金沙江干热河谷植被恢复研究

金沙江干热河谷是我国典型的生态脆弱区。该区气候炎热干旱，植被退化严重，水土流失强烈，一直是长江上游植被恢复的重点和难点。通过十余年来在金沙江干热河谷典型区——元谋干热河谷的研究。发现岩土性质是决定干热河谷坡地水分条件与植被类型的重要因子，降水入渗能力低加剧了干热河谷的土壤干旱，据此提出不同岩土类型区的植被恢复模式和微水造林技术。并在实践中获得了成功，为干热河谷的植被恢复研究作出了有益探索。     

影响元谋植被恢复与造林成败的主要气象条件及其对策

元谋地处金沙江干热河谷，高温，少雨，干旱是影响其植被恢复及造林困难的主要气候原因，因在制宜选择适宜的造林树种和最佳造林时间，用容器苗造林，坚持预整地等是抵御不良环境条件提高造林成效的主要技术措施。     

金沙江干热河谷脆弱生态系统植被恢复及可持续生态农业模式

金沙江干热河谷脆弱生态系统具有以下特点：①干旱程度加剧，土壤凋萎温度(PWP)长达7～8个月，使许多植物无法生长；②水热矛盾突出；③水土流失严重；④人为破坏频繁；⑤植物群落破坏容易，恢复难；⑥土壤胀缩性高而不利于作物生长等特点。其中水分短缺是脆弱生态系统最严重的问题。因此，植被恢复以及可持续发展模式的建立应按水分来源划分为不同的建设系统，即“雨养生态系统”、“集水补灌系统”、“适水灌溉系统”。针对不同系统，从整体性、紧迫性、持久性、创新性、多样性、高效性、层次性等角度提出金沙江干热河谷退化生态系统植被恢复及可持续生态农业模式。即生物立体共生的生态农业模式；物质循环利用的生态农业模式；生态环境综合治理模式；资源开发利用综合模式；综合发展与全面建设的生态农业模式。     

金沙江干热河谷退化山地径流塘—草网络技术研究初报

金沙江干热河谷植被恢复的主要障碍是土壤干旱和以有机质为主的养分缺乏，由此造成人工植被成活率低或生长不良。针对这一原因，借鉴国内外干旱地区微区集水技术经验，结合金沙江干热河谷退化山地年均降雨600mm左右，地方乡土扭黄茅草(Heteropogon contortus)在人为目的干预下仍生长良好的实际，设计了山地径流塘—草网络技术。试验结果表明：径流塘—草网络技术具有固土稳水功能，可增强乔木树微区环境土壤抗蚀性能，改善以有机质为主的养分条件及树根区的土壤水分条件，使研究区内的酸角(Tamarindus indica Linn)经济乔木树种及扭黄茅草生长均超过对照；该技术操作简单，成本低，可在山地退化环境植树种草，发展经济林果中应用。     

金沙江干热区水稻超高产品种利用探讨

对云南金沙江干热河谷区水稻超高产品种引种利用状况，育种途径及其超吨粮的穗粒结构进行探讨，并就今后该区水稻超高产品种利用研究提出了建议。     

金沙江干热河谷不同土地利用方式的土壤水分特征

[目的]研究金沙江干热河谷地区不同土地利用方式下的土壤含水量的变化特征,为干热区脆弱生态环境的生态恢复、物种选择提供依据。[方法]以金沙江干热河谷典型区云南省元谋县的6种土地利用类型为例,采用TRIME-PICO-IPHTDR每月定期测定土壤水分,每个样地设3个重复,定期分别测定0～20、20～40、40～60、60～80、80～100cm处的土壤含水量。[结果]罗望子纯林土壤含水量相对稳定,且含水量较高;银合欢间伐林土壤含水量高于银合欢与其他物种组合的人工林;在草本植物较多的人工林内,土壤含水量均较低。土壤0～20cm含水量变异系数最大,40～60和60～80cm处变异系数旱季比雨季略大。不同林分组合对土壤水分影响明显,Ⅱ和Ⅵ为代表的用地类型土壤含水量较高,Ⅳ和Ⅴ中的20～60cm土壤含水量均下降,Ⅰ和Ⅲ中的80～100cm深度范围内土壤含水量均有小幅下降。[结论]土壤含水量随土壤深度的增加而增加,雨季含水量明显高于旱季,雨季土壤含水量变化速率高于旱季,植被郁闭度、草本层盖度是影响土壤含水量的主要因素。     

