希拉穆仁草原根层土壤水分变化特征

为了探明阴山北麓希拉穆仁草原土壤水分的自然变化规律,采用AZ-DT自动水分监测仪长期定位监测天然草地根层土壤水分,结合降水量观测和植被调查,分析该区域土壤水分的变化特征及其对植被的影响。结果表明,1)降水是坡面土壤水分的主要来源,由于该地区降水稀少,导致坡面土壤水分经常处于体积含水量15%以下的较低水平;坡底土壤水分除降水以外还有径流来源,径流形成地面积水,使坡底土壤水分较高甚至经常处于过饱和状态。2)生长季降水量对坡面植被高度、盖度和生物量影响明显,但对坡底植物生长影响很小。坡底土壤通气不良并且盐碱化,致使植株低矮、细弱,但株丛数较多。3)由于冻融和积雪融化的影响,春季土壤水分较高且波动剧烈,这有利于牧草返青期的水分供应。     

陕北黄土区植被群落特征与土壤水分关系研究

以陕西省吴起县降水量存在差异的白豹、柴沟、王洼子3个典型区域为研究对象,对比分析不同降水梯度条件下浅层(0~100 cm)土壤含水量和植被群落物种多样性的变化规律及相互关系,为陕北黄土区植被构建与景观配置提供理论依据。结果表明:该地区降水分布自东南向西北逐渐减少,3个区域共调查植物20科47属57种,其中草本植物共有12科29属38种,菊科、禾本科、蔷薇科、豆科占调查属和种的61.7%和68.4%。白豹、柴沟及王洼子浅层土壤含水量分别为14.4%、12.7%和8.7%。随着降水量的减少,3个典型区域草本植物的重要值发生了明显变化,但植被群落物种组成具有较高的相似性。植被群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou指数及Simpson指数从高到低均依次为白豹>柴沟>王洼子,且与土壤含水量具有显著的正相关关系。综合而言,该地区草本植物物种最为丰富,降水梯度显著影响浅层土壤水分,且植被群落特征与浅层土壤水分密切相关。     

基于Landsat8 OLI遥感影像的延河流域土壤水分反演研究

在生态环境脆弱、水土流失严重的延河流域,土壤水分的遥感反演对该地区的土壤水分动态监测和生态恢复具有重要的意义。为掌握延河流域的土壤水分变化和分布状况,利用Landsat8 OLI影像数据获取的归一化植被指数（NDVI）和陆地表面温度（Ts）,构建Ts-NDVI特征空间,分析土壤水分空间分布变化。结合野外148个实测土壤水分数据,建立0~20 cm,20~40 cm,40~60 cm,60~80 cm和80~100 cm深度的土壤水分遥感反演回归模型,对比分析了5个深度土壤水分的空间变化特征,利用剩余30个样点数据进行精度验证。结果表明：延河流域微旱和干旱的分布范围广且多分布于西北地区,各地表覆盖类型的TVDI总体趋势为：低覆盖度 > 中覆盖度 > 高覆盖度。各土层深度的实测的土壤水分与TVDI的反演值具有较好的负相关性,其中20~40 cm土层的土壤水分与TVDI反演值的相关性较强,表明TVDI指数法适用于延河流域土壤水分反演。TVDI能更稳定反映和指示20~40 cm土层的土壤水分状况,但对于提取更深土层深度的土壤水分信息不能满足精度要求。     

贺兰山不同海拔植被生物量与土壤分形特征和土壤水分的相关关系

为了解干旱与半干旱区域山地生态系统植被生物量与土壤分形特征和土壤水分含量的垂直分异规律,探究植被生物量与分形特征和土壤水分的相关关系,选取贺兰山不同海拔典型植被带作为研究区,采用单因素方差分析、Pearson相关分析等方法分析植被生物量、土壤分形特征和土壤水分含量的垂直分异特征及三者间相互关系。结果表明：1）草本植被生物量与灌木植被生物量沿海拔未呈明显的线性变化趋势,灌木植被生物量在浅山灌丛（QSGC）样地具有最大值,草本植被生物量在亚高山灌丛（YGSGC）样地具有最大值,植被条件较好,植被生产力较高。2）贺兰山土壤颗粒以粉粒和极细砂粒为主,随着海拔的升高,土壤质地变细。3）土壤水分含量随海拔增高显著增加,但在青海云杉（QHYS）样地土壤水分含量略低。4）相关分析表明,年降水量以及土壤黏粒含量是影响植被生物量的主要因子。总体上,贺兰山植被生物量、土壤分形特征以及土壤水分含量受多个环境因子共同作用和影响,呈明显的空间异质性。本研究对于揭示贺兰山植被生物量空间变化机制及促进贺兰山退化植被恢复具有重要的意义,可为促进贺兰山山地生态系统植被与土壤资源合理利用提供参考。     

