黄土高原土壤水分的空间分异及其与林草布局的关系

通过大面积的土壤水分深土钻测定(5～10 m土深)和相应的植被生长调查,对黄土高原土壤水分的空间分异及其与该区林草布局的关系进行了研究.结果表明,黄土高原的土壤水分具有显著的区域分异和微域分异特征;黄土高原土壤水分的空间分布决定着该区植被类型及其生长状况的空间布局,表现为区域植被的地带性分布及各地带内坡面植被景观的规律性分布;人工林草措施的实施,包括宜林宜草选择、造林技术和选种等环节,必须遵循土壤水分的时空分布规律来区别进行,才能获得植被生态环境的持续健康发展.     

黄土高原半干旱区天然草地群落结构与土壤水分关系

气候变化导致水热条件发生变化,从而引起土壤含水量改变,必然影响区域植物群落结构和功能。本研究以黄土高原半干旱区天然草地群落为研究对象,在较大空间尺度上根据随机设置样地法调查区域内典型地带性草地群落,研究黄土高原半干旱区土壤含水量的变化对草地群落的影响。结果表明,1)地上生物量、凋落物质量与土壤含水量呈显著正相关;地下生物量和总生物量与土壤含水量虽正相关但不显著;2)物种多样性和物种丰富度均随着土壤含水量的增加而增加;3)植物功能群受土壤水分的影响,表现为禾本科和豆科随着土壤含水量的增加而增加,而杂类草相反。总之,在半干旱区土壤水分是限制群落生产力和物种多样性的重要因子,而禾本科和豆科作为指示物种可以反映土壤的水分状况。土壤水分的变化可能是导致半干旱区天然草地群落演替的驱动力,草地退化可能与土壤含水量的改变有关。     

干旱半干旱区裸露边坡适宜喷播的绿化基质筛选

甘肃黄土高原干旱半干旱区裸露边坡年均降水量少、气候干燥、蒸发强烈,导致边坡绿化植物存在出苗难和成活率低等诸多问题。本研究以干旱半干旱区裸露边坡为研究对象,通过L9(34)正交试验,研究生物肥、保水剂、草炭土、土壤、秸秆、速效肥6种喷播绿化基质在不同用量和比例组合下的理化性质,及其对边坡水分蒸发量、植被盖度、地上植物量的影响,以期筛选出适宜的喷播绿化基质配方。结果表明,草炭土∶土壤∶秸秆比例为40∶45∶15,嗜盐碱微生物菌肥500 g·m~(-2)、保水剂1 g·m~(-2)、速效肥25 g·m~(-2)可有效减小水分蒸发量,提高植被盖度和地上植物量,对黄土高原裸露边坡植物生长最为有利。     

我国北方农牧交错带的草地植被类型、特征及其生态问题

我国北方农牧交错带地处湿润气候与干旱气候、农业区与牧业区的过渡地带，草地植被类型和生态景观极具特殊性。其总面积65．46万km^2，其中天然草地面积3165．1万hm^2，占土地总面积的48．35％。其天然草地植被主要包括疏林草地、灌丛草地和草本植被草地三大类，面积分别为100．29万hm^2、72l.11万hm^2和2343．7万hm^2，各占该区天然草地植被总面积的3．17％、22．78％和74．05％。由于长期受到人为强烈干扰，植被退化、沙化严重，生产力急剧下降，成为我国北方生态问题最严重的地区之一。其草地植被的恢复重建应重点注意植被类型的选择、合理的种植密度与适宜的封育期限和放牧利用强度，同时加强对传统畜牧业的改造，大力发展季节畜牧业和减轻草地放牧压力，消除草地退化沙化的根源。     

我国北方农牧交错带的草地植被类型、特征及其生态问题

我国北方农牧交错带地处湿润气候与干旱气候、农业区与牧业区的过渡地带,草地植被类型和生态景观极具特殊性。其总面积65.46万km2,其中天然草地面积3165.1万hm2,占土地总面积的48.35%。其天然草地植被主要包括疏林草地、灌丛草地和草本植被草地三大类,面积分别为100.29万hm2、721.11万hm2和2343.7万hm2,各占该区天然草地植被总面积的3.17%、22.78%和74.05%。由于长期受到人为强烈干扰,植被退化、沙化严重,生产力急剧下降,成为我国北方生态问题最严重的地区之一。其草地植被的恢复重建应重点注意植被类型的选择、合理的种植密度与适宜的封育期限和放牧利用强度,同时加强对传统畜牧业的改造,大力发展季节畜牧业和减轻草地放牧压力,消除草地退化沙化的根源。     

