宜兴废弃矿山挂网客土喷播区植被的养护管理

针对江苏省宜兴市废弃矿山的实际情况,部分地段植被恢复采取挂网客土喷播的方式。探讨了确保挂网客土喷播区植物成活并适应环境采用的特殊管护,如前期持续45 d的雾喷养护和坡面覆盖植被毯等管理,后期近3年的浇水、施肥和病虫害防治等日常管护。     

基于夏秋两季黑麦草光合特性的喷播基质含水量阈值分级

  目的  针对客土喷播基质过度灌溉造成坡面水土流失、影响植物生长等问题,提出植被生长的喷播基质适宜含水量阈值。  方法  采用种植盆模拟裸露创面客土喷播试验,设计5种喷播基质水分梯度;使用Li-6400XT便携式光合仪测定夏、秋季黑麦草Lolium perenne的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间二氧化碳(CO₂)摩尔浓度(C_i)等光合参数,分析夏、秋季黑麦草光合参数与喷播基质含水量的关系。  结果  ①夏、秋季黑麦草净光合速率水合补偿点的喷播基质相对含水量(C_RW)分别为35.02%和30.83%(即实际质量含水量分别为10.63%和9.36%)。②夏、秋季黑麦草P_n下降,由气孔限制转变为非气孔限制的喷播基质C_RW均为55.00%(即实际质量含水量为16.70%)。③黑麦草喷播基质含水量阈值可分为5种类型,即“无产无效水”“低产低效水”“中产中效水”“中产高效水”“高产高效水”。  结论  ①客土喷播绿化以快速恢复植被为目标时,可保持喷播基质含水量在“高产高效水”范围,以此为标准进行灌溉,夏季为76.25%≤C_RW≤78.17%,其实际质量含水量为23.15%~23.73%;秋季为73.61%≤C_RW≤76.02%,其实际质量含水量为22.35%~23.08%。②客土喷播绿化以提高水分利用效率并恢复基本植被(即恢复到当地自然植被盖度)为目标时,可保持喷播基质含水量在“中产高效水”范围,以此为标准进行灌溉,夏季为55.00%≤C_RW≤76.25%,其实际质量含水量为16.70%~23.15%;秋季为55.00%≤C_RW≤73.61%,其实际质量含水量为16.70%~22.35%。图10表4参25     

岩石边坡绿化的有效方法--厚层基质挂网喷附法

从施工方法、施工设备、植物选择原则等方面,对一种新型的岩石边坡绿化方法--厚层基质挂网喷附法做了介绍,并具体对比分析了该方法与普通客土喷播方法的差异,认为厚层基质挂网喷附法是解决工程建设中裸露岩石边坡植被恢复的有效方法,应在我国大力推广应用.     

岩石边坡绿化的有效方法——厚层基质挂网喷附法

从施工方法、施工设备、植物选择原则等方面,对一种新型的岩石边坡绿化方法——厚层基质挂网喷附法做了介绍,并具体对比分析了该方法与普通客土喷播方法的差异,认为厚层基质挂网喷附法是解决工程建设中裸露岩石边坡植被恢复的有效方法,应在我国大力推广应用。     

客土喷播技术在高速公路边坡防护中的应用

针对近年来高速公路边坡和开挖路段环境破坏严重、传统绿化方法覆盖率低及养护困难这些现状,以美化高速公路景观和提高生态效益为目的,探索客土喷播技术在高速公路绿化中的应用效果。总结了客土喷播技术主要应用材料、设备、施工流程及注意事项等。实践证明,客土喷播技术绿化效果好,施工进程快,有利于高速公路边坡生态环境的快速修复。     

岩石边坡绿化的有效方法——厚层基质挂网喷附法

从施工方法、施工设备、植物选择原则等方面，对一种新型的岩石边坡绿化方法——厚层基质挂网喷附法做了介绍，并具体对比分析了该方法与普通客土喷播方法的差异，认为厚层基质挂网喷附法是解决工程建设中裸露岩石边坡植被恢复的有效方法．应在我国大力推广应用。     

浅谈高次团粒客土喷播边坡裸岩植被恢复

采取高次团粒客土喷播技术,对裸露山体铺盖金属网,通过客土喷播机对山体进行喷播施工,制造出具有稳定的类似于"蜂巢"的团粒结构的"土壤培养基",这种"土壤培养基"既有保水性、保肥性,又有透水性、透气性,还能有效抵抗雨蚀和风蚀,防止水土流失,能够快速形成理想的植物群落,进而达到山体的生态恢复。     

