宁夏干旱风沙区农林牧生态系统优化研究

根据干旱沙区农林牧业协调发展的原则,以盐池县北部干旱风沙区集中的乡镇现行农业生产状况为基础,以农林牧总体经济纯效益最高为目标,在土地面积、社会需求等约束之下,进行了种养结合的优化设计.系统优化后生产能力增强,粮食总产量将达到3.47万t,比基期的3.08万t多增加了0.39万t;人工牧草由基期的1.31万t增加到优化后的1.65万t;作物秸秆由3.54万t增加到4.16万t,有利的促进了畜牧业的发展.优化结构可获得总净产值1.47亿元,比优化前1.33亿元增加了1 400万元;人均净产值 344元比优化前1 701元多增加643元.     

宁南山区不同生态恢复措施对土壤环境效应影响的研究

通过对宁南山区采取不同恢复措施的土壤水分、理化性质及酶活性的研究结果表明：土壤平均含水量最高的是农田18．61％，其次为林地16．73％、人工草地9．95％，最小的为天然草地9．20％；土壤总孔隙度、土壤碱解氮排列顺序为林地〉农田〉人工草地〉天然草地；土壤毛管孔隙度、土壤速效磷平均含量排列顺序为人工草地〉林地〉农田〉天然草地；土壤有机质平均含量为灌木林地〉农田〉天然草地〉人工草地；土壤速效钾的平均含量为天然草地〉农田〉人工草地〉灌木林地。土壤尿酶含量为人工草地〉天然草地=农田〉林地；土壤蔗糖酶、多酚氧化酶的含量为人工草地〉天然草地〉林地；过氧化氢氧化酶的含量为人工草地〉天然草地=农田〉林地。     

干旱风沙区人工柠条林对退化沙地改良效果的关联度分析与综合评价

针对宁夏干旱风沙区大量营造人工柠条灌木林恢复治理沙化土地的状况下，作者从影响土壤质地结构、物理性质、化学性质以及地上植被生态系统等儿个因素人手，对退化沙地土壤与环境的影响进行灰色关联分析和综合评价，结果表明：无论在各评价性状权重值等同重要的情况下还是各评价性状权重值非等同的情况下排列序位次是一致的，呈现出造林密度1665丛／hm^2〉2490丛／hm^2〉3330丛／hm^2自然恢复地。由此说明干旱风沙区营造人工柠条灌木林对退化沙地土壤改良及植被的恢复具有积极的作用，而且从综合效果来讲，人工柠条营造密度为1665～2490丛／hm^2较为适宜。     

宁夏中部干旱风沙区降雨入渗补给系数的估算

降雨入渗补给量是干旱地Ⅸ地下水资源的重要组成部分,降雨人渗补给系数取用的正确与否直接关系到降雨入渗补给量的估算.宁夏中部干旱风沙区地下水资料相对较少,只能采用现场观测与验证结合的方式进行确定.利用宁夏盐池县猫头粱降雨资料与地下水动态观测资料对宁夏中部干旱风沙区的降雨入渗补给系数进行估算,并用宁夏同心县长沙河流域地下水资料进行验证,得出宁夏中部干旱风沙区的降雨人渗补给系数0.119～0.257,为该地区水资源评价工作提供依据.     

几种灌木在宁夏盐池干旱风沙区的生长适应性评价

盐池县是宁夏沙化土地面积最大、风沙危害最严重的地区,为筛选出适宜宁夏盐池干旱风沙区生长的优良植物材料,选用柠条、花棒、梭梭、红柳、紫穗槐5种灌木的一年生裸根苗和沙木蓼、沙柳的一年生扦插枝条作为试验材料,分别种植在盐池县高沙窝林业站和四墩子试验基地,测定其苗木成活率、地径、苗高、新梢粗、新梢长等指标,结果表明:红柳、沙木蓼在干旱风沙区的生长适应性最好,梭梭和花棒的生长适应性最差。     

宁南山区不同恢复措施对土壤环境效应的综合评价

通过宁南山区不同恢复措施对土壤环境效应研究的综合评价，结果表明：土壤水分的含量是影响土壤环境状况的最主要因子，其权重值达到了0．202，其次为土壤的毛管孔隙度和土壤有机质的含量，其权重值分别达到0．130、0．112，同时土壤的毛管持水量、土壤碱解氮的含量和土壤脲酶的含量也对土壤环境具有十分重要的作用，其权重值分别达到0．085、0．076及0．063。通过对影响土壤环境的化学性质、物理性质和生物活性的综合评价，88542水平沟整地、鱼鳞坑整地、梯田整地和人工种草不同程度地改善和提高了土壤的环境质量，其排列顺序为88542水平沟〉梯田〉鱼鳞坑〉人工草地〉天然草地。     

