天然草本植被根系对表层土壤抗剪强度的影响

利用直剪仪在试验室测定了一年生天然草本植被(主要为稗草和狗尾巴草)根系特征参数对土壤-根系复合体抗剪强度的影响。结果显示,土壤-根系复合体抗剪强度与根重密度的相关性大于其与根长密度或根-土面积比的相关性。土壤-根系复合体抗剪强度随着土壤干密度和根重密度的增大而增大,但随土壤含水量的增大而减小。土壤干密度和土壤含水量对土壤-根系复合体抗剪强度的影响程度大于根重密度的影响程度,其与土壤-根系复合体抗剪强度的标准回归系数(Beta值)分别为0.456、-0.321和0.186。当根重密度为5~10kg/m3时,一年生天然草本植被根系可增大土壤-根系复合体抗剪强度19.8%~39.5%。     

草本植物根系对边坡浅层土体抗剪强度的影响规律研究

[目的]研究草本植物根系对边坡浅层土体抗剪强度的影响规律。[方法]以阜新海州露天煤矿为工程依托,采用理论分析方法,建立了草本植物根系与土相互作用的力学模型,深化了草本植物根系固土改性的力学认识;采用直剪试验,选用马唐草与狗尾草为研究对象,研究了不同含根率与不同含水率共同作用下根-土复合体的抗剪强度及其相关参数的变化规律。[结果]根-土复合体的最佳抗剪强度与最优含根率相对应;2种草本植物根-土复合体抗剪强度随正压力的增加而增大,随含水率的增加而降低,在未达到含根率之前,随含根率增加而增大;根-土复合体黏聚力与抗剪强度变化规律相似,根系提高土体的抗剪强度主要体现在土体黏聚力的增加。[结论]该研究可为浅层边坡的固土稳定提供参考。     

黄河源区弯曲河流河岸带抗剪特性

[目的]为了定量化分析黄河源区弯曲河流河岸带根-土复合体的抗剪强度。[方法]在黄河源区河南县兰木措曲对2个河湾河岸边采取原位制样、室内试验分析的方式,测定根-土复合体抗剪强度。[结果]草甸型河岸带根-土复合体平均黏聚力可达18k Pa,其中河湾凹岸根-土复合体黏聚力比凸岸黏聚力平均约高10%,河湾两岸根-土复合体抗剪强度随着含水量的增大而减小。[结论]该研究为深入分析滨河植被对河岸的抗剪增强作用、减少河岸崩塌频率提供理论依据。     

高寒草甸不同类型草地群落根土比、土壤养分变化

为了更好地保护和利用青藏高原高寒草地生态系统功能,了解高寒草甸不同草地类型生态系统结构与功能及生态过程的差异性,本研究对海北站小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸、杂类草草甸、矮嵩草(K.humilis)草甸、藏嵩草(K.tibetica)沼泽化草甸植物群落的根土比、土壤容重和土壤养分状况进行了比较研究。结果表明,不同植被类型高寒草甸根土比均随着土层深度增加而显著降低,且藏嵩草沼泽化草甸根土比最高(P0.05);土壤容重随着土层深度而增加,其中藏嵩草草甸显著低于其他草甸(P0.05);土壤养分随着土层深度增加而显著降低,且在藏嵩草沼泽化草甸下养分含量最高(P0.05)。土壤养分与根土比主要呈正相关关系,而与土壤容重则主要呈负相关关系。因此,高寒草甸不同类型草地群落根土比大小、土壤养分含量反映了高寒草甸群落类型及稳定性,从而可作为判断高寒草甸生态系统功能可持续利用的关键指标之一。     

贵州喀斯特生态脆弱区植被退化对土壤质量的影响及生态环境评价

[目的]探讨植被系统退化过程中土壤质量的变化及其对生态环境的影响。[方法]在贵州花江喀斯特地区,按照植被退化程度的不同,对森林、灌丛、荒草地3种类型分别进行采样,筛选适合的土壤质量指标对生态环境影响进行评价。[结果]随着喀斯特地区植被的退化,土壤pH值、有机质、氮、磷、钾养分含量出现不同程度的下降,土壤毛管孔度降低,土壤容重增加,土壤水分含量逐渐减少,土壤环境向旱生、贫瘠方向演变。以喀斯特植被演变过程中土壤有机质、有效氮、磷、钾养分、土壤物理性质等指标定量评判土壤质量退化对生态环境的影响程度,聚类分析结果表明,对生态环境的影响大致分为3个等级。[结论]植被退化度越高,土壤质量退化严重,对生态环境的影响越明显。     