边坡绿化技术要点分析及发展

笔者论述了公路边坡植物防护的主要形式,如种草、铺草皮、液压喷播植草护坡、框格防护、合成材料植被网草皮护坡、喷混植生植物护坡、绿化笼砖护坡、香根草生物边坡防护技术、客土喷播技术等,同时提出公路防护工程设计要紧紧抓住设计对象的土质、水文、气候等特点,灵活采用不同的防护形式,才能确保公路边坡绿化的可持续性。     

向家坝工程扰动区不同类型边坡土壤酶与肥力的相关性研究

[目的]探讨向家坝工程扰动区不同类型边坡土壤酶与肥力的相关性,为监测人工修复边坡的土壤状况以及构建良好的＂土壤-植物＂复合系统奠定基础。[方法]选取向家坝工程扰动区4类修复边坡（框格梁覆土边坡、植被混凝土边坡、厚层基材边坡和客土喷播边坡）,以天然林为对照,研究了不同修复模式下的土壤酶活性以及土壤酶活性与肥力的相关性。[结果]植被混凝土边坡的酶活性最接近天然林。转化酶表现为天然林〉植被混凝土边坡〉框格梁覆土边坡〉厚层基材边坡〉客土喷播边坡。脲酶活性以天然林最高,植被混凝土边坡次之。磷酸酶和脲酶活性除在植被混凝土边坡和天然林较高外,在其他边坡差异不显著。各类边坡间的过氧化氢酶活性差异不显著,均较天然林低。转化酶、脲酶、过氧化氢酶与全氮、速效氮、有机质呈显著或极显著正相关;磷酸酶与速效磷呈显著正相关。[结论]用土壤酶活性来表征土壤肥力可靠。     

裸露岩壁喷播覆绿技术

<正>露天开采和道路建设造成山体破坏,岩壁裸露,植被很难自然恢复。目前,裸露岩石快速植被恢复方式是喷播覆绿技术。喷播覆绿技术,即在岩壁上喷洒10 cm左右的土壤、保水剂和植物种子,让其自然生长,可实现岩壁永久绿化。1坡面处理采用机械削坡,山顶向下5~8 m,沿坡顶边缘向里推进8~10 m,形成60°左右稳定的坡面,作为喷播基材进行覆绿;削坡卸下的土石方在坡脚自然堆积成     

林火对山西太岳山油松林土壤微生物?酶活性的短期影响

  目的  森林火灾发生后森林生态系统功能的恢复既依赖于林火发生的时间,也取决于林火的类型和强度。在林火干扰后较短时间内研究不同类型火烧迹地的土壤生化特性,对理解地上群落的构建具有重要的生态学意义。  方法  在火灾发生1个月后,分别在林冠火和地表火迹地,按0 ~ 5 cm和5 ~ 10 cm钻取了土壤样品,测定土壤基础呼吸、微生物生物量、土壤酶活性以及理化性状等指标,并估算了土壤微生物的代谢熵。  结果  森林火灾对0 ~ 5 cm的土壤性状具有较大影响。林冠火相比于地表火导致土壤养分有不同程度的增加,并提高了土壤基础呼吸（3.85%）及土壤呼吸速率（47.67%）,同时也增加了胞外酶的活性;但显著降低了含水量（21.95%）及微生物生物量碳（27.98%）、氮（9.65%）。统计分析结果显示,森林火灾通过改变土壤养分含量调控了土壤微生物的活性。  结论  在林火发生后的较短时间内,土壤的养分含量、土壤微生物和胞外酶的活性都维持在较高的水平,尤其在0 ~ 5 cm土层,林冠火的激发作用更强一些;土壤养分与土壤微生物和酶活性之间的正相关关系预示着随火灾发生时间的延长、土壤的理化性状都会得到明显改善。      