滩鸡放牧对荒漠草原植被和土壤水分的影响

研究了滩鸡放牧对荒漠草原地上植被和土壤水分特征的影响。结果表明,在滩鸡放牧区内土壤含水量总体降低,尤其在土壤表层(0～10cm)下降最为明显,随着放牧半径的增加,土壤含水率总体呈上升趋势。放牧条件下,随着放牧半径的增大,不同半径内地上植被盖度、频度、高度以及牧草产量呈下降趋势,且放牧半径与草产量呈明显的正相关关系,其中对植被的影响最大的放牧半径为3m,随着放牧半径的增加,影响程度下降。在放牧半径为6m和9m时,由于滩鸡选择性采食使禾本科和杂类草高度有所增加。     

煤矿开采对矿坑周边植被覆盖度、生物量、土壤水分和地下水位的影响

为研究内蒙古锡林郭勒草原胜利煤矿开采对矿坑周边草地的植被覆盖度、地上生物量、土壤水分和地下水位的影响,采用野外定位监测,调查了植物覆盖度、地上生物量、土壤水分和地下水位的变化情况。结果表明:以露天煤矿开采坑和排土场为中心,随着远离煤矿开采坑距离的增加植被覆盖度逐渐增高,煤矿开采对于植被覆盖度的影响范围在4.0km以内,植物生物量也同时出现增加现象,煤矿周边受影响草地的生物量比对照区(未受煤矿影响)生物量减少13%~36%。煤矿开采对周边草地水平方向的土壤含水量的影响无显著性差异,土壤含水量在垂直方向上差异显著。受煤矿开采抽排疏干水的影响,矿区周边地下水位整体呈下降趋势。     

淤地坝沟道植被覆盖/土地利用和土壤水分的分析

水分条件是限制黄土丘陵沟壑区植被生长的决定性因素,在水土流失严重的沟道中淤地坝发挥着十分重要的作用.用GF-2号卫星遥感影像和实地调查数据,基于Arc Map 10.5和eCognition 9.0、ENVI 5.3软件平台分析了甘肃省平凉市庄浪县西北部有坝沟道和无坝沟道植被覆盖度、土地利用类型和土壤水分的差异.结果 ...     

三种草坪草对土壤水分利用特征的比较研究

为了筛选出抗旱性较强的乡土草坪草种,在2010年6～9月期间利用盆栽试验研究了持续干旱胁迫对(落)草、羊茅与对照植物草地早熟禾种群的存活期、日均蒸腾量及其动态、萎蔫系数等指标的影响.结果表明:(1)在持续干旱胁迫下,与草地早熟禾相比,(落)草、羊茅种群总存活时间延长了18d～22d,出现暂时萎蔫症状时间推迟了14d～17d.(2)在植物发生暂时萎蔫之前,野生羊茅、(落)草种群的日均蒸腾量都显著低于草地早熟禾,二者的日均蒸腾量分别仅为草地早熟禾日均蒸腾量的60.44％、65.38％.(3)(落)草和羊茅种群发生暂时萎蔫、永久萎蔫时的土壤临界含水量均显著低于草地早熟禾,它们的平均最大土壤水分利用率为75.26％,也显著高于草地早熟禾.三种植物土壤水分最大利用率大小依次为:羊茅＞(落)草＞草地早熟禾.     