金沙江干热河谷不同土地利用方式的土壤水分特征

[目的]研究金沙江干热河谷地区不同土地利用方式下的土壤含水量的变化特征,为干热区脆弱生态环境的生态恢复、物种选择提供依据。[方法]以金沙江干热河谷典型区云南省元谋县的6种土地利用类型为例,采用TRIME-PICO-IPHTDR每月定期测定土壤水分,每个样地设3个重复,定期分别测定0～20、20～40、40～60、60～80、80～100cm处的土壤含水量。[结果]罗望子纯林土壤含水量相对稳定,且含水量较高;银合欢间伐林土壤含水量高于银合欢与其他物种组合的人工林;在草本植物较多的人工林内,土壤含水量均较低。土壤0～20cm含水量变异系数最大,40～60和60～80cm处变异系数旱季比雨季略大。不同林分组合对土壤水分影响明显,Ⅱ和Ⅵ为代表的用地类型土壤含水量较高,Ⅳ和Ⅴ中的20～60cm土壤含水量均下降,Ⅰ和Ⅲ中的80～100cm深度范围内土壤含水量均有小幅下降。[结论]土壤含水量随土壤深度的增加而增加,雨季含水量明显高于旱季,雨季土壤含水量变化速率高于旱季,植被郁闭度、草本层盖度是影响土壤含水量的主要因素。     

攀枝花地区干热河谷干季末期典型植被的土壤含水量研究

[目的]为研究攀枝花地区干热河谷干季末期植被覆盖对土壤水分的影响。[方法]采用重量法,测定典型植被类型的土壤含水量。[结果]含水量高低顺序依次为林地〉稀树〉灌丛〉草地〉裸地。在10～40 cm土层,含水量变化不大,但总体呈上升趋势,约40cm处存在突变点。50 cm处林地、稀树、灌丛、草地、裸地含水量分别达到9.50%、6.64%、4.89%、3.95%、1.23%。[结论]适当加深植树深度有利于树木存活,草-灌或草-乔的植被恢复方式较好。     

高寒草甸退化草地土壤特性分析

[目的]探讨草地退化对土壤理化性状的影响。[方法]研究退化高寒草甸土壤草土比、土壤质地等物理性状,用土壤养分常规分析法分析不同退化草地土壤速效氮、速效磷、速效钾、有效铜、有效锌、有机质及pH等。[结果]随着退化梯度的加剧和土层的加深,草土比逐渐减小;不同退化梯度的草地草土比在土层0-10 cm中最大,该层的草土比在0.001 00-0.040 00变化,土壤类型为壤土类。不同退化梯度上土壤化学性质均发生变化,其中速效氮、磷、钾含量随土层的加深和退化程度的加剧明显减少。退化草地的微量元素铜、锌含量比较缺乏。[结论]各种养分含量和pH与退化草地演替度的大小无显著相关。     

延河流域人工与自然植被土壤水分空间差异性研究

[目的]研究延河流域自然植被与人工植被土壤含水量及其空间变化,为黄土高原土壤水分的利用和人工植被建设提供理论依据。[方法]针对延河流域人工植被建造存在植被退化问题,根据降雨温度变化,将延河流域划分为17个环境梯度单元,对自然植被与人工植被进行了野外调查,研究了降雨梯度、坡位及坡向对植被0~500 cm土层土壤含水量的影响。[结果]流域内土壤水分具有很强的空间变异性。自然植被0~500 cm土壤含水量为8.15%,变异系数为33.12%;人工植被土壤含水量较低,仅6.74%。地形因子能够显著影响自然植被与人工植被的土壤含水量,自然植被不同坡位和坡向的0~500 cm土壤含水量大于人工植被。[结论]综合考虑土壤水分生态环境的可持续性,阴坡下与平地相对适合人工植被的营造,在植被配置时,需要考虑植被类型及耗水特点。     

采煤塌陷对水养流失及生态环境的影响

[目的]为研究采煤塌陷对土壤水分、养分以及生态环境的影响。[方法]将兖州采煤塌陷区作为研究对象,采用野外调查和室内测试分析等方法。[结果]采煤塌陷不仅促使土壤水分由坡顶到塌陷中心点迁移,而且导致垂直剖面上的土壤含水量变化明显。在垂直剖面上,随着深度的增加,土壤的含水量增大。受采煤塌陷和地下潜水的影响,60 cm深度之下含水量迅速增加。采煤塌陷还导致土壤养分从塌陷地坡顶到塌陷中心点发生迁移流失,并且在塌陷中心点发生富集。土壤养分在0～20 cm深度含量达到最大,并且随着深度的增加,养分含量降低。此外,由于受塌陷等因素的影响,塌陷区的生态环境遭到一定程度的破坏。[结论]应对采煤塌陷加以足够的重视,并进行更深入的研究。     