不同植被模式下张宣铁尾矿生态恢复效果评价

  目的  探讨不同植被模式对铁尾矿库生态恢复效果的影响,筛选出适宜张宣矿区的植被模式,以解决铁尾矿废弃地土壤养分低下、植物生长困难和水土流失严重等问题。  方法  以该区铁尾矿库的14种植被模式为研究对象,从植物生长特征、植被群落特征、土壤养分情况等方面选取指标对其恢复效果进行评价。  结果  各模式植被盖度普遍处于中上水平,油松、沙棘、芦苇和野艾蒿分别为研究区内乔木、灌木、草本植物的优势种;乔木、乔灌等模式多样性指数普遍高于灌木、灌草等恢复模式,但丰富度指数普遍较差。不同植被模式、不同土壤深度对土壤养分均影响显著,该区土壤富含速效钾,但缺乏氮、磷和有机质。经CRITIC-GRA法得分排序,油松、油松 + 洋白蜡、沙棘 + 胡枝子为研究区内得分排名前3的模式,评价等级为“优”,所有恢复措施中仅自然恢复措施评价等级为“差”。  结论  建议当地采用覆土整地植苗恢复措施,植物种选择上优先考虑油松 + 沙棘或胡枝子 + 野艾蒿或草木犀,另外可施用适量氮磷肥或有机肥,以加快铁尾矿库土壤养分改良。      

晋西黄土区不同水文年土壤水分特征及其主要影响因子分析

  目的  晋西黄土区生态环境脆弱,土壤水分是制约植被生长的重要因子。为深入了解该区域土壤水分年际变化,明确制约该区域土壤储水量的关键因子,探讨晋西黄土区不同植被类型在生长季节内土壤含水量的变化。  方法  以定位观测法为主,对人工刺槐Robinia pseudoacacia林、天然三角槭Acer buergerianum林和野艾蒿Artemisia lavandu-laefolia草地生长季(5?10月)内0~400 cm土壤含水量进行监测;在此基础上,根据含水量标准差对土壤进行活跃层划分,并通过生长季前后储水量的对比探究年际土壤储水量盈亏状况;测定了典型样地的土壤性质,并结合地形、不同水文年旱涝特征对土壤储水量的影响因子进行冗余分析。  结果  ①人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地平均土壤含水量分别为8.36%~9.63%、10.01%~13.19%和15.43%~19.17%,野艾蒿草地表层土壤含水量显著高于人工刺槐林和天然三角槭林(P＜0.05)。②天然三角槭林土壤水分活跃层最深可达180 cm,人工刺槐林和野艾蒿草地土壤水分活跃层较浅;中等湿润年土壤水分活跃层最深,严重干旱年土壤水分活跃层次之,平水年土壤水分活跃层最浅。③严重干旱年,人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地土壤水分亏缺土层深度分别为100~300、0~200和0~100 cm;平水年土壤水分的输入和输出达到平衡;中等湿润年0~200 cm土层水分得到不同程度补给,而200~400 cm土层的水分补给量接近于0。④不同深度土层土壤储水量受不同环境因子影响,其中植被类型和土壤容重是0~100 cm土层水分的主导因素,100~200 cm土层水分主要受容重和坡向控制,而不同水文年旱涝程度、土壤黏粒和粉粒含量是200~400 cm土层水分的主导因素。  结论  干旱水文年土壤水分亏缺严重,平水年及湿润年亏缺现象有所缓解,植被类型对土壤储水量影响最大。今后黄土高原地区的造林,不仅要考虑树种的耐旱能力,更应充分考虑地形、土质及生长季降水的分配情况带来的影响。图5表5参33     

不同植被恢复模式下光伏电站土壤有机碳储量分布特征

  目的  探究光伏电站环境内不同植被恢复措施下0~40 cm土壤有机碳质量分数和储量的变化特征,为干旱区光伏电站生态治理模式优化配置提供理论依据。  方法  在光伏电站内选取3种人工建植植被样地:樟子松 Pinus sylvestris var. mongolica、黄芪Astragalus membranaceus var. mongholicus、苜蓿Medicago sativa,以未受电站建设干扰的天然植被样地作为对照。  结果  重新建植植被后,樟子松、黄芪和苜蓿样地的土壤有机碳质量分数和储量仍然显著低于对照(P＜0.05),但在这3种植被中,樟子松样地的土壤有机碳质量分数相对于另外2种样地显著增加了4.99和6.80 g·kg?1,而有机碳储量则显著提高了14.52和19.37 t·hm?2 (P＜0.05)。研究区土壤有机碳质量分数和储量整体上随土壤深度增加而显著降低(P＜0.05)。植被类型和土壤深度及其交互作用显著影响研究区的土壤有机碳质量分数。此外,土壤pH和电导率也是影响土壤有机碳质量分数和储量的重要指标。  结论  随着电站内环境治理工作的推进,相比于草本植被,光伏电站内可以通过人工种植樟子松来提高土壤固碳作用,并尽量减少后期的人为干扰。图2表3参39     