干热河谷4个树种叶温与蒸腾速率关系的研究

对金沙江干热河谷4个树种叶温与蒸腾速率日进程在旱季和雨季的关系进行研究,结果表明:(1)4个树种旱季蒸腾受到严重抑制呈单峰曲线,致使叶温大部分时间高于气温.其中旱季通过蒸腾控制叶温的能力排序为车桑子＞赤桉＞苏门答腊金合欢＞大叶相思.(2)雨季4个树种蒸腾均为双峰曲线,都有明显的"午降现象",且叶温大部分时间低于气温.     

金沙江干热河谷局部小气候对苏门答腊金合欢、新银合欢自然更新的影响

通过样地调查,比较了苏门答腊金合欢和新银合欢纯林在金沙江干热河谷不同地段林分结实量、种子散布格局、种子密度及幼苗、幼树数量,并对影响天然更新的因素进行了分析;同时,使用灰色关联度法对2个树种在不同地段、同一地段的天然更新进行了综合评价.结果表明:随着距母树距离的增加,苏门答腊金合欢林地种子密度减少的幅度较新银合欢小,新银合欢种子的传播距离为80～90 m、苏门答腊金合欢为100～110 m.新银合欢在金沙江干热河谷上段(鹤庆)、中段(元谋)、下段(东川)关联系数为0.333 3、0.744 9、0.957 7;苏门答腊金合欢为0.555 6、0.884 3、0.459 0;同一试验点新银合欢的关联系数比苏门答腊金合欢高0.222 2、0.444 5、0.444 5.新银合欢在金沙江干热河谷下段(东川)的天然更新状况最好,在上段(鹤庆)表现最差;苏门答腊金合欢在金沙江干热河谷中段(元谋)的天然更新状况最好,在下段(东川)表现最差;而在整个金沙江干热河谷流域,新银合欢的天然更新情况好于苏门答腊金合欢.     

干热河谷区葡萄不同灌溉模式需水量调查

2011—2012年,在位于云南金沙江干热河谷区的元谋县,采用走访农户和查阅资料相结合的方法,对3种不同灌溉模式的4个葡萄园的亩用水量、株用水量、土壤类型等指标进行定点调查,并随机对其他果园进行相关数据的搜集及分析。结果表明,覆膜滴灌比漫灌的株用水量节约近50%,比非覆膜滴灌节水30%,该灌溉模式在云南干热河谷区具有推广潜力。     

不同立地环境下金沙江干热河谷各区段植物多样性

  目的  为更精准地保护和修复金沙江干热河谷生态环境,明晰不同立地环境下金沙江干热河谷各区段植物多样性结构特征与差异。  方法  采用标准样地调查法调查金沙江干热河谷上段、中段和下段共47个样地的植物物种丰富度和多样性等。  结果  ① 金沙江干热河谷植物丰富度、多样性和均匀度从上段到下段有增加趋势,植物丰富度从大到小依次为天然林(20.56)、人工林(12.16)、稀树灌草丛(8.00),天然林和人工林之间多样性和均匀度差异均不显著。② 随海拔上升,植物多样性有增加趋势。阴坡植物多样性显著高于阳坡(P＜0.05)。③ 在海拔800~1 400 m,上段、中段和下段多样性差异不显著,而在海拔1 400~2 000 m,多样性从大到小依次为下段、中段、上段;同一坡向下段的植物多样性均高于中段和上段,且下段的Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数显著高于上段(P＜0.05)。  结论  受海拔和坡向等立地环境的影响,金沙江干热河谷各区段植物多样性存在明显差异,局部造林可提高当地的植物多样性。图1表4参27     

干旱·半干旱地区生物结皮对植被演替的影响

干旱、半干旱地区土壤表层生物结皮的发育,改变了表层土壤的粗糙度和理化性质,其较高的持水性和对降水入渗的阻碍作用,改变了降水在土壤中的再分配过程,这不但影响土壤种子库中种子的组成和种子萌发,而且影响着上层植被的演替;生物结皮的形成和发育,使降水再分配过程浅层化,提高了浅层土壤水分的含量;而生物结皮对降水入渗的阻碍作用使深层土壤水分状况日益恶化,久之将导致区域内深根系植物的衰退,浅根系半灌木和草本植物得到发展,从而引起植被的演替。     

