黄土丘陵区生态治理对土壤碳氮磷及其化学计量特征的影响

为了探究不同生态治理措施对土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征的影响,为黄土丘陵区的生态治理与植被恢复提供科学依据,以黄土丘陵区典型小流域王茂沟为例,通过野外采样与室内分析相结合的方法,对研究区坡耕地、林地、草地、灌木地及梯田等5个样地0—100cm土壤样品的C、N、P及其化学计量比进行了分析研究。结果表明:(1)坡耕地经过生态治理转变为林地、草地、灌木地及梯田等生态用地,土壤C、N含量分别提高了1.27,1.18,1.24,1.14倍及1.64,1.64,1.76,1.57倍;土壤C和N呈极显著的正相关关系;在0—100cm土层,林地、草地、灌木地及梯田的土壤C、N分布规律一致,均随土壤深度增加而减小,且在0—20cm土层出现了富集现象,而土壤P含量分布比较均匀;(2)坡耕地C∶N均值显著大于其他样地(P0.05),在0—20cm土层,土壤C∶P与N∶P表现为林地、草地、灌木地及梯田显著高于坡耕地(P0.05);土壤C∶N随着土层深度的变化不显著,C∶P与N∶P随土层加深呈减小的趋势;(3)土壤C、N、P化学计量比的分布主要由土壤C、N决定;土壤C∶P、N∶P与土壤中铵态氮、粘粒、砂粒、水稳性大团聚体含量之间的相关性均通过了显著性检验(P0.05)。土壤C、N、P及其化学计量比不仅受生态治理和土层深度的影响,还与土壤理化性质相关,土壤C∶N、C∶P、N∶P可以指示土壤的肥力状况。     

固沙林恢复土壤酶化学计量特征与养分限制效应

[目的]探究土壤胞外酶及酶化学计量比对沙漠化土地植被恢复过程的响应特征及其养分限制效应，可深入揭示人工固沙林重建植被过程养分转化能力与机理。[方法]基于时空替代法，以榆林毛乌素沙区的半固定沙地为(0 a)对照、选择恢复25～56 a灌木与乔木固沙林时间序列样地，测定分析了0—10 cm和10—20 cm土层的胞外酶活性、酶生态化学计量的演变特征及其限制微生物养分需求效应。[结果]随着植被恢复年限增加，两种林地土壤β-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨肽酶(LAP)和碱性磷酸酶(AP)活性在不同土层均呈显著升高趋势。但酶活性的不均衡变化也显著改变了土壤酶化学计量特征，56 a植被恢复过程中，土壤酶C∶N,C∶P,N∶P呈增加趋势。土壤胞外酶化学计量比也表明植被恢复期间微生物生长受N限制显著增加，P限制并不明显，仅在乔木林恢复25 a时10—20 cm土层中出现P限制。[结论]固沙林植被恢复显著提升了土壤酶活性，增强了土壤碳氮代谢的能力，且在恢复过程中土壤微生物活动主要受到N养分的限制。     

滇池柴河流域不同土地利用方式土壤养分剖面分异

基于滇池柴河流域土壤采样,研究了平坦设施农业、平坦传统农业、坡耕地、撂荒地和林地5种土地利用方式0—100cm土壤养分剖面的分异特征,结果表明:(1)不同土地利用方式土壤0—100cm内TN含量排序为:设施农业>传统农业>撂荒地>坡耕地>林地,并且设施农业TN含量显著高于坡耕地和林地(P<0.05)。不同土地利用方式间土壤TN含量的显著差异主要表现在0—80cm。土壤TN含量沿土层自上而下逐层降低,但在不同土地利用方式下,各土层间的差异不一致。(2)不同土地利用方式土壤0—100cm内TP含量排序为:传统农业>设施农业>坡耕地>林地>撂荒地,且不同土地利用方式间各个土层内土壤TP均无显著性差异。5个土层TP均表现为撂荒地<林地<耕作土壤。土壤TP沿土层自上而下总体先降后升,但不同土地利用方式土壤TP随土层的变化趋势不尽一致。(3)不同土地利用方式土壤0—100cm内有机质含量排序为:设施农业>传统农业>撂荒地>坡耕地>林地,且设施农业有机质含量明显高于坡耕地和林地。在5个土层内,不同土地利用方式间土壤有机质差异不显著,只在20—40cm土层内设施农业与坡耕地、林地之间达到显著性差异。土壤有机质含量沿土层自上而下逐层降低,但在不同土地利用方式下,各土层间的显著性差异不一致。     

