微立地因子植被恢复法在汶川地震植被重建中的应用

“5·12”汶川大地震造成的滑坡、泥石流、崩塌等地质次生灾害使当地的植被毁坏严重,微立地因子植被恢复法适用于地震灾区复杂的立地条件植被重建。在研究灾区植被破坏类型的基础上,将损毁植被的坡面划分为岩质边坡、土质边坡、土石边坡3种类型,并对不同坡面进行微立地因子类型划分,针对不同立地条件选择适宜植被恢复技术,促使灾区尽快植被重建,并为微立地因子植被恢复法的完善提供重要依据。     

覆土处理对高寒矿区露天煤矿排土场植被和土壤特征的影响

[目的]探讨高寒矿区覆土处理对露天煤矿排土场植被恢复的影响,以评估覆土措施在露天煤矿排土场所达到的植被恢复效果,为高寒矿区生态保护和恢复提供技术依据。[方法]调查分析青海省木里煤田不同年限5个覆土处理和3个不覆土处理矿区排土场植被群落特征和土壤理化性质。[结果]在覆土处理下,随着建植年限的增加,木里煤矿排土场植被和幼苗盖度显著增加(p<0.05),土壤速效磷、全钾、速效钾和有机质含量呈增加趋势,但未达显著水平;煤矿区排土场不覆土和覆土处理,植被特征和土壤理化性质主要指标差异不显著;非度量多维尺度分析结果表明:影响高寒煤矿区排土场植被生长的主要土壤养分是全氮、速效氮、速效钾和有机质。[结论]高寒矿区露天煤矿排土场植被恢复的关键措施不是覆土处理,可通过施足有机肥和化肥的方式代替覆土处理达到植被恢复的目的。     

北京山区河岸植被恢复立地类型划分

[目的]对北京山区不同立地条件下的河岸带进行立地类型分类,为山区河岸带的植被恢复工作提供理论依据。[方法]以北京市怀柔区怀九河河岸60个80m长的样地为基础,进行野外实地观测调查,并确定了土壤层厚度、坡面组成物质、坡度、硬化面积、坡长5个因子为河岸立地类型划分的主导因子。[结果](1)怀九河河岸带的立地类型可划分为3个立地类型区,9个立地类型组,15个立地类型。(2)加杨、旱柳、荆条、胡枝子等作为适宜当地生长的优势植物种,在进行植被恢复时可结合其它适生物种进行合理的配置。[结论]北京山区河岸带多以短坡薄土层为主,边坡坡面砾石裸露严重,表现为严重的人为干扰,应加快河岸边坡生态环境安全建设。     

基于植被重建的宁东矿区煤矸石山立地类型及其特征

[目的]研究煤炭开采形成的煤矸石山占压土地并造成的地表植被破坏,正确划分煤矸石山立地类型,为矿区生态恢复与重建提供依据。[方法]以宁东矿区煤矸石山为研究对象,选取微地形、海拔、覆土厚度、土壤质地等10个立地因子进行调查分析,利用主成分分析和聚类分析等方法,划分煤矸石山立地类型。[结果]应用主成分分析法确定出主导立地因子为:微地形、覆土厚度、土壤质地;再依据主导因子对研究样地进行聚类分析划分出宁东矿区煤矸石山3个立地类型组,5个立地类型亚组,8个立地类型。煤矸石山平台面积较大,边坡坡度32°～40°之间,覆土厚度多在30 cm以上,土壤田间持水量16.82%～34.85%,全K含量34.29～46.61 g/kg,属于极高水平,全P含量0.31～0.62 g/kg,为中下或低水平,而土壤有机质、全N含量均属于极低水平,煤矸石山土壤偏碱性。[结论]在宁东矿区煤矸石山重建时应因地制宜,覆土砾石含量较少时,选择以乔木为主的乔灌型混交模式,或以灌木为主的灌木林或灌草型;砾石含量较多时,选择以草本为主的灌草型;土壤为轻砾石土时,撒播草籽。     

城市周边破坏山体的立地条件类型划分及其植被恢复措施——以山东淄博市为例

以淄博市城市周围破坏山体为研究对象,根据野外调查结合植被恢复的影响程度分析,选定破坏山体外貌形态、坡度、边坡高度、土层厚度和砾石含量5个立地因子,并对之进行分级量化;利用聚类分析法将破坏山体划分为7个立地条件类型和16个亚型;不同立地条件类型植被恢复难易程度不同,在分析各立地条件类型特征的基础上,因地制宜地提出不同的植被恢复措施。研究成果可为破坏山体的植被恢复提供科学依据。     

