休牧对草原生态系统的影响及其放牧利用对策

本项工作在中国科学院内蒙古草原生态系统定位站的三块研究样地上进行。三块样地分别在地带性植被羊草草原,大针茅草原和一严重退化草场上。对生态系统的生产力,植物中元素的含量及土壤的某些理化性质作了研究。一、休牧对植被系统的影响研究结果表明,经过五年休牧,地上部分生物量在羊草草原样地和退化草场样地以围栏内较高。在大针茅样地可能因为远离居民点,受放牧影响小,内外测定值相近。可能与放牧     

张掖市土壤状况与植被恢复关系评价

运用层次分析法数学模型和欧式距离公式,对张掖市境内不同植被和立地条件样地的土壤、生境状况进行了研究,并对土壤、生境状况和植被恢复关系进行了评价。评价显示：植被恢复难度划分为4个等级,分别是易（0~0.424）、中等困难（0.425~0.56）、较难（0.57~0.774）、极难（0.775~1）;张掖市植被重建与恢复过程中的主要限制因子为土壤水分、土壤砂粒含量;张掖市植被重建与恢复的难度与植被类型、土壤状况、生境状况有较好的对应关系。最后在植被恢复难度评价的基础上,针对不同难度地区提出了相应的植被恢复建议。     

半干旱黄土丘陵区土壤水分生长季动态分析

土壤水分是半干旱地区植被生长的重要水分来源,尤其是深层土壤水分对黄土高原人工植被恢复起着至关重要的作用,阐明深层土壤水分的季节动态对揭示人类活动影响下的植被与水分的相互作用关系、维持黄土高原植被恢复的可持续性有重要的科学意义。文中基于半干旱黄土丘陵区8种典型植被0-1.8m土壤水分动态监测和0-5m深度土壤水分季节比较,研究发现:1)植被类型对土壤水分及其剖面分布具有显著影响,且不同植被土壤水分季节变化均随深度增加而减弱;2)生长季中不同植被土壤水分都呈现出先减少再增加的变化,不同植被在不同生长阶段中降雨对土壤水分的补充有所不同;3)人工植被深层土壤水分没有显著的季节变化,表明人工植被深层土壤水分已难以受到当季降水补充,维持植被生长的功能可能在逐渐减弱,黄土高原现阶段植被恢复需要平衡维持植被生长与土壤水分可持续利用。     

荒漠草地植物稳定性氮同位素对水分变化的响应

水分是影响荒漠地区植被分布的重要因素,近年来,我国西部地区的气候正向暖湿化发展,降水的变化势必会对植物N同位素的吸收、分配产生影响。利用¹⁵N标记法,通过不同的增水处理,研究古尔班通古特沙漠南缘标记样地和未标记样地植物N同位素吸收和分配对水分变化的响应,得出以下结论：① 增水处理增加了对土壤水分的补给,显著提高了土壤水分含量;② 未标记样地植物稳定性N同位素的[WTBX]Ndff[WTBZ]值的变化范围为0.39～0.59,其最大值出现在30%增水处理,最小值出现在20%增水处理;③ 氮素标记后,样地植物稳定性N同位素Ndff值明显上升,其变化范围为15.27～31.24。从植物不同部位来看,植物吸收的氮素在植物茎中的分配比例最大,而在根中的分配比例最小。     

黄土丘陵沟壑区植被类型对土壤质量的影响

土壤质量是支撑地球生物圈和进行可持续农业生产的最重要的环境因子之一。以黄土丘陵沟壑区的纸坊沟流域为研究区,选取不同植被类型和不同恢复年限的样地8块,测定土壤微生物性质（微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物生物量磷、微生物商）、土壤化学性质（土壤有机碳、全氮、碳氮比、碱解氮、销态氮、铵态氮和速效磷）、土壤酶活性（转化酶...     

