢复年限的增加,长芒草、白羊草群落土壤表层SOC存在明显固存效应,海拔、恢复年限、地上生物量、地下生物量、全氮、容重为显著影响因子。     

晋西黄土区不同退耕年限刺槐林对土壤水分和养分的影响

[目的]探讨人工刺槐林植被恢复对土壤水分和养分的影响,为半干旱黄土丘陵区植被恢复与生态建设提供理论依据。[方法]选择山西省黄河中游典型黄土丘陵沟壑区的人工刺槐林为研究对象,评估不同退耕年限刺槐林地土壤水分和养分特征。[结果]刺槐林地能够有效改善土壤水分条件,尤其在造林初期,土壤有机质和全氮平均含量显著提高,且具有明显的表聚性;刺槐林地对浅层土壤水分和养分的改善作用较大,土壤水分在40cm以上土层坑内平均水分比坑外提高了3.97%,在40cm以下土层仅提高了2.74%;土壤养分在20cm以上土层,坑内土壤有机质、全氮、全磷和全钾平均含量分别比坑外提高了6.61%,6.14%,1.55%和1.98%;在20cm以下土层,对土壤全磷和全钾无明显改善作用。[结论]刺槐林地不同程度地改善和提高了于浅层坑内土壤水分和养分状况。