不同植被对石漠化地区土壤纤维素分解酶活性的影响

为了探讨石漠化生态恢复的机制,作者选择不同植被恢复的广西典型石漠化样地,以没有植被覆盖的裸地（光板地）为对照,分析了植被恢复过程中土壤纤维素分解酶活性的变化规律及其与土壤肥力因子的相关性。实验结果表明：①不同植被及恢复模式对石漠化地区土壤纤维素分解酶活性有显著的影响。不同植被样地土壤纤维素分解酶活性的大小排序为：侧柏＞见夕森林＞青檀+羊蹄甲＞青檀,阴香＞青冈＞桉树＞枫香,湿地松＞任豆＞湿地松+桉树＞剑麻,狗牙根＞吊丝竹＞类芦;②土壤纤维素分解酶活性的差异,不仅与植被类型有关,而且与植被恢复年限有密切的关系;③土壤纤维素分解酶活性与土壤有机质、有效氮、有效磷、蛋白酶、脲酶及蔗糖酶有显著的正相关,与土壤水分、全氮、全磷等土壤肥力因子也有一定的正相关,能够反映土壤质量的动态变化,因此,可将之作土壤肥力监测和石漠化生态恢复过程中土壤质量评价的生物学指标。     

太行山南端外来树种火炬树群落的水保效应

为了全面了解外来树种火炬树的生态服务功能,从林冠层截留量、枯落物层持水率、林地贮水性能和渗透性能4个方面,研究了6年、11年火炬树,12年刺槐、15年侧柏及荆条灌丛的水保效应。结果表明：灌层截留量：11年火炬树>15年侧柏>6年火炬树>12年刺槐>荆条灌丛,4个树种冠层截持率分别为侧柏35.89%,火炬树32.40%,荆条26.53%,刺槐3.50%;枯落物层持水率为：11年生火炬树>12年生刺槐>6年生火炬树>15年生侧柏>荆条灌丛;林地贮水性能：11年生火炬树>15年生侧柏>12年生刺槐>6年生火炬树>荆条灌丛;林地渗透性能为：11年生火炬树>15年生侧柏>12年生刺槐>荆条灌丛>6年生火炬树,在太行山低山丘陵区困难立地上,火炬树群落具有良好的水土保持作用。     

黄土丘陵区不同植被恢复模式对土壤酶活性的影响

为了解侵蚀环境下植被恢复对土壤酶活性的影响,以典型侵蚀环境黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复30a植被长期定位试验点为研究对象,选取坡耕地为参照,分析了植被恢复过程中土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶及理化性质的演变特征。结果表明,黄土丘陵区的坡耕地由于不合理的人为干扰,土壤理化性质和酶活性较弱,通过植被恢复可以有效的改善土壤肥力,不同恢复模式对土壤酶活性和肥力的改善作用不同,恢复30a,脲酶活性增加33%~213%,磷酸酶活性增加275%~394%,蔗糖酶活性增加70%~210%,纤维素酶活性增加24%~48%,过氧化氢酶增加32%~96%,多酚氧化酶降低23%~29%,淀粉酶变化规律不同。不同植被恢复模式其生物特性不同,对土壤酶活性影响也不同。相关性分析说明磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶和多酚氧化酶与其它因子相关性相对较强,可以作为评价土壤质量的生物学指标。     

不同植被对广西石漠化地区土壤有机质的影响

对广西石漠化地区不同植被恢复样地土壤有机质含量及其与其他土壤肥力因子的相关性进行了比较分析。结果表明：不同植被及恢复模式对土壤有机质含量影响的效果不同,植被类型与土壤有机质含量的相关性极为显著。乡土物种在石漠化生态恢复过程中具有极重要的作用,青檀样地土壤有机质含量明显高于原始森林及其他样地,侧柏、任豆、青冈、黄荆等乡土树种样地土壤有机质含量也高于外来物种湿地松及桉树样地。 随着恢复年限的增加,土壤有机质含量有增加的趋势,但恢复50a后的森林样地土壤有机质含量却稍有下降。石漠化治理必须合理配置物种,重视乡土植物,充分考虑生态经济效益。     

衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复模式对土壤渗透性的影响

土壤渗透性受制于许多外在与内在的因素,与植被类型、土壤性质等关系密切。为探讨不同植被恢复模式对土壤渗透性能的影响,以裸地为对照,以土壤初渗率、稳渗率、平均渗透率与渗透总量表征土壤渗透性,对衡阳紫色土丘陵4种不同植被恢复模式的渗透性及其与土壤物理性质进行研究。结果表明：（1）4种植被恢复模式的土壤渗透性均优于裸地,各植被恢复模式土壤渗透性能大小依次为：枫香×苦楝＞牡荆×刺槐＞紫薇×糯米条＞狗尾草×狗芽根＞裸地,且初渗率、稳渗率、平均渗透率与渗透总量的关系符合方程：α=0.4865α1+0.4982α2+0.5123α3+0.5202α4（其中,αi为指标的标准化数据）;（2）Horton水分入渗模型拟合的相关系数R2值≥0.775,对所研究的区域的土壤水分入渗过程具有较好的适用性;（3）相关分析表明：土壤渗透性与＞2 mm的土壤组成的百分比、2~0.25 mm土壤组成的百分比、毛管百分比、非毛管百分比和饱和导电率为呈显著或极显著正相关,与土壤容重为呈显著或极显著负相关,与土层深度和＜0.25 mm土壤组成的百分比相关性不明显。     

陕北黄土高原植被恢复对土壤理化性状的影响

为了解陕北黄土高原不同植被恢复类型对土壤理化性状的影响及其季节变化,采用完全随机设计,以陕北黄土高原恢复19年的杏树林、沙棘林、油松林和刺槐林为研究对象,以耕作相同年限农田为对照,分析不同植被恢复类型、土层和季节对土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、pH以及电导率的影响。结果表明,土壤有机质、速效磷和速效钾在不同人工林地间达到显著差异水平,人工林地土壤养分含量均高于玉米农地,杏树林和沙棘林相对较高,刺槐林相对较低。碱解氮、pH和电导率在不同人工林地间没有达到显著差异水平。随着土层加深,土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾显著降低,pH和电导率土层间变化规律不一致。土壤有机质、碱解氮、速效钾和电导率在夏季和春季较高,土壤速效磷和pH在冬季和秋季较高。0~20 cm土层,有机质与碱解氮和速效钾均达到显著正相关水平;20~40 cm土层,土壤有机质与电导率呈显著正相关关系,速效磷与速效钾呈显著负相关;速效钾和电导率在各土层间均达到显著正相关水平,pH与电导率在各土层间均呈显著负相关关系。植被恢复显著提高了土壤养分,杏树林和沙棘林富集土壤养分能力优于油松林和刺槐林。     

锰矿废弃地几种不同恢复模式土壤种子库与地上植被的关系

土壤种子库技术是矿区废弃地植被恢复的重要方法,弄清不同恢复模式下种子库与地上植被之间的关系是有效利用该技术的前提。以云南建水锰尾矿恢复的醉鱼草(Buddleja officinalis)灌丛、香根草(Vetiveria zizanioides)草丛、肿柄菊(Tithonia diversifolia)群落为对象,以人工林蓝桉(Eucalyptus globulus)林为对照,通过野外调查与室内萌发实验相结合的方法研究了各群落地上植被与土壤种子库的关系。结果显示:1)尾矿起源各群落地上植被(0.50、0.06、2.18、vs. 2.12)与土壤种子库物种多样性(1.32、1.42、1.78 vs. 2.65)均低于对照群落;2)地上植被物种多样性与土壤种子库物种多样性成正相关(R^2=0.187,p=0.005);3)对照群落土壤种子库与地上植被物种相似性较高,尾矿恢复各群落较低,且不同恢复模式间相似性差异较大;4)香薷(Elsholtzia ciliata)与醉鱼草为4个群落土壤种子库共有的优势种,各群落地上植被与土壤种子库优势种不完全同步。研究结果表明恢复措施对土壤种子库物种多样性有重要影响。     

广西十万大山南麓不同植被类型土壤酶活性

为探明广西十万大山南麓典型季雨林中不同植被类型的土壤酶活性特征及其与土壤养分之间的关系,采用空间代替时间方法,选择次生阔叶林、马尾松林、灌草丛和撂荒地土壤为研究对象,对其微生物数量、土壤养分和土壤酶活性的变化进行研究。结果表明：同一土层土壤微生物总数量大小关系依此为：次生阔叶林＞马尾松林＞灌草丛＞撂荒地,并且随着土壤深度的增加而减少。微生物类群呈现出：细菌＞放线菌＞真菌的格局。次生阔叶林的表层土壤有机碳含量最高为(19.61±0.48) g/kg,除了马尾松林的速效氮含量最高外,其余各养分含量高低均为次生阔叶林＞马尾松林＞灌草丛＞撂荒地。各植被类型下土壤酶活性的垂直分布均表现为表层土壤酶活性大于下层;不同植被类型间土壤酶活性亦存在显著差异,次生阔叶林中土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶活性均显著高于马尾松林、灌草丛和撂荒地。相关分析结果表明,同一植被类型下土壤酶活性与土壤养分之间存在不同程度的相关性,而撂荒地脲酶活性与全磷、速效磷含量呈负相关。土壤微生物数量与酶活性可以作为评价土壤肥力的指标,期望为广西十万大山自然保护区森林植被的自然恢复与重建提供更合理的评价体系。     