阿拉善盟荒漠区林草植被恢复与重建模式研究

阿拉善荒漠是我国生态退化最严重,可持续发展能力最低的区域之一,林草植被的恢复与重建是阿拉善荒漠区生态建设的重要内容。因此,本文在详细查阅现有人工植被建设所依托的自然环境条件和技术措施、植被演替等现有资料的基础上,系统总结以往相关研究成果,结合对典型地区现有人工植被建设成效调查分析,提出了阿拉善地区林草植被恢复与重建的5大模式。     

中国西北干旱区潜在植被模拟与动态变化分析

潜在植被是指在没有人为干扰、在现有的环境条件下,植被的全部演替系列完成时立地应该存在的植被状况。西北干旱区生态环境问题突出,以潜在植被为研究对象来探究西北干旱区植被背景及其变化规律,成为西部生态环境恢复重建的基础性工作。本研究以IOCSG(integrated orderly classification system of grassland)模型为潜在植被评定模型,在GIS研究方法的支持下,对西北干旱区潜在植被进行了模拟,并对其动态变化进行了分析,得出以下结论: 1)采用IOCSG评定模型对中国西北干旱区潜在植被分布进行了模拟,通过检验得出,IOCSG评定模型对研究区植被模拟精度达到了78%,较好的重现了研究区潜在植被分布格局。2)分布在研究区的潜在植被类型有21类,不同区域植被的多样性差异较大。天山、阿尔泰山一带及大兴安岭地区植被分布较为丰富。相比之下,准噶尔盆地、塔里木盆地、巴丹吉林沙漠地区分布比较单一,主要以荒漠、半荒漠为主。3)由于立地气候环境的改变,区域植被系统表现出不稳定性,主要表现为4个特点:扩展变化、缩减变化、波动性变化以及消亡变化。4)气候环境适应性的改变使潜在植被发生了演替过程,从2个周期的变化来看,天山、阿尔泰山、大兴安岭及以西地区以及呼伦贝尔高原地区成为植被演替的敏感区。     

喀斯特山区不同草地土壤养分与酶活性特征

为探究喀斯特山区植被恢复过程中不同草地的土壤性质,研究了贵州喀斯特山区不同草地土壤酶活性和土壤养分含量的变化规律。结果表明:土壤酶活性和土壤养分含量随着土层厚度增加而减少;过氧化氢酶和磷酸酶活性在3种草地中的变化趋势为林草间作地>荒草地>退耕还草地,脲酶活性在0~10 cm土层的变化趋势为林草间作地>荒草地>退耕还草地,10 cm以下土层的变化趋势为林草间作地>退耕还草地>荒草地,蔗糖酶活性为荒草地>林草间作地>退耕还草地,蛋白酶活性为林草间作地>退耕还草地>荒草地,多酚氧化酶活性在3种草地中的变化各异;土壤养分含量在3种草地土壤中表现为林草间作的高于荒草地和退耕还草地。相关性分析得出:不同草地土壤养分含量与土壤酶活性的关系不同,正负兼有。研究结果表明:随着地表植被逐渐恢复、生物多样性逐渐增加的林草间作地土壤酶活性与土壤养分含量都较高,喀斯特山区生态环境逐渐得到了改善。     

塔里木河下游近20年植被演化特征对生态输水的响应

在塔里木河下游实施生态输水后,生态环境得到了初步改善。为评估生态输水后植被对输水水量以及地下水水位的响应,本研究以塔里木河下游的植被为研究对象,采用近20年长时间序列的植被净初级生产力(NPP)、归一化植被指数(NDVI)、蒸散量(ET)以及物种多样性Simpson指数,分析生态输水工程实施以后对下游植被生长状况的影响,运用相关分析揭示了生态输水水量与NPP、NDVI、ET以及物种多样性的相关关系。结果表明：1)生态输水的水量与NPP和NDVI之间有显著的正相关关系,生态输水主要通过影响NPP和NDVI促进植被恢复。2)干旱区人为因素干扰下,生态输水成为抬升地下水水位的有效措施。地下水抬升幅度整体大于1.38 m,且随着输水量的增多,抬升幅度增强。3)生态输水使得下游植被面积、NPP以及ET全面提升,植被物种多样性逐步趋于稳定状态。植被面积显著扩大;2011年后,植被生产能力趋于增强;植被物种多样性Simpson指数总体上升,物种结构趋于稳定;表明塔里木河下游的植被生长状况得到改善。因此,生态输水后天然植被的覆盖度上升,植被生长状况好转。研究结果可以为塔里木河下游的植被恢复提供科学参考...     

