中国梯田生物埂研究:现状和方向

基于生物埂研究重要性的认识，界定了生物埂的概念及研究范畴和内容，简要介绍了中国生物埂研究在树种选择、配置方法、生态环境效应评价方面的成果，指出重视程度不够、研究内容不够深入、研究方法和手段不够先进等埂坎林研究方面的问题，提出中国生物埂今后的研究方向是借鉴相关研究领域的先进方法和手段，从机理上解决树种选择、结构和配置模式方面的问题。     

山东郓城农田防护林杨树器官含碳率分析

采用重铬酸钾氧化法化验分析了山东郓城农田防护林8、10、13、16年4个龄级杨树干、枝、叶、根器官有机含碳率。结果表明:山东郓城黑杨派中林46杨树叶平均含碳率为55.13%,树枝平均含碳率为54.65%,树干平均含碳率为50.05%,根平均含碳率为45.40%,不同器官组分含碳率按平均值可排列为树叶树枝枝干树根;杨树叶、枝、干含碳率随高度层次不同而发生变化,依平均值依次为下层叶中层叶上层叶,中层枝上层枝下层枝,上层干中层干下层干,但变化不大,差异均未达显著水平;随着深度的增加,树根的含碳率总体上呈现减小趋势,且各层之间差异也不显著,但粗根含碳率显著大于细根;各器官总体平均含碳率为51.37%,高于同类地区非农林复合系统中杨树器官平均含碳率。     

天然灌草植被防治土壤风蚀机理

通过对毛乌素沙地不同下垫面上风速、地表粗糙度、临界起沙风速、风沙流结构的观测，发现植被覆盖可以有效防止地表风蚀。植被盖度为40％的固定沙地近地表0．2m高度平均风速比流动沙地降低43％，侵蚀风的持续时数降低85％，临界起沙风速提高70％，地表粗糙度提高180倍；当风沙流速度相同时，20％覆盖度的半同定沙地较流动沙地可平均降低输沙62．33％；而植被盖度为40％的同定沙地较流动沙地可平均降低输沙93．07％。实验证明，单株植物同样可以降低风速。疏透结构和透风结构的单株沙蒿分别可以使植株后0．5m高度的风速较植株前方平沙地同高度的风速下降59．4％和19．8％。     

岷江源区植物群落复杂性研究

采用通讯理论中的霍夫曼编码方法研究了岷江源区植物群落复杂性及其与环境因子之间的一般关系,并揭示了群落复杂性与多样性、物种丰富度和均匀度之间的关系。结果表明:2900-3100m和3500-3700m两个海拔段的植物群落有较高的总复杂性。不同群系的总复杂性,表现为森林群系>灌丛群系>草甸群系;云杉林的总复杂性最高,蒿草草甸的总复杂性最低;灌丛群系中,锦鸡儿灌丛的总复杂性最高,沙棘灌丛的总复杂性最低;草甸群系中,苔草草甸和白茅草甸群系总复杂性较高。群落总复杂性与土壤水分和养分之间呈现显著的二次曲线关系。总复杂性与多样性及物种丰富度呈现出极显著的正相关关系;均匀度与结构复杂性有极显著的负相关关系,均匀度较高的群落,其总复杂性和多样性差别较小,结构复杂性较低;结构复杂性对群落内物种数的变化较为敏感,均匀度和物种数共同影响着群落的结构复杂性。     

吴旗县退耕还林生态效益价值评估

生态效益的评价和核算对评价林业生态工程的建设效果至关重要。综合运用专家咨询、理论分析法和频度分析3种方法。建立了吴旗县退耕还林生态效益评价指标体系，使用市场价值法、影子工程法、机会成本法和替代法等方法，对该县退耕还林6年来的生态效益进行了价值核算。结果表明：吴旗县退耕还林工程具有巨大的生态效益,核算后的总生态价值约为24．8亿元，其中拦蓄保护水资源价值为6．4亿元，保护土地资源退化价值为6亿元，净化空气价值为5．3亿元，改善小气候价值0．3亿元，保护农田价值为0．02亿元．增加生物多样性价值为6．7亿元。研究结果可为黄土区退耕还林工程建设效益评价提供参考。     