晋西北缓坡丘陵风沙区生态修复的主要途径和技术措施探讨

晋西北黄土丘陵缓坡风沙区是山西省生态环境极脆弱区。本研究针对该区物种资源贫乏、生态系统逐渐退化、生态环境极脆弱等特点,围绕尊重自然规律,采取实地调查和试验研究相结合的方法,在植被资源调查的基础上,提出了控制风蚀的主要途径和技术措施。     

福建省长汀县水土流失区马尾松种群对干旱的响应与恢复

[目的] 探究福建省长汀县水土流失区先锋树种马尾松对干旱的响应与后续恢复,为该区植被恢复与重建工作提供科学支持。[方法] 选择在长汀县河田镇的严重退化地,建立30 m×30 m的种群监测样方,测量样方内所有马尾松个体基径、树高和繁殖情况。借助存活生长函数与繁殖函数计算2016—2020年的马尾松各生命率变化情况,并结合标准化降水蒸散指数(SPEI)计算的同期年度SPEI指数进行分析讨论。[结果] ①长汀县水土流失区发生年度干旱时,马尾松各生命率响应明显。个体生长量减少,存活率下降,此时繁殖径级提前,小径级马尾松繁殖概率增加,马尾松为维持种群存在对策调整; ②长汀县水土流失区进入恢复期后,小个体生长量增加,存活率逐渐增加,繁殖概率先增加后减少。大径级个体各生命率均逐渐回升,恢复速度相对较快,但所有个体均未恢复至干旱发生前状态。[结论] 严重退化地马尾松种群对干旱的响应程度较高,各个生命率(存活、生长和繁殖)变化较快,但种群的恢复能力较差。     

玉米与不同豆科作物间作对氮素的竞争与恢复效应

  【目的】  竞争和恢复是间作群体优势的重要机理。本研究分析比较玉米与不同豆科作物间作共生期对氮的竞争,单独生长期氮吸收的恢复效应,以及氮竞争和恢复效应对间作模式氮吸收间作优势的影响。  【方法】  田间试验于2018—2019年在甘肃省农业科学院张掖试验站进行。共设置玉米/豌豆间作 (maize/pea,M/P)、玉米/蚕豆间作 (maize/faba bean,M/F)、玉米/大豆间作 (maize/soybean,M/S) 3个间作体系和单作豌豆 (sole pea,SP)、单作蚕豆 (sole faba bean, SF)、单作大豆 (sole soybean,SS)、单作玉米 (sole maize,SM) 4个单作体系。测定豆科作物和玉米收获期作物的干物质量和氮浓度,计算间作体系作物的偏氮吸收当量比 (partial nitrogen uptake equivalent ratio,pNER) 和间作体系的氮吸收当量比 (nitrogen uptake equivalent ratio,NER),玉米相对于豆科的氮竞争比率(competitive ratio of maize to legume,CR_ml),豆科作物收获后玉米的氮素吸收量和吸收速率。  【结果】  M/P、M/F和M/S的NER均大于1,两年平均分别为1.33、1.26和1.38。3个间作体系中,豆科作物的pNER_l无显著差异,M/S中玉米的pNER_m显著高于M/P和M/F。间作豆科作物的氮浓度与其单作相比无显著差异,但氮吸收量显著低于单作。M/P、M/F和M/S体系中玉米植株的氮浓度无显著差异,而玉米氮吸收量分别相当于单作玉米的62.2%、51.0%和79.9%,M/S体系玉米氮吸收量较M/P和M/F分别提高了33.4%和62.6%。M/S体系CR_ml大于1,M/P和M/F的CR_ml值均小于1。各间作体系玉米恢复效应2019年高于2018年,但值均小于1。CR_ml与NER和pNER_m呈显著正相关,与pNER_l呈显著负相关。  【结论】  两年的试验结果表明,河西走廊灌区玉米/豌豆、玉米/蚕豆和玉米/大豆间作体系的氮吸收当量比均大于1,相对单作具有氮吸收间作优势。玉米/豌豆、玉米/蚕豆和玉米/大豆体系共生期存在氮竞争,豌豆和蚕豆对氮的竞争强于玉米,大豆的氮竞争弱于玉米。豆科作物收获后,各体系玉米单独生长期无氮吸收恢复效应。     

不同土地利用方式土壤生态效应设计研究

参阅了大量的国内外学术论文,从多个方面、不同角度论述了不同土地利用方式土壤生态效益研究的必要性:从土壤生态恢复的目的、意义及概念出发,介绍了植被恢复与土壤生态的关系,土地利用方式与土壤环境以及与土壤生物酶活性的关系。据此提出了研究内容和技术路线,并预测出可能得出的研究成果。     