黄土丘陵沟壑区不同植物群落的土壤养分及其化学计量特征

[目的]对黄土丘陵沟壑区不同群落土壤养分及化学计量进行研究,为该区的植被恢复提供一定的理论依据。[方法]测定土壤的有机碳、全氮、全磷含量,计算C∶N,C∶P,N∶P,进行差异显著性检验。[结果]研究区土壤有机碳和全氮含量属于6级,全磷含量属于4级,均为养分含量较低的级别;0—10cm土层土壤养分含量大于10—20cm土层;不同群落之间P含量差异不显著,柠条群落的C,N含量最高,铁杆蒿群落的C,N含量最低;柠条群落C∶N与其他群落(铁杆蒿群落除外)差异不显著,C∶N保持相对稳定;铁杆蒿群落和刺槐群落的C∶P较低,土壤P的有效性较高。[结论]不同群落的生物量和盖度等特征不同,导致土壤养分有所差异;不同群落对土壤C,N,P的补充和吸收利用能力不同,导致化学计量特征有所不同。     

滨海盐碱地土壤化学计量特征与群落物种多样性及其相关关系

为揭示滨海盐碱地林地土壤生态化学计量特征及其群落物种多样性,以山东寿光机械林场5种纯林和4种混交林为研究对象,运用生态化学计量手段,对比分析营林过程中林地间土壤营养元素差异和群落物种多样性变化,并通过CCA和RDA排序探讨了影响植物多样性的关键因子。结果表明:(1)各林地0—20 cm表层土壤有机碳(SOC)和全氮(N)占整个剖面的41.76%～54.56%和40.51%～51.46%,全磷(P)除旱柳林外其余林地各层无显著差异,全钾(K)在0—60 cm土层无明显分层规律,表层SOC和N可作为表征盐碱地林地最敏感的养分指标。(2)造林后林地土壤C/N由逐渐降低演变为先升高后降低的分布规律,C/P,N/P,N/K由先降低后升高的分布特征呈逐渐降低的分布规律,C/K,P/K无明显变化,造林前后均呈逐渐降低趋势。盐碱地养分含量普遍偏低,N和P对滨海盐碱地存在不同程度的限制,纯林更易受到N,P养分的限制。(3)各林地土壤养分间具有极显著非线性耦合关系,SOC,N,P与K相互影响,SOC,N与P相互影响,SOC,N间表现为相互促进、协同增长的正相关关系。(4)林地灌草群落大致可分为3个类群,其中耐盐碱植物的分布与P有效性关系密切相关,一年生草本喜肥沃土壤,多年生草本更倾向于低养分土壤。灌草层植物多样性与土壤K和C/N呈显著正相关关系。综上,滨海盐碱地林地养分含量普遍偏低,旱柳林、黑杨林、白蜡臭椿林和皂角臭椿林,蓄肥保墒效果优越,可以改善盐碱地土壤贫瘠现象,造林还可以改变养分在不同土层的吸收利用及分布规律,且N和P对滨海盐碱地存在不同程度的限制。各林地土壤养分及生态化学计量比间呈极显著耦合关系,同时生态化学计量特征又影响盐碱地灌草植物的分布与多样性变化。     