太行山石灰岩区主要植被群落特征研究

[目的]对太行山石灰岩区主要植被群落特征进行研究,为进一步进行立地条件改善以及科学的选育石灰岩地区恢复山场的植被奠定基础。[方法]对河北省满城县北水峪大青山流域内经过治理的试验区和封禁区不同植被群落和未经治理的荒坡地进行调查,通过数据分析和综合评分法得出治理区、禁封区和未治理荒坡的差异性,并对治理区和封禁区植被群落模式进行比较,选出石灰岩区的优势乔灌草种。[结果]在相似的立地条件下,治理区和封禁区土壤养分含量和物理性质优于未经治理的荒坡,其中在治理区内柿树林土壤养分含量和物理性质优于侧柏林;治理区和封禁区土壤持水性能和枯落物性质比未治理的荒坡有明显的改善作用,其中封禁区灌草丛土壤持水性能和枯落物性质最优,其次是治理区的侧柏林和柿树林;治理区和封禁区内植被群落的生物量和覆盖率高于未经治理的荒坡,其中封禁区的灌草丛生物量和覆盖率高于草丛,治理区柿树林高于侧柏林;在乔灌草种的选择上,主要通过综合评分法得出了优势种。[结论]治理区和禁封区在土壤养分和物理性质、土壤持水性和枯落物性质以及植被生物量、郁闭度、盖度等方面都优于未经治理的荒坡地,且当地乔灌草种的选择做到了经济效益和生态效益相结合。     

太行山石灰岩区主要植被群落特征研究

[目的]对太行山石灰岩区主要植被群落特征进行研究,为进一步进行立地条件改善以及科学的选育石灰岩地区恢复山场的植被奠定基础。[方法]对河北省满城县北水峪大青山流域内经过治理的试验区和封禁区不同植被群落和未经治理的荒坡地进行调查,通过数据分析和综合评分法得出治理区、禁封区和未治理荒坡的差异性,并对治理区和封禁区植被群落模式进行比较,选出石灰岩区的优势乔灌草种。[结果]在相似的立地条件下,治理区和封禁区土壤养分含量和物理性质优于未经治理的荒坡,其中在治理区内柿树林土壤养分含量和物理性质优于侧柏林;治理区和封禁区土壤持水性能和枯落物性质比未治理的荒坡有明显改善,其中封禁区灌草丛土壤持水性能和枯落物性质最优,其次是治理区的侧柏林和柿树林;治理区和封禁区内植被群落的生物量和覆盖率高于未经治理的荒坡,其中封禁区的灌草丛生物量和覆盖率高于草丛,治理区柿树林高于侧柏林;在乔灌草种的选择上,主要通过综合评分法得出了优势种。[结论]治理区和禁封区在土壤养分和物理性质、土壤持水性和枯落物性质以及植被生物量、郁闭度、盖度等方面都优于未经治理的荒坡地,且当地乔灌草种的选择做到了经济效益和生态效益相结合。     

不同植被类型对青龙湾沙区土壤物理性状的影响

[目的]通过研究土壤的物理性状变化,来了解不同植被类型对沙区土壤的改良效果。[方法]采用分层取样法,对青龙湾沙区7种不同植被类型的土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度及总孔隙度等指标进行测定分析。[结果]青龙湾沙区土壤容重在1.010-1.621 g/cm3,总孔隙度在42.48%~63.66%,土壤容重和孔隙度呈反比。不同植被类型对土壤的防护和改良作用存在差异,除农田外,果园改良效果最好,毛白杨与刺槐混交林次之,小叶杨林最差。[结论]经过生态林改良后的土壤物理性状得到明显改善。     

滇西南不同林龄桉树林土壤理化性质的变化规律分析

[目的]揭示尾叶桉类林土壤理化性质随树龄的变化规律。[方法]采用野外调查和室内分析相结合的方法,以尾叶桉类林引种区澜沧县为例,对第一轮伐期内两个林龄阶段的土壤理化性质进行测定和分析。[结果]在土壤物理性质方面,随着林龄的增长,土壤容重呈上升趋势,土壤结构变差;土壤自然含水量上升,土壤总孔隙度和非毛管孔隙度下降,毛管孔隙度上升。对土壤化学性质的研究结果表明,土壤pH值略降低,土壤酸性增强;土壤有机质和全氮、水解性氮、有效磷、速效钾含量均显著下降;由于种植前期施肥的影响及尾叶桉类林对钙镁的消耗小,土壤交换性镁和交换性钙含量呈上升趋势。上述结果显示随着种植林龄的增加,尾叶桉人工林可以增强土壤吸水持水能力,促进植被的生长,但土壤通气透水能力下降,土壤肥力下降,土壤酸性增强。[结论]该研究结果表明在尾叶桉引种与管理中,要尽可能地保存林地枯枝落叶,维持桉树人工林养分的正常循环,使枯落物养分返还土壤。这为桉树人工林经营管理、减少环境负面效应等提供了理论依据。     