退耕还林中的生态安全问题

退耕还林工程是当前中国最为宏大的生态修复与重建工程。其终极目标是为区域乃至全国的社会经济可持续发展提供优良的生态环境基础和优良的生物资源库。在工程的实施中，存在着区域生态安全格局、生物多样性保护、外来物种入侵等方面的问题。遵循区域生态安全格局的原则、生态恢复的物种原则以及遏制外来物种入侵是实现其生态目标的根本保证，必须对实施方案做详细、认真的生态安全论证。     

干旱区生态用水和土壤植被承载力综述

干旱区的生态恢复与植被建设均受到水分的严重制约,生态用水和土壤水分植被承载力的研究均为实现地区可持续发展的重要一环。生态用水影响土壤水分补给量,而土壤水分补给量是制约土壤植被承载力的因素之一。因此提高土壤植被承载力需要保证干旱区生态用水总量,而森林植被有保持水土、调节地表径流、增加入渗的功能,能够使得干旱区生态用水量增加,从而提高土壤植被承载力,形成良性循环,最终达到生态系统的稳定。综合提炼多篇相关文献的观点,从生态用水和土壤植被承载力的概念、研究发展现状、在植被建设的指导意义3方面综合阐述,讨论了生态用水以及土壤植被承载力的内在联系。     

干旱区土地利用和土壤改良及植被恢复方式对沙地养分的恢复效应

为研究干旱区土地利用、土壤改良和植被恢复方式对沙地养分的恢复效果,在乌兰布和沙漠东北缘开展试验研究。研究表明,土地利用方式和人为合理的经营活动对沙漠化土地肥力的恢复和提高有较大影响,在农业耕作制度中,其改土培肥效应以草田轮作最高,农作物套种次之,农作物单种最低;在荒漠沙地上种植农作物较果树更有利于保护土壤生态环境;在荒漠沙地上造林,应以防护林为主,不宜营造大规模杨树速生丰产林;在沙地上营造灌木薪炭林,可起到改良贫瘠沙地的功效;在沙地上种植沙打旺、草木樨和苜蓿均可有效的提高沙化土地肥力,以沙打旺效果最好,草木樨次之,苜蓿最差;在围栏封沙育草中,不同植物群落类型对沙地土壤改良效果有所不同,多植物群落优于单一植物群落。土壤氮磷比由高到低依次排序为白刺＋沙蒿＞沙蒿＋沙竹＞沙蒿＞沙竹＞小花棘豆＋沙蒿＞白刺＞小花棘豆,土壤氮磷比的高低主要取决于氮素水平。     

宁南黄土丘陵区不同生态恢复模式对土壤养分的影响

[目的]分析植被恢复过程中土壤养分的变化规律,认识和评价植被生态系统功能恢复,促进植被演替和加快生态恢复的人工调控。[方法]通过对宁夏南部山区彭阳县中庄示范区天然草地(封山禁牧)、农耕地(退耕)、人工苜蓿(退耕还林草)3种生态恢复模式进行调查,研究分析不同生态恢复模式对土壤养分的影响。[结果]宁夏黄土丘陵区不同生态恢复模式效果依次为:天然草地农耕地人工苜蓿。随着土层深度的增加,土壤养分含量均呈现降低的趋势。随着植被恢复年限的延伸,土壤养分会逐渐累积而增加。不同恢复年限苜蓿地土壤肥力指数小于农耕地,土壤肥力贫瘠,且随苜蓿种植时间的延长,呈现先增大,再减小的趋势。[结论]在宁夏黄土丘陵区进行植被恢复,能明显提高土壤养分含量,改善土壤肥力状况,但旱作苜蓿粗放经营(只刈割,不培肥),导致土壤综合肥力指数日趋下降。     

广西水土流失重点区域生态恢复试验研究

红壤侵蚀区是广西水土流失的重点区域。在调查研究的基础上，选择优良水土保持植物料进行配置，进行侵蚀区生态恢复重建的途径。经过５年的试验研究表明，乔灌藤草结合的复合农林模式能有效控制侵蚀，迅速改良生境，侵蚀区植被覆盖率由１０－３０％提高到６０％以上，     