矿山复垦区土壤水分时空分布对植被恢复的影响

以阜新煤矿区矸石山和排土场为研究对象,采用变异系数和有效水分参数相结合的方法,研究土壤水分时空分布对植被恢复的影响。结果表明:受土壤物质组成及形成方式的影响,矿区3个典型样地土壤水分的变异系数和有效水分参数均存在较大差异,并直接影响地上植被的生长。现有植被根系的分布对各层土壤水分尚未达到最佳利用效果。在生态重建时,排土场覆土平台应以草本和浅根灌木相结合为主,慎栽深根植物;排土场自然风化平台应以野草自然生长为主,并兼顾不同根深乔灌木混植方式;矸石山土壤水分因多处在迟效水或无效水范围,不利于植物生长,应以节水工程措施为主,以植被措施为辅加以治理。人工覆土措施可明显改善矿山复垦区土壤水分的分布状况。     

接坝农牧交错区沙化地生态恢复过程中土壤因子与植被特征分析

对小坝子沙地植被恢复进程中植物与土壤相互作用过程进行观测分析,结果表明沙漠化地区在植被恢复初期植物多样性较低,土壤环境因子与物种多样性存在相关性,增加土壤的养分和水分有利于物种的繁衍。进一步利用多元统计方法对土壤因子进行了主成分分析,结果显示,土壤养分与水分表现出较大的因子累积贡献率,是该区域植被恢复的主导因子,土壤因子对物种多样性的变化有响应,土壤有机质与土壤水分等随物种多样性的增加将有所改善。     

绿洲与荒漠交错带植被恢复区土壤水分变化研究

对绿洲与荒漠交错带的不同类型防护林和不同荒漠植被恢复区土壤水分动态特征作了系统研究,研究结果表明:不同配置的类型防护林含水量整体上远低于对照;说明在无灌溉补充水分的条件下,林木的蒸腾作用耗水量大,土壤含水量低,为了林木的正常生长,应该在夏季及时补水;不同荒漠植被恢复区的土壤水分远高于空旷的沙地,说明不同荒漠植被恢复区,...     

大兴安岭森林火灾后冻土温湿度因子的变化研究

在大兴安岭森林火灾后7年冻土环境区选择不同程度火烧区(重度火烧区、轻度火烧区)与非过火区来对比分析冻土温湿度因子的变化。研究得出在整个生长季里火烧区的大气温度在重度火烧区与轻度火烧区分别比非过火区大3.53℃、17℃;大气相对湿度在重度火烧区与轻度火烧区分别比非过火区小13.06%、9.3%;土壤表面、5cm、10cm、20cm的温度在重度火烧区与轻度火烧区分别比非过火区大5.38℃、3.7℃、2.66℃、2.3℃、1.8℃、1.16℃、1.18℃、0.64℃;土壤5cm、10cm的含水率在重度火烧区与轻度火烧区分别比非过火区大1.84%、3.32%、3.76%、9.4%。研究森林火灾后冻土温湿度因子的变化规律可对以后火烧区的植被恢复提供气象依据。     

青海黄土丘陵区沟蚀侵蚀模数与其影响因子关系分析

以青海黄土丘陵区18条侵蚀沟为研究对象,用钢钎法测定了侵蚀模数,根据样地土壤砂粒、粉粒、粘粒质地分布和有机质的质量分数,分析计算其可蚀性K值。结合样地植被、坡度等调查信息,分析侵蚀模数与其影响因子的关系。结果表明:同一时期,侵蚀模数随植被覆盖度的增加而降低,当植物覆盖度达到70%时,侵蚀模数对植被因子的敏感度降低。侵蚀模数随土壤孔隙度的增大而降低。随K值的增大和坡度的升高,侵蚀模数有增大的趋势。不同时期,高植被覆盖的样地,侵蚀模数随年限的增加呈降低趋势;低植被覆盖的样地,侵蚀模数随年限的增加呈波动变化,但总体上呈下降趋势;无植被覆盖的侵蚀沟样地,年侵蚀模数没有降低趋势。植被覆盖度相当的样地,K值越小,侵蚀模数越小。     