潮关西沟生态经济型防护林立地类型的划分

立地分类是森林建设的基础,也是科学经营森林的重要手段。为了营建稳定的生态经济型防护林,持续发挥防护林的生态经济功能,需要对立地条件进行科学的划分。在对潮关西沟的地形、土壤、植被调查的基础上,根据立地类型划分的原则和依据,确定了海拔、坡向、地形部位、土层厚度、土壤质地为立地类型划分的主导因子。并以此为依据将潮关西沟的立地类型划分为3个立地类型小区,5个立地类型组,14个立地类型,为生态经济防护林的规划及建设提供了科学依据。     

太行山北段东麓采石废弃地立地类型划分及评价

为了加快太行山北段东麓采石废弃地的植被恢复,选取地形、植被、土壤等14个指标,采用相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法,探讨影响采石废弃地植被恢复的主要影响因子,明确划分太行山北段东麓采石废弃地的立地类型并进行立地评价。结果表明:1)土壤养分质量分数、土壤层厚度和地形特征等因子是研究区植被恢复的主要限制性因子,同时也是研究区采石废弃地上判断某一立地条件优劣的重要因子;2)依据主成分分析、聚类分析结果以及调查结果,可将研究区采石废弃地分成8类立地类型;3)根据立地质量评价结果,可将立地类型划分为立地条件较好的立地(综合得分≥24)、立地条件稍差的立地(综合得分20~24)、立地条件较差的立地(综合得分18~20)和立地条件较为恶劣的立地(综合得分<18)4类,并按照立地情况提出相应的植被恢复建议。     

坡面植被恢复过程中植被与土壤特征评价

为了加快建设工程损毁立地植被群落正向演替,探究土壤特性与植被生长效果的响应关系,选取北京市延庆县上辛庄水土保持科技示范园20个典型绿化护坡小区为评价单元,运用主成分分析及聚类分析法在求得各护坡小区综合评价得分的基础上,将20个护坡小区划分为3类。采用Margalef指数、Pielou指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数评价了3类护坡小区植被群落年际分异特征,并构建了5种模式的植被-土壤环境耦合度及其预测模型。结果表明:1)坡面植被恢复过程中以土质边坡为主的护坡小区植被恢复效果普遍优于岩质边坡组成的护坡小区。2)随着年份的增加,3类护坡小区物种多样性指数增大,变异系数减小,植被演替愈加剧烈。3)植被恢复5a后,植被-土壤耦合协调程度不是十分理想,以土质边坡为主的护坡小区处于中级协调发展阶段,岩质边坡组成的护坡小区仅处于初级协调发展阶段。该研究可为建设工程损毁立地边坡植被恢复提供参考依据。     

Evaluation of vegetation and soil characteristics during slope vegetation recovery procedure

为了加快建设工程损毁立地植被群落正向演替,探究土壤特性与植被生长效果的响应关系,选取北京市延庆县上辛庄水土保持科技示范园20个典型绿化护坡小区为评价单元,运用主成分分析及聚类分析法在求得各护坡小区综合评价得分的基础上,将20个护坡小区划分为3类。采用Margalef指数、Pielou指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数评价了3类护坡小区植被群落年际分异特征,并构建了5种模式的植被-土壤环境耦合度及其预测模型。结果表明：1）坡面植被恢复过程中以土质边坡为主的护坡小区植被恢复效果普遍优于岩质边坡组成的护坡小区。2）随着年份的增加,3类护坡小区物种多样性指数增大,变异系数减小,植被演替愈加剧烈。3）植被恢复5 a后,植被-土壤耦合协调程度不是十分理想,以土质边坡为主的护坡小区处于中级协调发展阶段,岩质边坡组成的护坡小区仅处于初级协调发展阶段。该研究可为建设工程损毁立地边坡植被恢复提供参考依据。     

寒区矿山废弃地边坡植被恢复技术及模式

大型采矿工程建设在造成地表景观破坏的同时产生了大量的人工创面(边坡),植被恢复作为矿山废弃地边坡生态恢复的基础,其技术要点是在恢复区内构建出适合先锋植物生长的生境,为植物提供良好的基质条件和立地环境。生境构筑技术将直接关系到植物成活和整个边坡植被恢复工程的质量及效果。按照重构生境的不同,将矿山废弃地边坡植被恢复技术分为混合喷播型、挂网铺设型、格构填土型、预制穴槽型四大类,并针对边坡立地条件和地质构造特点等提出了相应的边坡植被恢复技术组合模式。将该模式用于寒区黑龙江省多宝山铜矿矿山排土场边坡植被恢复工程,经恢复区工程实践检验,所探索的模式可为矿山废弃地边坡植被恢复工程提供一定的技术借鉴。     