滇东南喀斯特小生境土壤水分差异性及其影响因素

  目的  土壤水分是喀斯特石漠化地区植被恢复的关键因子，分析滇东南喀斯特小生境土壤水分差异性及其影响因素，可为喀斯特生态系统的恢复提供科学依据。  方法  以滇东南普者黑峰林湖盆区为研究区，选取石灰岩灌丛、清香木Pistacia weinmannifolia次生林、云南松Pinus yunnanensis人工林下的不同小生境(石沟、石坑、土面)为研究对象，分析小生境土壤水分的差异性及影响因素。  结果  ①各小生境的土壤水分季节性差异显著(P＜0.05)，平均土壤含水率从高到低依次为石沟(42.24%)、石坑(41.63%)、土面(32.98%)，并随着土层深度的增加而减少。②石灰岩灌丛进行自然和人工恢复后，小生境的土壤含水率增加，从高到低依次为清香木次生林(35.80%)、云南松人工林(31.67%)、石灰岩灌丛(29.36%)，自然恢复优于人工恢复。③小生境土壤水分差异性受到生境类型、土壤性质、植被群落的影响，植被往往优先选择生境条件优越的石坑和石沟小生境。不同土层深度的小生境土壤水分差异性受到土壤性质和土壤优先流的影响。  结论  喀斯特石漠化地区进行植被恢复要结合植被群落和小生境类型，优先选择石沟和石坑小生境，自然和人工恢复相结合，以促进喀斯特生态系统的恢复和改善。图4表2参28     

基于CATS模型的干旱荒漠露天煤矿排土场优势滞尘植物配比

  目的  干旱荒漠区露天矿排土场易产生沙(粉)尘，造成大气污染。基于植物功能性状模型(Community Assembly by Trait Selection，CATS模型)模拟，得到研究区排土场优势滞尘植物及物种在恢复群落中的配比，提出植被恢复策略。  方法  于2020年8月在内蒙古自治区乌海市新星煤矿排土场周围进行样方调查，测定物种水平和群落水平的性状值，并计算功能性状目标值，将植物滞尘功能和根体积作为模型的2个因子代入模型计算。  结果  植物种的根体积与单位叶面积滞尘量呈反比；群落根体积与土壤含水量呈现“U”型曲线分布；模型模拟结果表明:各物种相对多度最高的是猪毛菜Salsola collina和骆驼蓬Peganum harmala，相对多度的中位数分别为0.41和0.32。  结论  在研究区排土场以猪毛菜和骆驼蓬的相对多度比6∶4的比例播种，可发挥相当的滞尘效益，能够很好地解释植被修复过程中的一些机制性问题，为其他研究提供借鉴。图2表1参40     

岩溶石漠化地区不同利用方式对土壤肥力和重金属质量分数的影响

  目的  探讨不同土地利用方式下土壤肥力和重金属污染的特征及土壤养分与土壤重金属之间的关系。  方法  以云南省西畴县三光石漠化综合治理示范区的撂荒地、灌草地、人工林地、自然林地、玉米Zea mays地、核桃Juglans regia林地和猕猴桃Actinidia chinensis地为研究对象,测定土壤养分和重金属质量分数并进行相关性分析。  结果  自然恢复方式下土壤有机质、全氮、全磷质量分数显著高于其他土地利用方式(P＜0.05),灌草地土壤[土壤肥力综合指数(I_FI)为0.915]和撂荒地土壤(I_FI=0.913)较为肥沃,猕猴桃地土壤(I_FI =0.485)和核桃林地土壤(I_FI =0.501)较为贫瘠;不同土地利用方式下,灌草地重金属污染风险最低[生态风险指数(I_R)为66.91],猕猴桃地重金属污染风险最高(I_R=169.16)。相关性分析发现:土壤养分质量分数对重金属质量分数的影响因土地利用方式的不同而不同,且在灌草地、人工林地和自然林地中较为显著(P＜0.05),在撂荒地和作物种植地中并不显著(P＞0.05)。  结论  自然属性较强的地区土壤肥力水平高,且重金属污染风险低,说明人为干扰是影响石漠化地区进行植被恢复的重要因素。为了能够更好地提高土壤质量,应适当减少人为活动的干扰。图3表8参29     