大武地区黑土滩人工草地土壤水分动态研究

对大武地区不同龄青海草地早熟禾人工草地和原生植被土壤水分动态进行了研究。结果表明：各样地0—20cm土层土壤含水量具有明显的季节变化规律,变化趋势总体上为先增高,后降低。人工草地7月底土壤含水量达到最高,原生植被9月下旬土壤含水量达到最高。各个时期土壤各层及平均含水量均为原生植被〉5龄人工草地〉4龄人工草地。各样地0—20cm土壤水分垂直变化具有相同的趋势,即随土层深度的增加而减小。     

黄土高原水蚀风蚀交错区植被恢复中土壤水分变化

针对黄土高原生态恢复与重建过程中水资源短缺问题,本文采用空间代替时间序列的方法对地处黄土高原水蚀风蚀交错区的六道沟小流域在植被恢复过程中的土壤储水量和土壤垂直剖面含水量特征进行了研究,分析了紫花苜蓿地(12,15,17,21,26,41 a)、荒草地(15,32,41 a)、弃耕地(12,21,41 a)、杏树地(14 a)的土壤储水量和土壤垂直剖面含水量特征。结果表明:4种植被恢复方式下,土壤储水量的大小顺序为弃耕地 > 荒草地 > 杏树地 > 苜蓿地;苜蓿地、弃耕地0~200 cm储水量随着生长年限的延长先快速增加后缓慢减少,而荒草地的储水量随着生长年限的延长却持续减少。水蚀风蚀交错区植被恢复过程中,植被恢复方式是该地区土壤水分变化的主要影响因素,生长年限对土壤水分动态变化影响不明显。     

准噶尔盆地南缘荒漠草地土壤温、湿度分层变化特征

干旱–半干旱区荒漠草地分布广,土壤温度变化剧烈,土壤湿度低,极大地影响了荒漠植被的生长及区域气候环境。本研究基于对新疆准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘荒漠灌丛草地站点2017年5月–2019年4月地下10层的土壤温、湿度探头自动观测数据,分析了荒漠灌丛草地不同深度土壤温、湿度的变化特征,及其与气象数据的相关性。结果表明:1)荒漠灌丛草地各层土壤温、湿度随着季节变化存在明显的周期性变化特征,且不同深度土壤温、湿度垂直梯度明显,均在表层波动最大。浅层土壤温度随季节变化波动明显,且在18:00左右达到最大值。浅层土壤湿度波动大于深层,5 cm土壤湿度表现为春季>夏季>秋季>冬季,且基本表现为土壤湿度随着土层深度的增加升高的趋势。2)在该干旱–半干旱荒漠灌丛草地研究区,土壤温度与气象因子相关性较好,其中与0 cm地温、气温、蒸发呈显著正相关关系,相关系数高达0.955、0.942、0.823 (P <0.01),且土壤温度与气象因子的相关性优于土壤湿度与气象因子的相关性。本研究明确了该区不同季节长时间序列的土壤温、湿度变化特征,可以为荒漠–绿洲过渡带植物生长、繁殖以及演替...     

不同林龄油茶林土壤酶活性及养分特征

基于对江西不同林龄油茶(Camelliaoleifera)林下土壤养分含量和酶活性的测定,探讨了不同林龄油茶林土壤养分、酶活性特征及其相互关系。结果表明,随着土层逐渐加深,油茶林土壤养分含量逐渐下降,过氧化氢酶、过氧化物酶和蔗糖酶活性均表现为夏季高于秋季。随着林龄的增加,土壤养分含量及土壤酶活性呈规律性变化,0～20cm土层,6种林龄的油茶林和无林地对照中,夏季有机质含量50(年)龄油茶林(G-50yr)最高,为3.89%;秋季有机质含量10(年)龄油茶林(D-10yr)最高,为2.25%;夏、秋季过氧化氢酶活性均以50(年)龄油茶林(G-50yr)最高,分别为2.12和1.61mL·g-1。夏季过氧化物酶活性和蔗糖酶活性均以6(年)龄油茶林(C-6yr)最高,分别为2.45U·g-1和3.43mL·g-1。20～40cm土层,6种林龄的油茶林和对照林分中,夏、秋季有机质含量均以50(年)龄油茶林(G-50yr)最高,分别为1.97%和1.31%,夏、秋季过氧化氢酶活性均以50(年)龄油茶林(G-50yr)最高,分别为1.50和0.95mL·g-1,秋季过氧化物酶活和蔗糖酶活性均以C-6yr最高,分别为2.22U·g-1和1.33mL·g-1。相关分析表明,不同林龄油茶林各土层上土壤养分因子与土壤酶活性之间呈显著或极显著相关,过氧化氢酶、过氧化物酶、蔗糖酶可作为评价土壤质量及肥力较好的生物学参考指标。     