植被重建下露天煤矿排土场边坡土壤碳储量变化

植被重建是治理排土场边坡水土流失最直接也是最有效的生物措施,研究不同植被重建模式下土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量的空间分布规律是筛选适宜排土场边坡生长的植被模式的重要条件。选取内蒙古黑岱沟露天煤矿治理15年的排土场边坡中4种植被重建模式(自然恢复地、草地、灌木林、乔木林),采集270个土壤剖面(0~100 cm)样品,研究不同重建模式下SOC储量的变化。结果表明:(1)植被重建模式显著影响剖面SOC、TN含量及分布(p0.05),0~10 cm和10~20 cm SOC、TN均呈草地灌木乔木自然恢复地,20 cm以下各土层SOC、TN虽然也表现相似的特征,但差异随土层深度增加越来越小。(2)剖面SOC密度和储量表现为原地貌区治理排土场新建排土场。经15年植被重建后,排土场边坡表现出巨大的固碳能力,1 m深度的林地和草地碳储量分别增加了5.38、11.85 t hm-2,但仅原地貌水平的1/2和3/5。(3)林地和草地的固碳速率分别为35.87、79.01 g m-2a-1,草地的固碳速率是林地的2.2倍,从土壤固碳及水土流失防治的角度考虑,建议矿区排土场边坡植被重建优先选择草地,其次灌木。     

坡度和坡位对岩质边坡早期生态恢复土壤养分变异性的影响

通过对浙江省经过1a生态恢复的16个岩质边坡,在坡面没有植被和坡面环境形成交互发展的植被早期恢复进行研究,结果表明:(1)除45°～52°类型的边坡土壤有效磷含量为坡下>坡中>坡上外,其它3个坡度类型中全氮、全磷、全钾都呈现出较明显的坡中>坡下>坡上的分布规律。(2)在相似坡度及不同坡位条件下,全氮、全钾、有机质都没有表现出显著性差异。土壤养分多重比较出现较多差异的是有效态养分。(3)在相同坡位不同坡度条件下,对岩质边坡早期生态恢复的土壤养分进行多重比较,结果发现坡度在30°～52°的情况下,岩质边坡早期生态恢复演替中的土壤养分不会受到坡度的影响。     

基于GIS的密云县水源涵养林区立地类型分类制图

在对北京市密云水库密云县境内集水区的土壤、地形、植被类型等因子实地调查的基础上,分析了该区域的立地条件的异质性。根据立地分类主导因子原则和科学实用原则,确定了海拔、坡向、土层厚度等为主导因子;将密云水源涵养林立地类型划分为3个立地类型小区,9个立地类型组,15个立地类型。同时,结合地理信息系统技术对密云立地分类进行了研究,对最大蓄积量进行了估算,并编制了密云水源涵养林区立地类型图,为密云水源涵养林的林种配置和经营方式提供了科学的依据。     

高寒矿区排土场不同坡向植被和土壤特征研究

针对高寒矿区排土场人工植被恢复问题,选取青海江仓矿区南北2个排土场的4个坡面(南坡、北坡、东南坡与东坡)为研究对象,进行了不同坡向立地条件下植被与土壤的调查分析。结果显示:除幼苗高度外,不同坡向植被高度、盖度、地上生物量、生殖枝数量具有显著差异(P0.05),东南坡与南坡(阳坡)长势较好。土壤全氮、有效磷含量及pH在不同坡向差异不显著(P0.05),土壤全磷、碱解氮、速效钾、有机质、含水量在不同坡向具有显著差异(P0.05)。北坡土壤有机质含量比其他3个坡面平均高出127.95 g/kg(P0.05),土壤含水量在北坡与东坡(阴坡)显著高于南坡与东南坡(P0.05)。土壤细菌与放线菌数量在东南坡显著高于其他3个坡面(P0.05)。利用随机森林方法得出,土壤细菌数量、含水量、碱解氮含量、全磷含量、有机质含量及植被高度是影响露天煤矿排土场不同坡向立地条件下植被与土壤特性的主要因子。因此,为减小矿区排土场复绿过程中坡向不同带来的影响,在人工建植初期应加大东坡与北坡(阴坡)的种子播量,适时追施氮肥,并选择加厚无纺布(50 g/m~2)覆盖。     