晋北黄土丘陵区不同林草措施的蓄水保土和土壤水分效应研究

以设在山西省阳高县的大型径流观测场为依托,以2005-2009年的野外实测数据为依据,研究了晋北黄土丘陵区人工植被与鱼鳞坑配合的蓄水保土及土壤水分效应,并与荒坡、苜蓿地进行了对比。结果表明:在观测的5年内,柠条、沙棘、油松的蓄水保土能力随种植年限延长无明显增加趋势,但鱼鳞坑的蓄水能力和保土能力分别高达84.7%～96.0%和95.2%～99.7%;荒坡和苜蓿(Medicago sativa)第一年和第二年的蓄水保土能力较差,第三年和第四年随植被盖度增加能力急剧增强,第四年蓄水能力分别达82.8%和91.2%,保土能力达97.0%和98.0%;土壤水份分析结果表明:不同小区4～9月土壤水分变异系数为7.0%～19.1%,油松区变异系数最大,其次为沙棘、苜蓿和柠条区,荒坡区和裸坡区变异较小,不同小区土壤水分亏缺率为23.98%～52.66%,亏缺顺序为柠条区>苜蓿区>油松区>沙棘区>荒坡区>裸坡区;林草植被有效地减少了水土流失,亦增加了土壤水分的变异及亏缺程度,应注意林草植被的合理选择和配置。     

Weed competition in willow coppice crops: the cause and extent of yield losses

Growth in 2-year-old willow Salix spp., grown in the short-rotation coppice (SRC) system on agricultural land, was compared in 30 weeded and 30 unweeded plots in each of 2 years after cutting. Non-destructive assessment methods of both crop and weed biomass were used. Coppice growth in year I was greater in the weeded plots than in the unweeded plots. In year II, coppice growth was not different between plots so that, over the 2-year study period, the coppice yield reductions with weeds reflected the losses in year I only. There was considerable variation in the amount of weeds in the unweeded plots. The relationship between the volume of weeds present and the extent of the coppice yield reduction over 1 and 2 years after cutting are described by linear models. Soil moisture and nutrient content, when measured in mid-summer, were not different between plots in either year. In year I, mid-summer coppice height was greater in the weedy plots, while stem numbers in both years and canopy density in year II were lower in the weedy plots. These results indicate that tall weeds competing for light and space in the first year of growth, rather than moisture or nutrient stress, caused fewer (and taller) stems to grow from the coppice stools, leading to the observed reductions in biomass.     

荒漠草原区不同类型草地土壤水分特征研究

农牧交错带发展人工草地的关键是土壤水分的适应性,针对年平均降水量250mm的地区,以人工甘草草地、人工苜蓿地、人工苜蓿混播甘草地和天然草地为对象,通过2010年观测,计算各种草地0-100cm土层质量含水量的均值、变异系数,分析土壤水分的空间分布特征;利用土壤水分平衡和土壤分层储水量公式计算不同草地0-100cm土层总储水量,结合试验地生长季降水量变化,分析不同草地储水量与消耗量以及0-20、20-60、60-100cm土层水分均值随植被生长季的变化规律。     

Importance of forest buffers for preserving soil carbon and nutrient stocks in farmed landscapes along two river sites in the savannas of the Volta basin,Ghana

Understanding the impacts of agricultural land use is desired for proper management of riparian forests buffers (RFs) in savannas. In this light, we analyzed the relationship between woody plant diversity and soil properties of RFs in farmlands (FAs) and protected areas (PAs) along Afram (Guinean zone) and Tankwidi (Sudanian zone) Rivers located within the Volta sub-basin of Ghana. ALOS-AVNIR imageries were used to map RFs to facilitate sampling of soil and woody vegetation (dbh ≥5?cm) using stratified randomized design (72 plots; size: 500?m² each) for the analysis of soil physical and chemical properties and Shannon-Wiener plant species diversity. Although the fractions of sand, silt, and clay varied between the PAs and FAs, they were predominantly categorized as sandy loam. Along the Afram River, there were no significant differences in the concentrations and nutrient stocks of soil C, N, P, and K as well as the pH, moisture content, and bulk density between PA and FA. For the Tankwidi River, the concentrations and nutrient stocks of C and K significantly decreased from PA to FA while N, P, pH, bulk density, and moisture content were not different. Of the soil attributes measured C, N, P, pH, ground slope, and soil moisture had significant relationships with the diversity and density of the riparian woody plants. Controlling agricultural activities in riparian forests could preserve soil properties similar to that found in protected areas.     

