土壤种子库对原有植被恢复的贡献

由于世界各国大面积种植外来树种而忽略本地树种,各国森林的植物组成发生了巨大变化,如春天萌发的草本植物迅速减少,即维管束植物迅速减少。在森林组成的稳定性、抵御病虫害以及发挥森林生态效益等方面,大面积的外来物种纯林表现出明显的劣势。目前,用本地物种逐渐取代外来物种,是一些地区的森林管理者提出的经营目标。介绍了土壤种子库的特点,及其在原有植被恢复中的潜力,最后进行了展望。     

施秉白云岩裸露地貌不同植物群落土壤种子库特征及其与地上植被的关系

本研究以施秉县白云岩裸露地貌为研究区域,通过野外调查取样和室内试验相结合的方法,研究了阔叶相对纯林、针叶相对纯林、针叶混交林、针阔混交林、阔叶混交林和灌木林6种植被类型下土壤种子库的数量特征、物种组成、多样性特征及其与地上植被的相关性。结果表明:1)6种植被类型的土壤种子库密度为416~628粒·m^-2,表现为阔叶混交林>阔叶相对纯林>灌木林>针阔混交林>针叶相对纯林>针叶混交林。2)土壤种子库数量集中分布在0~5 cm的土层,占总数量的71%~77%。3)6种植被类型的种子库共萌发出37种物种,其中菊科比重最大,其次是禾本科。4)土壤种子库与地上植被的共同物种有29种,Sorensen和Jaccard相似性系数分别为46.40%,30.21%,相似性较低。5)6种植被类型土壤种子库的辛普森多样性指数、香农多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数总体表现出阔叶林>针叶林,地上植被除Margalef丰富度指数明显大于土壤种子库外,其余的指数无明显差异。     

高原季节性湿地消落带土壤种子库水淹耐受性研究

以高原季节性湿地阿哈水库消落带土壤种子库为研究对象,采用室内模拟水淹的方法,分别设置水淹0、2、5、10、20、30、40、60、90 d试验,共9个处理,研究库区4种典型的类型(乔木林地、灌木林地、草丛地、弃耕农田)未淹带土壤种子库在不同水淹时间后的萌发能力,以期为消落带生态恢复人工种子库的构建提供依据.结果表明,4...     

不同豆科植物对锰矿区复垦土壤的改良效果

目前广西锰矿复垦区存在着土壤贫瘠化和重金属污染严重等问题,对当地居民生命财产安全和矿区农业发展产生了严重影响。因此以锰矿区复垦土壤为研究对象,探究施用不同豆科绿肥植物对锰矿区复垦土壤的改良效果,共设置十二个处理分别为空白(CK)、田菁(TJ)、草木犀(CMX)、紫云英(ZY)、光叶苕子(ZHT)、箭筈豌豆(JK)、沙打旺(SDW)、决明子(JM)、绛三叶(JSY),毛叶苕子(MY)、猪屎豆(ZS)、小冠花(XG)。研究结果表明：(1)锰矿区复垦土壤的有效磷、速效钾、总氮和总碳含量显著增加,但土壤pH和有机质并无显著改变。其中与CK相比,沙打旺的土壤有效磷含量提高了200%,毛叶苕子的土壤总氮含量提高了126%;(2)锰矿区复垦土壤无机态氮含量显著增加,与CK相比,紫云英的土壤硝态氮含量提高了377%,小冠花的土壤铵态氮含量提高了88.8%;(3)锰矿区复垦土壤土壤酶活性显著提高,与CK相比, 猪屎豆、光叶苕子和紫云英的土壤固氮酶活性提升了221%、202%和195%。研究认为,豆科绿肥植物对锰矿区复垦土壤具有良好的改良效果。     