黄土区露天煤矿排土场复垦后土壤与植被的演变规律

恢复受损的土壤和植被是矿区生态恢复的关键,植被恢复过程的实质是植被-土壤复合生态系统相互作用的过程。该文通过典型小区调查的方法,选择山西平朔州安太堡露天煤矿复垦排土场为研究区,分析了不同复垦年限（3、5、10、12和17 a）土壤环境因子和乔木林地植被生物量的动态演变规律,建立了黄土区露天煤矿排土场复垦土壤环境因子和乔木林地植被生物量Logistic演替模型,并构建了土壤-植被交互影响的偏微分方程组。相关系数及显著性检验表明所建立的土壤各环境因子演变模型和乔木林复垦地的植被生物量演变模型有效,能够很好地反映排土场的土壤因子和植被生物量的动态演变过程;随着复垦年限的增加,研究区土壤环境因子质量不断提升并逐渐接近原地貌,土壤因子和植被生物量都呈S型变化,符合Logistic生长演替模型;土壤环境因子与植被生物量二者交互作用明显,符合Kolmogorov捕食模型。该研究可为黄土区露天矿排土场土地复垦与生态恢复提供理论依据。     

贵州省强度石漠化区立地分类系统研究

根据贵州省地质地貌条件的特殊性,通过立地因子筛选,研究建立了贵州省强度石漠化区立地分类系统。结果表明:立地类型组划分的主导因子为岩性,立地类型划分的主导因子为坡性。全省可分为5个立地类型区,2个立地类型组及2个立地类型,共形成20个立地类型组合。在立地评价的基础上,分类系统将为该类地区植被恢复提供自然本底依据。     

天然地形和人工沙棘风障对排土场平台植被恢复的影响

以霍林河露天煤矿为例 ,通过对排土场不同地段植被的观察、野外小区实验和室内分析的方法 ,调查研究了天然地形风障以及人工沙棘风障对半干旱地区露天煤矿排土场平台植被恢复状况的影响。研究结果表明 ,地形与人工沙棘风障不仅起到防风作用 ,还可以改善土壤理化性质 ,促进其它植物的生长 ,防治水土流失 ,加速排土场的植被恢复与生态重建的进程。     

黄土高原刺槐林地土壤水分与立地因子关系研究

对铜川市耀州区韩家塬30龄刺槐林地12个立地类型土壤水分含量进行测定,研究土壤水分含量与立地因子之间的关系。spss方差分析结果表明,坡向、坡度、坡位3个立地因子对土壤水分含量的影响依次为坡向为极显著,坡度为显著,坡位不显著。土壤水分含量半阴坡最高,其次为半阳坡,阳坡最低。同一坡向坡度越小土壤水分含量越高。土壤含水量随坡位的变化只在半阴坡才表现出从上到下有规律的增加,其它坡向没有表现出此规律。通过分析12个立地类型土壤水分含量的变化,提出了调整不同立地类型的造林树种及密度是当地防止土壤干化及植被衰退的有效途径。     

露天煤矿排土场边坡表层土壤水分物理性质空间变异特征

为加快海州露天煤矿排土场边坡的水土流失治理进程,同时为同类矿山排土场边坡的有效治理提供理论依据与技术支持,基于GIS原理,采用地统计学与经典统计学相结合的方法开展对排土场边坡表层土壤水分物理性质的空间变异性及其分布特征的研究。结果表明:排土场边坡表层土壤容重表现为弱变异性,饱和导水率表现为强变异性,毛管孔隙度与砾石含量表现为中等变异;毛管孔隙度的相关距离大于容重、砾石含量和饱和导水率,其在坡面分布上的均一性高于其他土壤水分物理性质;土壤水分物理性质具有强烈的空间相关性,其Co/(Co+C)值介于4.88%~15.95%;在排土场边坡不同研究尺度下,同一土壤水分物理性质相关距离范围变化规律较为一致;容重和砾石含量沿坡长方向从上到下表现为先增大后减小的趋势,毛管孔隙度和饱和导水率则为先减小后增大的趋势,土壤水分物理性质在各个坡位的变异程度不一且差异显著。     

黄土高原干旱阳坡微地形土壤水分特征研究

黄土高原地区坡面内地表的起伏形成微地形,利用其土壤含水量的差异来提高植被成活率已经成为黄土高原生态恢复建设的重要方向.采用探针式TDR对陕西省吴起县合家沟流域内的微地形及其相应原状坡的土壤含水量进行测定.结果表明,微地形对土壤含水量有显著影响,阳坡各微地形土壤水分顺序为:塌陷>切沟底>缓台>浅沟底>原状坡>陡坎.0-20cm土层土壤水分变异系数最大的是切沟底为405,最小的是缓台仅0.226,阴坡原状坡各层的变异系数均小于阳坡的微地形.最后指出黄土高原地区植被恢复建设时,在按传统立地类型划分原则所确定的植被恢复单元内,还应该按照微地形的水分特征有区别地配置植被类型.