热带海岸防护林带不同起源树种叶片—土壤的生态化学计量特征

[目的] 探讨海南岛热带海岸防护林带不同起源树种叶片及土壤生态化学计量特征差异,为海岸防护林生态修复工作提供理论参考。 [方法] 采用样方调查的方法,调查了海南岛万宁市海岸线200 m范围内木麻黄、青皮、拉关木和水椰4个树种叶片和土壤C,N,P的生态化学计量特征。 [结果] ①不论是非红树还是红树植物,同一类型下,本土天然树种叶片C,N,P含量显著大于或等于外来人工种植树种,其中青皮叶片C,N,P含量分别为457.04,16.77和1.17 g/kg,均显著高于木麻黄; ②从叶片养分变化特征来看,红树植物的生长可能受到N的限制;而非红树植物的生长可能受到P的限制; ③从土壤养分变化特征来看,4种树种林地土壤N元素偏低,主要限制性元素为P。 [结论] 在海岸生态修复过程中,可以首选本土天然林树种作为海岸防护林种植优势树种。     

泥河沟流域不同土地利用土壤养分分析

测定并分析了黄土高原沟壑区淳化县境内泥河沟流域不同土地利用方式下土壤养分含量,结果发现流域内有机质、磷素和氮素的含量不高,尤其是氮素缺乏,相对钾素含量比较丰富。对林草地与水平梯田、坡耕地等农田土壤养分的比较分析,发现林草地在改善土壤养分方面比耕地效果明显。     

宁南山区不同年限撂荒梯田土壤碳氮磷化学计量特征

为了探究不同年限撂荒梯田对土壤碳氮磷含量及其化学计量特征的影响,为宁南山区撂荒梯田的管理利用和植被恢复提供科学依据。选择宁南山区彭阳中庄示范区不同年限撂荒梯田(2,5,15,17,20 a)为研究对象,通过野外采样与室内测定相结合的方法,对研究区5个不同年限撂荒梯田0—60 cm土壤样品中的C,N,P元素含量及其化学计量比特征进行了分析。结果表明:在0—60 cm土层,不同年限撂荒梯田的土壤C,N分布规律一致,均随土层深度的增加而减小,表层0—10 cm出现了富集现象,且随着撂荒年限增加呈先降低后升高的趋势,其他4层呈波动式下降趋势,土壤全磷含量分布比较均匀。土壤C∶N随着不同撂荒年限的增加呈波动式升高趋势,撂荒20年0—40 cm土层土壤C∶N最高,并与其他各年呈显著性变化(p0.05)。土壤C∶P和N∶P均表现为在表层0—10 cm随着撂荒年限的增加,总体呈现出先降低后升高的趋势,其他各层总体呈现下降的趋势。土壤C∶P和N∶P随土层增加呈减小趋势。土壤C∶N与全N和土壤C含量相关性不显著。土壤C∶P与土壤C含量呈极显著的正相关,与全磷含量呈显著的正相关。土壤N∶P与土壤全N含量呈极显著的正相关,与全磷含量呈显著的正相关。通过上述分析,总体反映出撂荒梯田土壤碳氮磷及其化学计量比受到不同年限和土层深度的双重影响,农地弃耕撂荒演替对土壤肥力有一定程度的改善。     

10 a保护性耕作下轮作系统土壤碳氮磷生态化学计量特征

[目的]研究长期免耕和秸秆覆盖对轮作系统土壤质量的影响规律和机制。[方法]比较分析了10a传统耕作、免耕、传统耕作+秸秆覆盖和免耕+秸秆覆盖的玉米—冬小麦—大豆轮作系统0—200cm内土壤有机碳、全氮、全磷含量及其生态化学计量比变化。[结果]长期免耕提高土壤表层C和N的含量,仅秸秆覆盖对C和N含量的影响不大;长期保护性耕作对土壤P含量没有显著影响;保护性耕作使N和P最低含量均出现在20—30cm,而传统耕作则在30—60cm土层最低;土壤C/N,C/P和N/P均普遍低于10a前,C/P和N/P的变化量随土层深度增加均呈现出先降低后增高的趋势。[结论]10a保护性耕作对C,N,P的影响均不明显,但4种耕作模式下,土壤C/N,C/P和N/P均普遍低于10a前。     