毛乌素沙地南缘不同植被恢复类型的土壤养分效应

为了探讨植被恢复对土壤养分的影响,研究了毛乌素沙地南缘天然草地、人工封育草地、撂荒地、退耕还林地、固定沙地5种不同植被恢复类型区的土壤养分特征。结果表明：不同植被恢复类型对土壤有机质、全氮、有效氮、速效磷的影响存在明显差异;灌草结合的人工封育草地、退耕还林地、固定沙地土壤有机质、全氮、有效氮的含量高于以草本为主的天然草地和撂荒地,但土壤速效磷的含量刚好相反;植被对表层0~20 cm土壤养分的影响大于下层20~60 cm土壤,植被作用下土壤养分向表层富集;采用柠条进行退耕还林,能够充分发挥其根系特性,有利于改良深层土壤养分。     

模拟氮沉降和刈割对内蒙古典型草原土壤微生物量的影响

为探讨大气氮沉降对草原土壤微生物量的影响,采用模拟大气氮沉降的方法对试验小区进行施N处理,研究了不同施N水平下刈割对土壤微生物量C、N的影响。结果表明：不同施N水平对土壤微生物量C、N没有显著影响,但是有增加土壤微生物量C、N的趋势;在刈割和施N的交互作用下降低了土壤中微生物量C、N的含量。不同施N水平能降低草原植被根系生物量、促进土壤酸化。施N量为20g N?m-2?a-1时对土壤微生物量C、N的抑制性最强。     

黄土丘陵区油松根际土化感效应研究

通过生物测定法研究油松根际土对不同物种的化感效应,以期为油松林的乔灌草复合提供科学依据。设定油松根际土化感效应研究的质量浓度分别为0.5、1、3、5、7、10 mg/m L,测定提取液对油松、刺槐、侧柏、胡枝子、绣线菊、冰草、紫花苜蓿发芽与生长化感效应。结果显示:在所有研究浓度下,油松根际土对刺槐、紫花苜蓿呈抑制效应,且随浓度的加大抑制效应不断加强;对侧柏起促进作用;油松根际土对油松、胡枝子、绣线菊、冰草的化感效应呈低浓度促进、高浓度抑制。因此,从油松根际土化感效应的角度考虑,在油松林营造乔灌草复合植被时,应优先考虑侧柏,慎重选择刺槐、紫花苜蓿,选择复合胡枝子、绣线菊、冰草时应该注意油松林的间伐以及间作的密度。     

黄土高原矿区典型先锋木本植物幼苗光合特性研究

为揭示黄土高原矿区典型先锋木本植物（臭椿、刺槐、荆条、沙棘和紫穗槐）的生态适应特征,通过温室土培实验,采用Li-6400XT便携式光合仪,对这5种木本植物幼苗不同光强和CO₂浓度下的光合特征进行了分析。结果表明：直角双曲线修正模型可以较好地拟合5种植物幼苗的光响应和CO₂响应曲线;5种植物幼苗光饱和点的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、CO₂饱和点的最大净光合速率(Amax)、羧化效率(CE)、光呼吸速率(Rp)、CO₂饱和点(CSP)和CO₂补偿点(CCP)差异均显著(P＜0.05),其中沙棘幼苗的Pmax、Amax、CE、Rd和Rp均显著高于其他4种植物幼苗,LSP和LCP显著高于紫穗槐、刺槐和荆条幼苗(P＜0.05),其光合生产潜力和呼吸较高,对不同光强和CO₂浓度的适应能力均较强;臭椿幼苗的Pmax和AQY显著低于其他4种植物幼苗,LSP和LCP显著高于紫穗槐、刺槐和荆条幼苗,其对弱光的利用效率、耐阴性及光合能力较弱;紫穗槐和刺槐幼苗的Amax显著低于其他3种植物幼苗,光合潜能较低;CO₂浓度的升高有利于提高5种植物幼苗的水分利用效率;在黄土高原矿区生态恢复实践中,应参考该5种木本植物幼苗对光照和CO₂浓度的适应性进行合理配置。     