不同植被类型对毛乌素沙地土壤有机碳的影响

通过对比分析毛乌素沙地9种主要植被类型样地中的土壤有机碳含量和密度及其在土壤剖面上的分布差异,研究了不同植被类型对毛乌素沙地土壤有机碳的影响。结果表明,0~80 cm深度的土壤有机碳密度与平均土壤有机碳含量的大小关系均为:马蔺群落>芨芨草群落>旱柳群落>固定沙地油蒿群落>沙柳群落>半固定沙地油蒿群落>农田>中间锦鸡儿群落>流动沙地。随着土层加深,固定沙地油蒿群落、中间锦鸡儿群落、旱柳群落、芨芨草群落、马蔺群落和农田的有机碳含量均显著增加,而半固定沙地油蒿群落、流动沙地、沙柳群落的土壤有机碳含量随土层加深逐渐减少。各植被类型土壤有机碳密度在土壤剖面上的垂直分布格局和有机碳含量相似,但二者变化幅度不同。在流动沙地上进行植被建设有助于土壤固碳,且油蒿群落和沙柳群落的固碳效果较好。应尽量减少和避免强烈的人为干扰,以防止浅层土壤碳发生变化,维持土壤碳库稳定。     

石羊河下游不同类型荒漠草地黑果枸杞群落结构特征及土壤特性研究

通过对石羊河下游4种不同类型荒漠草地黑果枸杞群落物种组成及土壤特性的研究,结果表明:1)所调查群落中共有植物31种,分属9科27属,其中灌木植物12种,多年生草本8种,一年生草本11种; 单科单属种较多,占到了总科数的50%;且黑果枸杞在不同群落中优势地位明显,对群落的结构、生态系统功能及稳定性具有重要作用。2)相同土层不同类型荒漠草地,0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm及40~60 cm下盐碱地有机碳含量最高,其值分别为1.08%、0.98%、0.89%、0.972%。与沙地相比,土壤有机碳(盐碱地)差异显著(P<0.05),土壤速效钾盐碱地(除20~40 cm外)和土壤全磷含量(盐碱地0~10 cm)差异显著(P<0.05),土壤全氮、碱解氮、有效磷、全钾含量没有显著性差异(P>0.05)。同一类型荒漠草地不同土层,土壤有机碳、土壤有效磷(盐碱地)、土壤全钾(沙丘)、土壤全磷(盐碱地和砾石)具有明显的表聚效应。3)不同类型荒漠草地土壤微生物量总体表现为盐碱地>沙地>固定半固定沙地>砾石,不同类型荒漠草地土壤微生物量差异不同,盐碱地中4种酶活性均为最高,同一类型荒漠草地不同土层,随着土层的加深,土壤微生物量和蔗糖酶逐渐减少。4)土壤有机质与微生物生物量碳、微生物生物量氮和磷酸酶、蔗糖酶呈极显著正相关(P<0.01),与脲酶和过氧化氢酶呈显著正相关(P<0.05);土壤全磷含量与脲酶、磷酸酶、蔗糖酶呈极显著正相关(P<0.01),与微生物量氮呈显著正相关(P<0.05)。土壤速效钾含量与微生物量碳和磷酸酶呈极显著正相关(P<0.01)。     

荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆土壤水分空间分布及入渗特征

本研究选取民勤荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆3个演化阶段:雏形阶段(流动白刺沙堆)、沙堆形成阶段(发育20年,半固定白刺沙堆)和结皮与土壤形成阶段(发育40年,固定白刺沙堆)为研究对象,采用空间代替时间的方法,研究不同类型沙堆土壤物理属性对水分空间分布及入渗的影响,探索白刺灌丛沙堆土壤水分运行规律,为绿洲荒漠过渡带防护林体系优化配置、绿洲生态安全管理奠定理论基础。结果表明,1)土壤紧实度和结皮厚度:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆。2)表层土壤密度流动、半固定、固定白刺沙堆分别为2.32,2.30,1.95 g/cm³;最大持水量、毛管持水量、田间持水量和总孔隙度大小为:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆,而深层土壤各因子变化不稳定。3)在干旱季节,固定、半固定和流动白刺沙堆分别以0,70,150 cm土层含水量最小,50,130,110 cm土层含水量最大;在多雨季节,表层土壤含水量波动幅度较大,深层土壤含水量基本保持不变。4)不同演化阶段沙堆降雨量与累计入渗量之间存在显著的正相关性(P<0.01)。其中固定、半固定白刺沙堆随降雨事件的发生立即开始入渗,流动白刺沙堆当降雨量达到临界降雨量后才开始入渗。在降雨量相同情况下,当降雨量大于0.12 mm时,累积入渗量依次为:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆。     