近30年川中丘陵区不同土地利用方式土壤碳氮磷生态化学计量特征变化

基于1981年第二次土壤普查数据和2012年实地采样数据,分析了紫色丘陵区1981—2012年不同土地利用方式下表层土壤碳氮磷含量及生态化学计量特征变化。结果表明:研究区近30年来土壤碳、氮含量增幅分别为109.98%、27.27%,磷含量基本稳定。1981年土壤C︰N︰P比为7.28︰1︰1,2012年C︰N︰P比为16.41︰1.37︰1。各土地利用方式土壤碳、氮含量均有不同程度提升,尤以林草地、园地提升最为明显;水田、旱地、园地土壤磷含量基本稳定而林草地下降明显;土壤C/N、C/P、N/P均有提升。30年来表层土壤碳储量明显增加,氮储量基本稳定而磷储量有所下降。     

关于生态修复若干概念与问题的讨论

开展生态修复研究与实践 ,应理清环境、生态、环境生态、生态恢复、生态建设、生态工程等与之相关的一些概念及科学内涵 ,避免概念上的混乱。我国的生态工程与国外的环境生态修复和生态恢复有较大差别 ,将生态学应用于农林水等生产领域 ,是我国生态工程研究与实践的突出特点。流域生态修复是今后生态修复的发展方向 ,水土保持工程是建设项目生态修复的主体 ;当前亟待开展生态修复机理、生态修复潜力、生态修复指标体系等方面的研究     

生态购买是西部生态建设的新战略

生态购买是我国西北地区的强烈要求,也是我国“只能保证过程,不能保证结果”生态建设模式反思的结果。“国有私营”生态购买初衷是政府收购生态建设的产品,既帮助脱贫致富,又确保生态建设产品的形成、巩固和转化利用。生态购买以生态建设成果(生态产品)为投资管理的重点,确保生态产品形成效率和转化利用速度,生态效益转化为经济效益。生态购买不仅使生态产品商品化和货币化,实现“生态致富”,更为重要的是培育市场意识、思维、文化,加速培育生态建设市场,充分发挥市场机制的作用,整合社会资源和力量,增强生态建设的实力、能力、吸引力和竞争力。从经济角度和政策层面,探讨生态购买的产生背景、概念、内涵、原理、功能、方法、程序等,为生态购买的实施提供启发和对策。     

我国高速公路生态边坡的建设及生态评价

由于在保护边坡的稳定性和恢复生态环境等方面的重要作用,高速公路生态边坡的建设在高速公路建设中越来越受到重视.然而,生态边坡的研究和实践在我国还处于起步阶段,还缺乏对生态学理论的贯彻与应用.首先对生态边坡进行了科学的定义,然后对生态边坡的功能及我国现行高速公路边坡生态防护技术作了较完整的介绍,并根据恢复生态学原理提出了科学的植物配置技术,最后给出了评价生态边坡建设成效的一些建议,以期能为我国高速公路生态边坡的建设提供一些借鉴与指导作用.     

生态环境建设区划研究现状与展望

生态区划是生态系统合理管理和自然资源持续利用的基础,可为区域生态环境建设和 可持续发展政策的制订提供科学依据.本文概述了国内外生态区划研究的历史与现状,在对 近几年生态区划研究成果及其分区方案进行总结归纳和对比分析的基础上,探讨了生态区划指 标体系的构建、区划的途径与方法及其存在的主要问题.指出目前常用的模糊聚类分析法在 生态区划中存在局限性,建议在3S(RS,GIS,GPS)技术支持下发展新的、基于空间邻域分析的生态区划方法.     