煤矿复垦区不同植被对土壤可培养微生物多样性和理化性质的影响

为评价不同植被对煤矿废弃地复垦区土壤生态修复的效果,利用传统方法分析复垦区域的桃树林、荒地、杉树林、李树林和绿肥等植被对土壤可培养微生物多样性和理化性质的研究。结果表明：（1）不同植被土壤理化性质存在极显著差异,该区域全磷极丰富,速效氮、全钾和有机质缺乏,速效磷为中等,土壤为酸性,p H<5.8。（2）该区域三大微生物中,细菌的百分占比为87.58%～99.57%,为各植被下的优势菌落,且各植被下占比差距较小,真菌和放线菌的百分占比差距较大,绿肥B/F值和三大微生物总数均最大。（3）该区域可培养功能微生物数量最多的是氨化细菌、铁细菌和固氮菌,但不同植被数量存在极显著差异,且各植被下的优势功能微生物桃树林为铁细菌和固氮菌,荒地为铁细菌,杉树林为氨化细菌和铁细菌,李树林为氨化细菌和固氮菌,绿肥为氨化细菌。杉树林和绿肥可培养功能微生物的总数分别为桃树林的4.50倍和3.48倍。（4）不同种植模式下,三大微生物多样性杉树林较高为0.71;部分可培养功能微生物多样性指数荒地较高为1.52;氨化细菌受土壤理化性质的影响最大,其次为无机磷细菌和有机磷细菌。本研究发现该区域下不同植被下的优势功能...     

高寒地区人工植被恢复对风沙土区土壤理化性状的影响

通过对青海省沙珠玉治沙站人工植被恢复不同土壤发育阶段土壤理化性状的研究,结果表明,人工植被恢复对荒漠化土壤具有很好的改善作用,随着流动沙丘被固定,机械组成中砂粒逐渐降低,粘粒和粉粒逐渐含量逐渐提高,土壤有机质和养分含量及CEC逐渐提高,土壤pH值变化不大,碳酸钙只是在表层升高。已经发生荒漠化的地区恢复到正常土壤需要的时间相当长,因此人们应减少人为因素对荒漠化的影响。     

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。     

蒙古高原植被生物量和土壤属性关系定量研究

陆地生态系统中植被与土壤密切相关,研究二者之间的关系具有重要的生态意义。本研究以蒙古高原为研究对象,设置样地并进行采样调查,测定植被生物量及土壤因子数据,定量分析蒙古高原的土壤、植被状况,并基于对应分析方法探究植被生物量与土壤因子的关系,寻找影响植被生物量的关键土壤因子。结果显示：(1)从整体上讲,蒙古高原土壤的有机质含量整体偏丰富,但呈两极分化状态,土壤速效磷、速效钾含量的丰富程度显著,而土壤的全氮含量明显偏低。研究区土壤多为中性、碱性土,碱性土略多于中性土。研究区内的土壤质地多为壤土;(2)蒙古高原的植被生物量分布均匀,且草地植被生物量普遍高于裸地植被生物量;(3)蒙古高原的植被生物量主要受土壤有机质、全氮含量的影响,与这两个因子均为正相关关系。     

种子形态特征对植被恢复演替的影响

种子形态特征不仅表达了一定量较为稳定的遗传信息,而且与种子的生产、脱落、传播、贮备、萌发与定植等过程密切相关,从而影响植被的恢复与演替.本文分析了种子形态特征与种子生产的关系,及其对植物散布能力、种子库与萌发定植产生的影响,及进而又对植被更新、演替与分布的影响.认为目前关于植物种子的形态特征及其对地下土壤种子库与地上植被恢复演替的影响研究较少,且没有把种子形态、种子传播、土壤种子库及其持久性、种子萌芽对策有机地结合起来.因此,有必要把种子形态特征与植被演替的关系作为种子生态学、植物学、植被生态学的基础学科进行全面研究,以阐明研究区植物种子形态特征对土壤种子库的更新过程、速率、大小等的影响,及种子形态对环境干扰的适应性,进而为植被更新、恢复与调控提供生态依据.     