公路建设对多年冻土地带草地植被的影响评价

摸清多年冻土地带自然植被演替规律及公路建设对多年冻土地区高寒植被的影响和波及范围,将为高海拔地区进行公路建设,保护草地生态提供科学依据。笔者采用常规草地调查的方法进行了实地调查。结果显示:公路建设年限、自然地理条件以及距公路的垂直距离不同,公路建设对沿线自然植被造成的影响程度也有所不同。因公路建设形成的次生裸地上虽有部分先锋植物定居,但尚未形成稳定的群落,仅靠自然恢复很难达到草地生态恢复的目的,采取覆坑、人工种草等综合治理措施将会起到很好的生态治理效果。     

黄土高原森林边缘区退耕地植被自然恢复及其对土壤养分变化的影响

对黄土高原森林边缘区退耕地植被自然恢复及其对土壤养分变化影响的研究结果表明,该区植被演替虽然总体上具有典型森林区植被演替的特征,但多年生禾草阶段与多年生蒿类演替并没有表现出严格的先后顺序;群落物种多样性、丰富度、均匀度及物种替代率随植被恢复表现出由低而高,而后又降低的变化趋势。其变化的峰值阶段与多年生禾草阶段和多年生蒿类交错出现的阶段相吻合。土壤养分变化表明,该阶段也是退耕地养分消耗与累积处于平衡的阶段,具有明显的过渡性。不同养分对植被恢复的响应程度从高到低表现为:有效氮>有机质>全氮>速效钾>速效磷>全磷,而且在植被恢复过程中土壤养分累积具有明显的表聚性,尤以有机质、全氮、有效氮和速效钾表现明显。各养分的相关性分析表明,土壤有机质、全氮、有效氮与速效钾相互间显著相关,而全磷和速效磷与其余各养分间的相关性较小,而且磷素养分在植被恢复过程中的变化较小。对植被演替进行人工调控,应充分认识养分变化的这种差异。     

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。     

水蚀风蚀交错区复合植被与单一植被土壤水分特征及其地上生物量差异

采用野外调查的方法,于2013年8月选取位于黄土高原水蚀风蚀交错区的陕西省榆林市神木县六道沟流域典型植被类型样地,研究复合植被与单一植被的土壤水分特征、生物量差异及其影响因素。结果显示:深根型植物与浅根型植物复合后其冠层高度、地表植被盖度、叶面积指数和地上生物量都有显著提高;土壤表层含水量显著增加;物种丰富度也呈增加趋势。影响复合植被和单一植被地上生物量差异的主要因素是其根系对水分吸收利用的差异,以及深根型灌木和浅根型草本植物对不同深度土壤水分的利用差异。草本植被地上生物量随100 cm内土壤含水量的增加而增加,而与容重和导水率相关性不显著。因此在植被恢复建设过程中,深根型植物宜与浅根型植物搭配种植,可以合理有效利用有限水资源,提高植被地上生物量、冠层高度和地表植被盖度,从而可以有效控制水蚀风蚀交错区的土壤侵蚀。     

黄土高原与内蒙古高原草原种子植物区系比较研究

黄土高原草原是中国北方温带草原带的重要组成部分,但黄土高原草原与欧亚地带性草原的关系尚未阐明。本研究将黄土高原地带性草原种子植物区系作为单独的研究对象,建立了黄土高原草原种子植物名录,采用植物地理学的相关理论与方法,对黄土高原草原和内蒙古高原草原植物区系的相似性和地理成分进行了系统的比较分析。结果表明：黄土高原草原与内蒙古高原草原种子植物区系在科属水平上的区系相似度较高,但种水平的区系相似性较低。区系的地理成分有较大差异,且最主要的差异在于黄土高原草原植物区系中东亚成分具有更重要的地位。垂直地带性对黄土高原草原的形成有重要作用,适宜草原发生的环境条件使得黄土高原表现出大面积的温带草原景观,但黄土高原草原应区别于欧亚草原的地带性植被。     