梯田埂坎植物根系营养空间及伸展模式初步研究

 采用三维坐标挖掘法对宁夏南部山区梯田埂坎上较为常见的几种植物根系分布进行了调查,并对根系的伸展模式进行了分类。结果表明:红柳、苜蓿、柠条的根系分布较深,表现出垂直根型的特点;杞柳、杨树表现出了较强的趋水肥的特点;几种植物都表现出不同程度的生态可塑性。阳坡密植的红柳、靠近埂坎下部栽植的柠条、苜蓿、树龄5年以下的杞柳、大地埂中部的杨树根系伸展模式比较符合农林复合系统的要求。建议红柳采用密植的方法栽植于阳坡,阴坡栽植杞柳,但随树龄的变化应适当调整株距;杨树不宜作为埂坎造林的树种,适当发展苜蓿。     

油蒿群落不同恢复阶段的土壤水分空间异质性及植被特征

[目的]分析沙地恢复不同阶段(流动沙地、半固定沙地、固定沙地)油蒿(Artemisia ordosica)群落的土壤水分空间变异规律以及植被响应特征,为荒漠地区植被恢复提供科学依据。[方法]利用经典统计学与地统计学相结合的方法进行分析。[结果](1)从流动沙地到固定沙地的演替过程中,土壤水分逐步减少,其空间结构呈现出明显的斑块状和条带状布局特点,同时沙地土壤水分空间异质性逐步增加,土壤水分在不同恢复阶段均表现出随着土层深度的增加,空间相关性逐渐增强的特征。(2)在沙地恢复过程中,油蒿种群的植被覆盖度、生物量、密度呈现逐渐增加的趋势,而植被特征的空间变异性则趋于减弱。(3)在流动沙地和固定沙地上,油蒿种群特征与土壤水分呈现显著负相关(p0.01)。[结论]油蒿种群的植被格局在一定程度上改变了土壤水分的空间异质性与分布格局。     

宁夏盐池县官滩村2006年生态足迹分析

为定量描述北方沙区生态承载状况，运用生态足迹模型计算了处于毛乌素沙地南缘的盐池县官滩村2006年的生态足迹与生态承载力。结果表明：官滩村人均生态足迹为2．0119hm^2，人均生态承载力为1．6568hm^2，人均生态赤字为0．3551hm^2。其中，草地的供需矛盾突出，耕地的供需基本相当，林地和建筑用地供给充足。其中供给以耕地为主，需求以草地为主，供需结构不对称。生态赤字的存在，揭示了当前生态经济系统的不安全与不可持续性。     

毛乌素沙地4种典型植物叶片凝结水吸收能力及其水分生理响应

  目的  明确毛乌素沙地4种典型植物沙蓬、软毛虫实、刺藜和苦豆子的叶片凝结水吸收能力,阐明植物叶片对凝结水浸润的水分生理响应。  方法  将受试植物置于用高丰度氘水配置的人工标记凝结水环境中,进行凝结水浸润处理,通过比较处理组和对照组植物叶水、根水及根际土壤水的稳定氢同位素丰度变化,确定受试植物叶片是否具有吸水能力,示踪叶片吸收凝结水后,是否将水分转移到植物根系及根际土壤之中;使用露点水势仪、电子天平及气孔计,测定受试植物处理前后的叶水势、叶片含水量和气孔导度变化,了解受试植物对凝结水浸润的水分生理响应。  结果  （1）高丰度氘标记凝结水浸润后,处理组4种受试植物的叶水δ2H（20‰ ~ 100‰）均显著高于对照组（?25‰ ~ ?15‰）,而根水（?45‰ ~ ?30‰）及根际土壤水（?50‰ ~ ?40‰）则与对照组无显著差异;（2）经过凝结水浸润试验处理,沙蓬的叶水势升高23.81%,叶含水量升高2.94%,气孔导度降低57.40%;软毛虫实的叶含水量升高了2.45%,叶水势和气孔导度无显著变化;刺藜的叶水势升高了21.95%,气孔导度和叶含水量无显著变化;苦豆子的叶水势、叶含水量和气孔导度均无显著变化。  结论  毛乌素沙地4种典型植物叶片均具有凝结水吸收能力,叶片吸收的水分未被发现转移至根部或根际土壤。沙蓬、软毛虫实、刺藜通过叶片吸水显著改善了自身水分生理状态,这可能是其适应沙地严酷水分条件的重要水分利用机制,有助于植物存活,而苦豆子叶片对凝结水浸润无明显响应,不能有效利用叶片吸水改变其水分生理状态。