喀斯特高原峡谷区不同恢复模式的土壤生态效应

通过野外调查和室内试验分析,以荒草地作为对照,选取贵州省西南部喀斯特高原花江峡谷地区6种不同的生态恢复模式作为研究对象,对其林下土壤的理化性质、抗侵蚀特征、渗透性能及其与土壤养分之间的关系进行分析,探讨该地区不同恢复模式对土壤产生的生态效应及作用过程。结果表明:(1)相较于荒草地,不同恢复模式对土壤容重、总孔隙度等物理特性指标和抗冲性系数、抗蚀性指数均有显著的改善作用(p0.05)。其中,不同恢复模式总孔隙度与非毛管孔隙度均值分别较荒草地提高了2.62%,6.45%;土壤紧实度、容重均值分别较荒草地降低了19.95%,3.98%,趋于稳定的不同恢复模式抗冲性系数均值为荒草地的1.79倍,流失的干土重均值仅为荒草地的45.42%;不同恢复模式趋于稳定的抗蚀指数均值较荒草地高27.53%。(2)不同恢复模式土壤初渗率(2min)、稳渗率、平均渗率、渗透总量4个指标的均值依次为荒草地的1.6倍,1.0倍,1.2倍和1.3倍;土壤渗透性能的主成分综合评价模型Z=0.9689×F1结果表明不同恢复模式渗透性平均得分(0.186 0)比荒草地(-1.115 8)高,这反映出不同恢复模式渗透性能较好。(3)土壤养分中碱解氮、速效磷、速效钾、有机质与渗透总量、抗冲性系数和抗蚀性指数普遍存在极显著的相关关系(p0.01),土壤抗侵蚀特性和渗透能力与土壤养分关系紧密。综上所述,不同恢复模式对该地区的林下土壤物理性质、土壤抗侵蚀特性和渗透能力有显著的改善作用,而这些生态功能的改善对土壤养分的赋存和流失具有很大关联。     

干旱半干旱地区植被生态用水计算

干旱半干旱地区是生态环境比较脆弱的地区 ,特别是人类不合理开发 ,使生态环境受到严重威胁。为了挽救中国西部干旱半干旱地区已遭破坏的生态环境 ,我国政府提出了“退耕还林”的号召。针对干旱半干旱地区 ,植被生态系统实际用水量以及达到某一目标要求的生态用水量如何计算或合理确定 ,对流域规划、生态建设以及水资源合理配置都有重要意义。先从生态系统的一般意义上来介绍生态用水的概念 ,进而介绍植被生态用水的计算方法 ,并针对“退耕还林”和“植被生态改善与恢复”情况下的生态用水计算问题进行专门介绍。     

红壤侵蚀区果园间作系统生态经济效益分析

通过野外定位小区试验,在生产能力、改土能力、能量流、价值流等方面对红壤侵蚀区常见的柑橘果园间作生态系统的生态经济效益进行了比较分析,并采用层次分析法对各系统的综合效益进行评价.结果表明:不管是果农间作、果肥间作还是果草间作均能很好利用自然资源,并能取得较好的生态、经济和社会效益;其中柑橘与花生和西瓜、柑橘与花生、柑橘与甘薯这几种间作系统能量和价值的输出高,但输入也高,在资金充足、劳力和肥料充裕时,选择其能获得很高的综合效益;柑橘与大叶猪屎豆、柑橘与百喜草、柑橘与印度豇豆这几种间作系统的能量和价值的输入较低,在资金紧张、劳力和肥料不足时,选择其也能获得较高的综合效益.     

生态退化与恢复对三江源区土壤保持功能的影响

[目的]探讨生态退化与恢复对土壤保持功能的影响及其作用机理,为三江源区生态保护与建设决策提供一定依据。[方法]通过构建土地覆被状况等来表征三江源区宏观生态系统变化,定量分析生态系统变化对土壤保持功能的影响,并探讨其主要机制。[结果]三江源地区从2000—2010年的生态系统经历了显著的退化和恢复过程。不同覆被类型下土壤保持能力依次为:林地耕地高覆盖度草地中覆盖度草地低覆盖度草地湿地未利用地。在研究区生态退化及恢复的过程中,2000—2010年的单位面积潜在流失量从1.25×10~4 t/hm~2增加到1.50×10~4 t/hm~2,单位面积实际流失量从2000年的3 200t/hm~2增加到2005年的3 500t/hm~2,至2010年持续增加到3 800t/hm~2。在生态恢复过程中,三江源区高覆盖度草地及湿地面积增加,从一定程度上减轻生态系统退化的趋势,三江源区单位面积土壤保持量从2000年的9 300t/hm~2,增加到2005年的1.03×10~4 t/hm~2,直至2010年三江源区单位面积土壤保持量为1.11×10~4 t/hm~2。[结论]土地覆被类型及植被覆盖程度对土壤保持功能有重要影响,三江源的生态退化与恢复过程与源区土壤保持功能变化联系紧密。