黄土高原丘陵区冰草和柳枝稷土壤细沟可蚀性季节动态

为了评价黄土高原丘陵区退耕还草水土保持效应,本研究以黄土丘陵区冰草(Agropyron cristatum)和柳枝稷(Panicum virgatum)为研究对象,在不同坡度(S=17.36%~42.26%)和流量(Q=1.0~2.5L·s~(-1))条件下,采用变坡试验水槽测定土壤的分离能力,利用线性回归方法,结合土壤侵蚀过程,运用WEPP模型推求土壤细沟可蚀性(Kr),分析了冰草和柳枝稷生育期内土壤Kr的季节变化规律。结果表明,黄土丘陵区冰草生育期内土壤Kr具有显著的季节变化(P0.05),总体呈下降趋势;柳枝稷生育期内土壤Kr无显著季节变化(P0.05)。冰草土壤Kr表现为下降的季节变化,变化范围为0.002 1~0.022 4s·m~(-1);柳枝稷土壤Kr表现为先升高后降低的季节变化,变化范围为0.003 2~0.021 9s·m~(-1)。土壤黏结力、水稳性团聚体和根重密度是影响冰草和柳枝稷生育期内土壤Kr季节变化的主要因素。土壤细沟可蚀性与土壤黏结力、水稳性团聚体及根重密度间呈显著负相关关系。此外,用土壤黏结力和根重密度能够较好地模拟黄土丘陵区冰草和柳枝稷生育期内土壤细沟可蚀性的季节变化。冰草和柳枝稷土壤细沟可蚀性季节变化主要由根系生长和土壤黏结力变化所致。土壤细沟可蚀性与土壤黏结力、水稳性团聚体和根重密度间呈显著负相关关系。用土壤黏结力和根重密度等参数能够较好地模拟冰草和柳枝稷土壤细沟可蚀性的季节变化规律。     

牧场草在黄土高原地区的引种栽培试验

美国Regar牧场草在黄土高原地区引种后的适应性很强 ,除风沙区为一般适生区外 ,其他各类型区均为适生中心区。其生长迅速 ,产草量较高 ,草质适口性好 ,生态经济利用价值很高 ,栽培技术简便易行 ,是黄土高原十分理想的一种兼用型引进牧草 ,在饲料、水土保持等方面具有广阔的推广前景     

陕北黄土区不同植被恢复模式植被与土壤耦合关系研究

植被与土壤耦合协调关系是退耕还林还草工程高效实施与可持续发展的重要依据.通过对陕北黄土区针叶纯林、阔叶纯林、针阔混交林、乔灌复层林、灌木林和天然草地6种不同植被恢复模式植被和土壤的全面调查与采样分析,建立植被与土壤耦合关系评价指标体系,综合运用层次分析法和熵权法确定各表征指标的权重,构建了不同植被恢复模式植被与土壤耦合...     

黄土丘陵区草本群落生物量空间分布格局及其影响因素

草地是干旱半干旱地区黄土高原植被组成的主体,而草本植物作为草地生态系统的优势群落,在黄土高原恢复植被和水土保持建设方面存在着不可替代的优势。因此本试验选取黄土丘陵区不同纬度下的草本群落为研究对象,分析草本群落地上、地下生物量的空间分布特征及其影响因素,同时并验证等速生长关系,以期为黄土丘陵区恢复植被、改善生态建设方面提供理论指导。结果表明:(1)在纬度梯度35.95°~38.36° N变化范围内,黄土丘陵区不同植被带草本群落地上生物量变化范围为54.60~204.32 g·m^-2,平均值156.968 g·m^-2,变异系数为27.83%;地下生物量变化范围为78.88~829.64 g·m^-2,平均值469.21 g·m^-2,变异系数为48.87%;草本群落地下/地上生物量变化范围为 0.93~4.49,平均值2.89,变异系数为39.18%。草本群落生物量(地下、地上)大小顺序均为:森林-草原带>草原带>森林带>草原-荒漠带,且地上、地下生物量随纬度梯度变化规律均呈现出“先增加后减少”的单峰型变化趋势。(2)草本群落地下与地上生物量呈极显著正相关(P<0.01),决定系数达到0.59,且符合等速生长关系。(3)草本群落地下生物量与年均降水、年均温、土壤有机碳、全氮、全磷含量之间均呈显著相关。气候因子和土壤理化性质对地下生物量都具有重要影响作用,其影响机理还需进一步结合植物生物学和生理生态方面的综合研究才能做出准确结论。     

水土流失与植被保护

本文论述了全国和内蒙古水土流失的情况及其危害,引起水土流失的原因及植被的作用,以及保护植被应采取的措施。