震后生态恢复初期植被?土壤的耦合关系研究

  目的  探究汶川地震重灾区不同气候区恢复初始阶段植被与土壤的耦合协调关系,为促进灾害干扰地区的生态恢复和植被?土壤系统的协调发展提供参考依据。  方法  以干旱河谷气候区、亚热带季风性气候区的受损治理区和未受损区（AT和AU、ST和SU）为研究对象,测定植被和土壤的21个指标,采用主成分分析法得出两个气候区4种生态系统的主要影响因子和21个指标的权重,并构建对应的植被?土壤耦合协调度（D）模型。  结果  SU的植被、土壤综合指数和D均显著高于其他3种植被?土壤系统。AT和ST均为初级协调发展类土壤滞后发展型,AU和SU分别为初级和中级协调发展类植被土壤同步发展型。干旱河谷气候区的影响因子较为单一,AT的主要影响因子为土壤有机碳、全氮、速效氮和速效磷,AU为植物碳、氮、钾和镁。亚热带季风性气候区的影响因子表现为植被?土壤影响因子共存,ST的主要影响因子为物种丰富度、生物量、土壤全氮和速效氮,SU为植被覆盖度、植物磷、土壤速效钾和细菌。  结论  气候和生态恢复类型对植被?土壤耦合状况具有一定的影响。SU的植被?土壤耦合状况显著优于其他3种生态系统。AT和ST的土壤环境均较差,经7年治理尚未恢复到震前水平。      

计划烧除对云南松林土壤抗蚀和抗冲性的影响

  目的  计划烧除是森林预防火灾的重要措施之一。探究计划烧除对云南松Pinus yunnanensis林地土壤抗蚀性和抗冲性的影响,为森林的可持续经营以及优化林区计划烧除作业提供可靠的科学依据。  方法  以滇中高原云南松林计划烧除样地为研究对象,通过野外调查取样与室内实验分析相结合的方法,系统研究了计划烧除对云南松林土壤抗蚀性和抗冲性的影响。  结果  ①周期性计划烧除后,土壤0~40 cm土层中粒径＞2.00 mm的机械稳定性团聚体含量增加,粒径＞2.00 mm的水稳性团聚体含量减少,水稳性团聚体平均质量直径和平均几何直径减小,土壤团聚体结构破坏率增大,抗蚀指数减小,40~60 cm土层中土壤抗蚀性指标无明显变化。②计划烧除后地表凋落物蓄积量减小,凋落物持水性能与拦蓄能力减弱,植物根系被烧毁。周期性计划烧除后凋落物和根系减少是林地内土壤抗冲系数减小的主要原因。  结论  计划烧除使土壤表层抗水蚀能力下降。随着土层深度增加,计划烧除对土壤抗蚀性的影响逐渐减小,火烧后地表凋落物和植被根系减少,抗冲性能减弱。图1表6参37     

排土场不同恢复措施下土壤微生物数量特征初探

通过研究辽宁省海州露天矿排土场恢复措施对土壤微生物数量特征的影响,分析了土壤微生物的数量分布、组成及主要生理类群的数量特征。结果表明:微生物总量为人工林地天然草地工程复垦地荒裸地,3种林地中,榆树林地高于刺槐和紫穗槐林地;在微生物组成中,真菌数量最低,不足微生物总量的1%,细菌和放线菌所占的比例相当;在0~10 cm土层,三种林地为放线菌占优势,其它恢复措施地为细菌占优势,随着土壤深度的加深放线菌比例略有提高;荒裸地的生理类群数量显著低于修复地(P0.05),氨化细菌在0~10 cm土层为紫穗槐林地最高,在10~20 cm土层为刺槐林地最高,好气性自生固氮菌数量为刺槐林地最高,好气性纤维素分解菌为天然草地中最高;各类微生物的垂直分布表现为0~10 cm高于10~20 cm。修复地能明显提高排土场土壤微生物数量和主要生理类群的数量,在各修复地中具体表现为人工林地天然草地工程复垦地。