辽河三角洲土壤盐分与上覆植被野外光谱关系初探*

土壤盐渍化是辽河三角洲主要的环境问题之一,尽管已受到广泛关注,但人类活动引发的次生盐渍化面积仍在不断增长。这就需要认真、及时地监测土壤盐渍化的现状及其变化趋势以阻止土壤次生盐渍化的不断发展,确保土地利用和管理的可持续发展。多源、多时相、多光谱和微波遥感技术已被广泛用于监测土壤盐渍化的时空变化研究中。航空遥感技术、地面土壤盐分探测技术、实验室和野外光谱分析技术与地面土壤盐分测试数据相结合进行土壤盐渍化监测极具发展潜力。当干旱、半干旱区植被覆盖度低于25~35%时,土壤的光谱特征差别明显,利用遥感、土壤光谱数据与土壤盐分分析数据相结合进行土壤盐渍化监测是最为有效的方法之一。如果植被覆盖度大于此阈值,监测精度下降,只能通过上覆植被信息间接推断土壤盐渍化状况。本研究的主要目的就是探讨一下土壤盐渍化与上覆植被光谱之间的关系,尝试利用上覆植被光谱信息推断辽河三角洲土壤盐渍化状况。结果证明方法是可行的。     

内蒙古荒漠草原农牧交错带植被恢复措施对弃耕地草本群落的影响

以内蒙古阴山北麓四子王旗和武川县的荒漠草原农牧交错带弃耕地为研究对象,研究不同恢复措施和恢复年限对弃耕地草本植物群落的影响。研究结果显示,在相对干旱的四子王旗和相对湿润的武川县,荒漠草原弃耕地分别种植中间锦鸡儿和苜蓿有利于地带性植被恢复演替,可增加草本群落的盖度和地上生物量。随着弃耕年限的增加,四子王旗和武川县弃耕地总的物种数、多年生草本物种数和一、二年生草本物种数呈减少趋势,地带性优势物种在群落中逐渐占主导地位,植物群落的盖度和生物量出现了先降低后增加的趋势,植物群落的Shannon-Wiener指数和Margalef丰富度指数呈递减趋势。在荒漠草原合理的人工干扰有利于弃耕地的植被恢复,弃耕地的植被恢复演替是个漫长的过程,弃耕地的再利用要慎重。     

棉花叶面积指数和地上干物质积累量的高光谱估算模型研究

 用ASD FieldSpec光谱仪实测棉花冠层不同生育时期的高光谱数据,同期获取棉花叶面积指数(LAI)和地上干物质积累量(Above-ground Dry Matter Accumulation,ADMA)。分析棉花冠层反射光谱与棉花LAI、地上部干物质积累量（ADMA）的相关关系,分析结果表明,反射光谱数据与棉花LAI、ADMA的相关系数的最高值分别发生在783 nm（r=0.6394^**）和766 nm处(r=0.6287^**);对反射光谱数据进行统计分析,建立了基于比值植被指数(RVI)和归一化植被指数(NDVI)的5种函数形式的棉花LAI、ADMA估测模型。经检验,基于RVI的估测模型具有较高的精度;对一阶微分光谱数据与棉花LAI和ADMA的逐步回归相关分析表明,敏感波段分别发生在736 nm（r=0.6769^**）和742 nm处(r=0.6847^**)。由736 nm、742 nm波段处的微分数值建立的LAI和ADMA线性回归估测模型,R值均达到了1%极显著的检验水平,说明一阶微分光谱敏感波段的数值,对棉花LAI和ADMA具有一定的估算能力。     

桉树人工林土壤种子库研究

为了了解桉树人工林土壤种子库的物种组成、密度、垂直分布等特征,以2年生桉树人工林为研究对象,相邻的大叶栎人工林作对照,取其土壤,通过室内种子萌发的方法,研究桉树人工林土壤种子库分布特征。结果表明：（1）各土壤层种子萌发的规律基本一致,大约从第7天开始进入种子萌发高峰期,第19天萌发高峰期基本结束,随后进入缓慢萌发期,至最后停止萌发;（2）桉树人工林土壤种子库储量较大,种子密度为9804粒/m2（对照为3614粒/m2）,共计物种15种,分属于9科,其中禾本科的弓果黍为优势种,种子密度为8849粒/m2,占土壤种子库总量90.26%;（3）种子库垂直分布格局显示,80%以上的种子储存在枯枝落叶层和0~5 cm的土壤中。2年生桉树人工林土壤种子库的种子密度大于大叶栎人工林,其组成以草本为主,灌木次之,种子多集中在枯枝落叶层和浅层土壤中。     