民勤绿洲退耕地自然恢复过程中土壤微生物量碳、氮、磷的动态变化

以石羊河下游民勤绿洲内不同退耕年限（1、2、3、4、5、8、15、24、31年）退耕地为对象,分0~10、10~20、20~30、30~40 cm 4个土层,调查分析退耕地在自然修复过程中土壤微生物生物量碳、氮、磷在不同土层、不同退耕年限的动态变化以及和土壤养分的相关性。结果表明：（1）土壤微生物量碳、氮、磷与土壤全氮、速效钾、有效磷之间存在一定的相关性,其中有效磷的含量与土壤微生物量碳、氮、磷之间均存在较显著的正相关性,且其相关系数较全氮和速效钾更高;（2）土壤微生物量在不同深度的土层内随退耕年限的增加其变化规律是不一样的;（3）各土层土壤微生物量之间具有显著差异,土层越深,土壤微生物量越低,并且,随着退耕年限的增加各土层土壤微生物量之间的差异逐渐减小。     

植物原位阻截铅锌矿区土壤重金属效果和配置模式研究

为了研究铅锌矿区植物原位阻截土壤废渣重金属效果和配置模式,采用多种植物栽培和径流小区收集水样测定的方法,3年生植物的研究结果表明：苎麻、苦楝、构树可降低废弃尾沙坝地表径流水中重金属Pb负荷输出9.04%~9.64%。栾树、构树、芦苇、苦楝、刺槐可降低地表径流水中重金属Cd负荷输出67.0%~75.86%,构树、高羊茅、刺槐、栾树、芦苇、狗牙根、五节芒可降低地表径流水中重金属Cu负荷输出52.64%~70.97%,刺槐、女贞可降低地表径流水中重金属Zn负荷输出74.99%~78.35%;在重金属污染林地,刺槐可降低地表径流水中重金属Pb负荷输出40.96%,苦楝可降低地表径流水中重金属Cd负荷输出60.42%。构树通过植物富集,可以使铅锌尾矿区尾沙中Pb、Cd、As、Zn的含量分别降低31.87%、41.28%、29.48%、38.45%;女贞可以使铅锌尾矿区尾沙中Pb、Cd、As、Zn的含量分别降低27.31%、39.52%、33.47%、27.59%。植物原位阻截和修复重金属机理一是植物富集了土壤中重金属,二是植物使土壤中重金属形态发生了变化,这种机理有待进一步研究。     

黄土丘陵区不同退耕模式对土壤物理性状影响研究—以甘肃定西市为例

甘肃定西全面实施退耕还林近10年来,取得了显著的成效。本文以退耕还林重点地区定西市安定区为例,通过采集、实地调查取样和实验室分析,对比研究了不同退耕植被类型地与对照地（农田和天然草地）的土壤物理性状的变化情况。包括土壤的含水量、容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团聚体结构。研究结果表明：天然草地和柽柳的含水量最高,分别为13.44%和13.52%。农田和山杏的含水量最低为8.01%和8.2%。0～60cm不同土层中柠条的容重最小且变化不大,农田的上下变化最大。在20～60cm退耕还林地的孔隙度均高于天然草地和农田,天然草地和农田非毛管孔隙度小且上下变化大,不利于土壤入渗。刺槐、柠条、柽柳的水稳性团聚体的含量最多,分别是农田的3.4、2.8和2.4倍。退耕还林以后,林地的土壤物理性状得到明显的改善,与农田和天然草地相比,刺槐,柠条的改良效果最好。因此对退耕还林地区进行植被恢复过程中,要深入了解当地的土壤环境特征,做到因地制宜,适地适树。     

5种豆科植物对铅、锌及其复合作用的耐性研究

为了给兰坪铅锌尾矿区植被恢复重建以及矿区周边污染农田等修复、生境的改善提供必要的参考依据,研究了不同质量浓度的铅、锌重金属离子单一作用和复合作用胁迫下对5种豆科植物种子萌发和幼苗生长的影响。通过水培实验和无土栽培实验,进行了植物对重金属铅、锌的耐性研究。结果表明：（1）在单一铅、锌作用下,除双荚决明外,重金属对植物种子的发芽力具有低促高抑的作用。紫花苜蓿和三叶草有较强的耐受Pb2+胁迫能力。当铅、锌交互作用时,在铅含量较低时仍具有促进种子发芽的作用;但当铅含量达到一定浓度时,铅对植物的毒害作用骤然增强。（2）幼苗生长受重金属影响：在锌胁迫下,5种豆科植物间无显著差异;而在铅胁迫下,当Pb2+含量增加到1100 mg/L时,紫花苜蓿的表现优于其他4种植物。（3）有265 mg/L Zn2+参与下,Pb2+、Zn2+复合胁迫对植物幼苗生长的影响基本是抑制作用,且随着Pb2+浓度的增加其抑制作用越显著。铅锌交互作用时,一定浓度的锌增加了重金属铅对植物体的毒害作用。