城市生态公园理论与案例研究--以温州生态园为例

以温州生态园的规划建设实践为例,以国外类似建设经验为参照,阐述了我国城市生态公园建设的一般原则和方法,探讨了城市生态公园规划的基本思路和规划理念,并且对我国城市生态公园规划建设中的相关问题提出了解决策略。     

基于生态过程与景观生态背景值的区域生态压力研究

目前常用的数学模型法和景观生态学方法，对揭示区域生态压力的现状和进行区域横向比较具有良好效果，但是缺乏历史纵向比较。景观生态背景值，是在综合了区域特定历史时期景观生态本底值和合理的人类活动两方面因素的基础上形成的。运用景观生态背景值作为景观生态压力评价的坐标起点，结合区域中主要的生态过程，通过对变化中的景观生态类型、格局与景观生态背景值的偏离程度来评价区域生态压力与安全，评价结果不仅能较明确地说明区域生态压力与安全现状的性质，同时清晰地揭示出人为因素对区域生态压力与安全状态的影响程度与性质。     

陕西省土地整理工程生态承载力模型

该文在深入分析土地整理生态效益评价问题特点的基础上,将基于生态足迹模型的生态承载力定量计算应用到陕西省土地整理工程中,并按土地整理地貌分区对生态承载力进行分析计算.研究结果表明,实施土地整理后陕北黄土高原沟壑区、渭北黄土台塬区、关中平原区人均生态承载力分别净增加0.0538 hm2、0.0735 hm2和0.0698 hm2;人均生态赤字分别减少了21.33%、18.27%和36.95%.可见通过土地整理有效缓解了陕西省的生态环境压力.     

基于生态足迹理论的调水工程移民生态补偿标准研究

为解决我国水资源分布不均的问题,实现水资源的合理分配和使用,跨流域调水已成为解决缺水地区水资源危机的重要手段。制定公平、合理的补偿标准,对水源区生态移民进行适当、合理的补偿,是实现持续、高效调水工程的保证,也是我国学术界和政府较为关注的热点问题之一。传统的补偿标准未能充分、客观地考虑移民的生态损失,因而不能提供合理、全面的补偿额度。本文以南水北调中线工程水源区丹江口市为例,整体考虑移民对生态环境的贡献,在生态足迹和生态承载力核算的基础上,计算移民的生态补偿额度。根据研究结果,建议生态移民的人均生态补偿额度为1 148元/a。本案例有助于推进生态移民补偿机制的研究,为研究区及其他贫困地区的生态移民补偿提供参考。     

基于生态安全格局的国土空间生态修复关键区域定量识别——以贵州省为例

为揭示贵州省生态安全格局空间分布特征并识别其国土空间生态修复关键区域,通过生态敏感性评价结合自然保护地识别生态源地,基于最小累积阻力模型和电路理论提取生态廊道,构建生态安全格局后由电流密度诊断生态障碍区并制定生态修复策略。结果表明:(1)研究区识别生态源地26 017.90 km²,其中大型生境斑块主要分布在贵州省东部; 生态阻力面呈“西聚集东分散,由市中心向外扩散”的特征。(2)构建了生态廊道1 414条,长34 765.84 km,主要分布在河流廊道、林地丰富和较平坦地区。(3)诊断出生态障碍区1 374处,面积3 903.04 km²,集中分布在研究区西部及西北部,其他区域较零散,主要为耕地和林地。(4)基于构建的生态安全格局,强化生态源地保护,修复生态障碍区且对不同生态景观提出具有针对性的修复策略并联动各类各级修复工程。研究可为贵州省生态安全格局优化提供理论指导,为国土空间生态保护修复提供参考。     

黄河是新世纪济南生态城市建设的关键

黄河作为济南市最重要的过境河流，对于济南市生态城市建设极为重要。黄河大堤能保障城市的生态安全，黄河生态廊道可以提高城市空气质量．黄河水资源是城市供水生命线系统的基础，黄河湿地发挥着重要的生态系统服务功能。