昆明地区红壤中Be-7分布研究

[目的]红壤中Be-7分布、含量的研究对示踪土壤侵蚀速率有重要意义,可为水土保持与环境保护提供重要的参考。[方法]通过Be-7示踪技术,对昆明地区红壤中不同土地利用类型的Be-7剖面分布及含量进行研究。[结果]Be-7主要分布于0～20 mm范围内,其中0～4、6～12 mm范围内Be-7含量较高。河漫滩、林地、耕地、荒草地等不同土地利用类型的Be-7分布存在一定差异,且不同类型的Be-7剖面分布不同。[结论]Be-7分布可能与土地植被覆盖率、土壤质地与机械组成有关。     

博尔塔拉河下游河岸带不同植被覆盖下土壤养分特征

[目的]为土壤退化的修复、防沙抗沙提供科学参考。[方法]以艾比湖流域的博尔塔拉河下游河岸带土壤为研究对象,对不同植被类型覆盖条件下土壤有机质、全氮、全磷、全钾养分指标进行分析,找出不同植被类型覆盖下土壤养分分布规律。[结果]在地表不同植被覆盖条件下,土壤中的有机质、全氮含量显示出表层(0～10 cm)20 cm40 cm60 cm80 cm的规律;全磷、全钾含量上下层含量变化较小;研究区土壤养分总体偏低,土壤贫瘠。不同植被类型在从草本向灌木演替的过程中,土壤养分含量(全磷除外)显示出灌丛灌丛及草本草本的规律。通过土壤养分指标相关性分析得出,在40 cm以上土层,土壤间相关性规律较明显,其中土壤有机质含量与土壤全氮含量之间呈显著相关性;在40～80 cm土壤层,各养分指标的相关性较差,规律不显著。[结论]该区域养分含量整体偏低;土壤中的全氮与有机质含量具有显著相关关系,两者在不同植被下均呈现灌木丛群落灌木及草本群落草本群落的规律。由于全钾、全磷含量主要受土壤母质的影响,该区域土壤母质由河水沉积物构成,径流携带作用使其上下均匀,没有明显的变化规律。     

广西平果县退耕还林土壤环境效应及生态效益价值估算

通过采样与分析,对广西壮族自治区平果县石质山区退耕还林林下土壤进行了研究,分析了退耕还林地与农田土壤理化性质的差异,以及典型样地中不同植被恢复措施的土壤物理化学状况,并利用价格替代法、影子工程法评估平果县退耕还林工程的理论生态效益.结果表明:退耕还林10年后,土壤剖面结构逐渐完善,土壤容重减小,总孔隙度、毛管孔隙度、土壤含水量增大;土壤有机质含量增加15％;全氮元素增加不明显.土壤质量恢复效益最大的是早熟桃林地与任豆林地.不同类型的植被,土壤速效养分的差异大于土壤全量元素的差异.从拦蓄保护水资源价值与减少土壤肥力损失价值两方面计算平果县退耕还林工程土壤生态效益价值超过21亿元.     

干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分的影响（摘要）

[目的]研究干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分变化的影响。[方法]对云南省元谋县的金沙江段干热河谷植被覆盖坡面及裸地进行雨季地表径流和土壤含水量的连续观测,并对观测数据进行统计学分析。[结果]植被覆盖能够显著减少地表径流量,对照小区（裸地）地表径流量是植被覆盖小区的22倍;植被覆盖下0～180cm土壤含水量比裸地增加37.6%;植被覆盖提高了土壤深层含水量的稳定性,并保持土壤物理性质稳定;不同深度土壤不仅水分含量差异显著,而且土壤水分含量变化也明显不同。[结论]坡面植被覆盖能够明显改变土壤水文,维持土壤水分含量在较高水平,特别是20cm以下的土层。     

基于多元统计分析的土壤-环境关系研究

[目的]基于多元统计分析方法,研究土壤与环境之间的关系。[方法]以陕北米脂县为例,在野外调查取样、实验室分析的基础上,利用Canoco多元统计分析,探讨土壤性质与环境因子之间相关性。[结果]环境因子对土壤性质的影响程度依次为:土地利用>植被类型>退耕年限>植被盖度>坡向>坡度>海拔高度,土地利用和植被类型对土壤性质有显著影响,是土壤性质空间变异的最主要的环境制约因子,而退耕年限则与土壤养分的积累关系密切。[结论]该研究为我国黄土高原地区生态环境的建设提供了理论依据。