三峡库区不同土地利用方式下土壤养分含量特征研究

为了研究三峡库区不同土地利用方式下土壤有机质、pH值及土壤养分特征的变化,以重庆市开县竹溪镇选取4种不同的土地利用方式作为研究对象,依次为坡耕地(PG)、人工林(RG)、荒草地(HC)和经果林(JG),在每种土地利用方式上选取3块10 m×10 m样地,每块样地内采用“S”形布设采样,取0~20 cm土样,运用土壤化学分析方法测定土壤pH值、有机质以及氮磷钾等含量。研究结果表明,1)在4种不同土地利用方式下,有机质含量和土壤pH值显著差异,有机质含量情况:人工林(24.99±2.34 g/kg)>经果林(19.71±1.89 g/kg)>荒草地(13.72±1.79 g/kg)>坡耕地(10.20±0.69 g/kg),坡耕地土壤pH值最高达到7.19,人工林最低达到5.67。2)全氮含量范围为0.55~1.38 g/kg之间,人工林与其他3种土地利用方式的碱解氮含量差异显著,土壤全氮含量和有机碳的变化有极显著的正相关关系,4种土地利用方式下C/N没有显著的差异。3)全磷和全钾含量的变化趋势相同,全磷含量范围为0.41~0.59 g/kg之间,经果林全磷含量和人工林有显著差异,两种林地利用方式有效磷和速效钾含量差异不显著,但全钾含量差异显著,含量范围为3.73~21.43 g/kg之间。4)pH值与有机质含量、全氮含量、碱解氮含量极显著负相关,与速效钾显著负相关,与全磷、全钾显著正相关,有机质与全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量极显著正相关性。本研究结果对于在三峡库区采取合理的土地利用方式、施肥方式、土地利用结构调整以及保持和提高土壤肥力、土地生产力有极其重要的意义。     

对退耕还林还草有关问题的进一步思考

阐述了“一退双还”政策措施提出的意义和实施情况,提出应进一步明确“一退双还”的目的,从思想和政策上解决重林木轻草灌的倾向,力戒形式主义和表面文章、讲求实绩实效,“以林为主”的绿化方针值得进一步深思和商榷,“一退双还”的责任制和利益机制需进一步完善等一系列问题,值得进一步深入思考和认真解决,以保证“一退双还”和国土绿化工作的持续和健康发展。     

黄丘区退耕地植被与土壤水分养分的互动效应

对典型黄土丘陵区的延安、安塞和吴旗不同退耕年份植被特征、土壤水分和养分的调查和测定,研究了退耕地植被与土壤水分和养分随时间变异及其互动效应规律。结果表明,退耕初期土壤有较高的水分和养分,在较高的土壤水分和养分支持下,植被指数呈增长趋势,随着耕作施肥活动的停止和植被恢复对土壤水分和养分的消耗,使土壤水分和养分含量降低,土壤水分和养分的变异幅度也较大;从变化趋势看,植被指数和土壤贮水量变化呈相反趋势,植被指数与土壤水分之间的关系比其与土壤养分之间的关系更加密切,表明土壤水分对植被恢复和植被群落演替的作用更加显著;在退耕初期,土壤水分和养分对植被恢复和群落演替的作用要大于植被恢复和群落演替对土壤水分和养分的作用,随着植被群落演替的进行,植被对环境的适应能力不断增强,它们之间的作用关系不断改变,这种相互作用使植被群落以自己的方式改变着土壤水分和养分,并使自己逐步达到稳定。     

半干旱黄土区柠条灌丛不同植被管理方式下的土壤水分

为探究半干旱黄土区柠条灌丛在不同植被管理方式下的土壤水分特征,本文以甘肃省定西市龙滩流域为研究区,通过对2016?2018年生长季0?1.8 m土层土壤水分动态检测,分析人工柠条灌丛[柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)]不同植被管理方式[对照(不平茬也不除草)、平茬除草、平茬、除草]对土壤水分的影响...