晋西黄土区核桃-谷子间作系统水肥影响域

为了定量判定晋西黄土区果农间作系统水肥主要竞争区域,以核桃-谷子间作系统为研究对象,对土壤水分和土壤养分进行定位监测,采用移动窗口法定量判定间作系统中土壤水分和土壤养分的影响域。结果显示:当窗口宽度为2时,移动窗口法能有效地判定出土壤水分和土壤养分的影响域。40~100 cm土层,距树行不同距离处的土壤水分和土壤养分含量相异性较小,难以判定影响域;综合0~40 cm、0~100 cm土层的土壤水分状况,土壤水分的影响域范围是距树南侧1.75 m到距树北侧1.25 m,影响宽度为3 m,即主要竞争区域为距树南侧1.75m到距树北侧1.25 m;不同的土壤养分指标影响域的范围不同,综合考虑土壤养分的四个不同指标(有机质、全氮、速效磷和速效钾)及其在0~40 cm、0~100 cm两个土层的分布情况,土壤养分的影响域是距树南侧2.25 m到距树北侧2.25 m,影响宽度为4.5 m,即主要竞争区域为距树南侧2.25 m到距树北侧2.25 m。建议在土壤水分和土壤养分的主要竞争区域,采取改变垄沟、起垄覆膜、选择性施肥等措施,缓解核桃、谷子之间的竞争,提高资源利用效率,增加当地农民经济收入。     

毛乌素沙地油蒿群落毛细根分布特点及与土壤水分的关系

采用根钻法对三块不同密度油蒿群落样地的细根分布进行了调查研究,以2mm为粗、细根的划分标准,同时使用土壤水分速测仪测量土壤的容积含水率,研究结果表明:不同密度群落样地细根垂直分布规律基本一致,群落细根分布深度为1m左右,且随土壤深度的增加细根生物量逐渐减少,细根根量最大值出现在表层,在0~20 cm范围内集中分布,约占总根量的一半左右。群落密度不同,细根根量各异。土壤水分对植物细根根量的影响程度要高于群落密度对其的影响。土壤水分的含量和分布决定植物细根根量的大小和分布。     

艾比湖湿地自然保护区典型群落土壤理化性质分析

对艾比湖湿地自然保护区16个典型群落的土壤理化性质进行分析,试验结果表明：1）土壤水分的空间分布特征反映了阿齐克苏河河谷沿线西部较东部干旱的现象;土壤盐渍化现象严重,且碱化现象较明显,土壤pH值垂直分布无明显特征;有机质含量,P含量均贫乏。2）含盐量与含水量呈正相关（R=0.584）,与P含量相关性不明显（R=-0.1...     

内蒙古奈曼旗中部地区沙漠化土壤养份动态分析

采用系统取样法在奈曼旗中部沙区草场布置110个监测点,研究沙漠化发展与逆转过程中土壤养分的变化规律。结果表明,在沙漠化发展的初期阶段,土壤养分急剧下降;沙漠化发展到严重阶段时,其养分继续损失并不十分明显。沙漠化逆转过程中土壤养分恢复缓慢,尚不及沙漠化发展过程中土壤养分损失速度的十分之一。     

草原植被-土壤的关系及对干扰响应差异研究

草原土壤跟植被有密切的关系,它们之间的关系对草地的退化和恢复机制研究十分重要。通过对内蒙古草原区(主要是典型草原)具有不同群落特征的14个样点进行植被与土壤调查,分析植被群落数量特征与土壤理化指标之间的相关关系,探讨围封与放牧作用下植被、土壤响应差异。结果表明:群落地下生物量、群落盖度、单位面积物种数与土壤有机碳、全氮含量均呈显著正相关关系(p<0.05),与土壤容重呈显著负相关关系(p<0.05)。土壤全磷含量与群落地下生物量和群落盖度存在显著正相关关系(p<0.05),而与单位面积物种数相关不显著。由于地上现存生物量受随机放牧和围封的影响较大,与土壤各项指标之间相关不显著。在围封26年、7年、2年和自由放牧4个样地中,土壤各指标除表层容重变化显著外,土壤粒径组成和有机碳、全氮、全磷含量变化均不明显(P>0.05),但4个样地在群落盖度、高度、生物量、群落物种数量、丰富度指数、多样性指数等群落数量特征上均呈现显著差异(P<0.05)。基于上述研究结果讨论了植被与土壤之间的关系,并提出了人为驱动力作用下草原植被-土壤响应差异的概念模型。