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。     

大宝山矿污染弃耕农田不同恢复植被下土壤动物群落结构及多样性

为了筛选重金属超富集植物提供土壤生态的科学依据,选取大宝山矿坝心区重金属污染弃耕农田上5种自然修复植物和1种人工栽培植物,采用干漏斗法（Tullgren法）进行6种植物根系下土壤动物群落结构及多样性调查与研究,共分离鉴定168只动物,分属2门7纲12目和4种幼体。结果表明,土壤强酸性和多金属（Cu、Cd、Zn）重度污染是导致弃耕农田动物群落结构简单,动物数量较少的主要原因,不同植被生长对根系下土壤动物的群落结构有一定影响,表现为乌毛蕨、类芦、小白菜、铺地黍4种植物根系下,土壤动物群落结构相对复杂,多样性指数较高,芦苇和斑茅的根系下土壤动物结构简单,多样性指数较低,无植物的裸露地下土壤动物结构最简单;不同植被的根系下土壤动物的群落结构有差别,表现为常见类群和稀有类群差别较大。     

天然沙冬青土壤种子库特征研究

通过野外样方调查、种子鉴定及种子发芽等相结合的方式,对天然沙冬青种群种子库进行研究,以期揭示天然沙冬青土壤种子库特征及与种群更新之间的关系。研究结果显示,天然沙冬青种群土壤种子库比较丰富,平均密度为11粒/m2;种子主要存在于土壤表层,在有结皮存在的情况下,种子才有可能存在于0~2 cm土层中,以下土层没有种子;沙冬青种子发芽率与土壤种子库呈负相关,种子库丰富的地方,种子的发芽率较低,这一对矛盾造成幼苗数量的稀少,进而影响天然沙冬青种群的自然更新。     

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。     

矿山废弃地土壤基质改良研究

矿山废弃地对生态环境有着极大的破坏作用,危及人类的生存与健康,并影响到区域生态经济的可持续发展。矿山废弃地的生态修复和重建,已被看作是矿区土地修复的主要组成部分,而在生态恢复的植被重建过程中,基质改良是生态恢复的核心问题。研究借鉴目前国内外土壤基质改良的方法,较系统地介绍了矿山废弃地土壤基质物理、化学、生物改良技术措施。最后提出我国矿山废弃地土壤改良方法的选用原则：遵循因地制宜、就地取材,结合以往的研究成果,借鉴国际矿区土地复垦和生态修复的成功经验,研究废弃物土壤化演化的自然规律和机理,最终实现人工辅助的土壤化演化。     

丛植菌根在尾矿废弃地生态恢复中的试验研究

矿产资源的大规模开发,导致大面积尾矿废弃地的产生,已引起严重的生态环境问题。通过模拟生物学试验探讨了丛枝菌根真菌在植物适应尾矿逆境和尾矿植被重建中的潜在作用。采用铁尾矿盆栽的方法对接种丛枝菌根真菌的大豆生长、菌根侵染率及尾矿养分变化进行了研究。试验结果表明,接种菌根的大豆侵染率较高,且大豆根系接种菌根的大豆根系氮、磷、钾含量高于对照（CK）,最高高出对照2倍以上,在接种不同含量的菌根真菌的试验中（10 g-25 g-50 g）,大豆的生长量和养分含量均呈现“低-高-低”的现象。通过试验,接种丛枝菌根真菌能够很好地促进大豆在铁尾矿中的生长,提高大豆对尾矿中营养物质的吸收,对尾矿生态复垦起到了积极作用。试验将菌根技术引入到铁尾矿库的生态恢复研究中,利用植物与丛枝菌根相互用,使植物能够更好地在铁尾矿中生长,为铁尾矿废弃地的生态恢复提出了新思路。