白龙江水源涵养林不同林龄土壤性状

[目的]调查研究甘肃南部白龙江水源涵养林的土壤水分物理性质及土壤养分含量,为白龙江上游水源涵养林生态修复、环境保护营造和抚育提供有益借鉴。[方法]以白龙江林区4种林龄人工油松林类型0～40cm土壤层为研究对象,探讨人工油松林恢复演替过程中土壤理化性质的变化规律。[结果]（1）不同林龄斑块之间土壤水分有显著的梯度变化,白龙江人工油松林土壤总孔隙度、毛管孔隙度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量、田间持水量均随树龄的增加而增大;pH值差异不显著,无明显变化规律;土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷、速效钾均随树龄的增加而变大;速效磷差异不显著;（2）随着树龄的增加,树龄大的土壤孔隙度、持水能力、渗透性明显好于树龄小的,随森林坡位的降低,坡下孔隙度明显高于坡上,通透性能不断增强,pH值在坡上坡下没有明显的差异;（3）有机质与全氮、碱解性氮、最大持水量、毛管持水量、田间持水量呈显著正相关;全氮与碱解性氮呈显著正相关;土壤有机质在改善土壤理化性质和促进养分循环方面具有重要作用,已成为植被涵养水源的一个重要标志。[结论]该研究为白龙江林区退化森林生态系统恢复和重建提供依据．     

云南元谋干热河谷区典型植被恢复模式的水土保持效应（英文）

在云南元谋干热河谷区,选择坡改梯经济林、冲沟内生态林和沟头坡面生态林3种典型植被恢复模式,分别设置标准观测小区,在雨季观测这3种模式与其对照的水土流失、土壤入渗率和0～100cm的土壤剖面水分动态。结果表明,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照（未种植任何植被）减少了水土流失分别在30%和60%以上,显示出极显著的控制水土流失的效应。植被恢复还极显著增加了土壤的入渗率（可增加100%～200%）。在雨季,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照分别显著增加了土壤含水量30%和100%以上,说明植被恢复在雨季不会导致土壤旱化,因为植被恢复减少了地表水和土壤细颗粒的流失,同时还增加了降水的入渗,这2个作用都使土壤整个剖面水分含量增加。     

云南元谋干热河谷区典型植被恢复模式的水土保持效应

在云南元谋干热河谷区,选择坡改梯经济林、冲沟内生态林和沟头坡面生态林3种典型植被恢复模式,分别设置标准观测小区,在雨季观测这3种模式与其对照（未种植任何植被）的水土流失、土壤入渗率和0～100 cm内的土壤剖面水分动态。结果表明,生态林和经济林植被恢复模式较其对照分别减少了水土流失30%和60%以上,显示出极显著的控制水土流失的效应。植被恢复还极显著增加了土壤的入渗率（可增加100%～200%）。在雨季,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照分别显著增加了土壤含水量30%和100%以上,说明植被恢复在雨季不会导致土壤旱化,因为植被恢复减少了地表水和土壤细颗粒的流失,同时还增加了降水的入渗,这2个作用都使土壤整个剖面水分含量增加。     

干热河谷主要造林树种气体交换特性的坡位效应

植物光合与水分生理特征是植物逆境适应能力评价的重要参考指标.极端生境下,坡位的选择有时成为造林成败的关键.探讨了元谋金沙江干热河谷9个主要造林树种光合与蒸腾作用在不同坡位间的空间差异及干热季向湿润季转换的时序差异.结果表明,低的坡位有助于树种维持相对高的净光合速率,且树种不同,由坡位引起的光合增益效应亦具有较大差别;低坡位的光合增益效应在干热季更为明显,而在湿润季,干热胁迫解除,低坡位的光合增益效应具有较大程度的降低;在不同坡位间发生的光合限制主要受非气孔因素主导.无论在干热季或湿润季,与净光合速率的变化情形一致,低的坡位均促进了树种的蒸腾速率.水分利用效率受坡位的影响较为复杂,因树种、季节而异.     

白龙江上游不同演替阶段森林土壤入渗和持水特征

土壤入渗和持水性能对森林生态水文有着重要影响。为了解白龙江上游不同演替阶段森林土壤入渗特征和持水性能,在室内采用双环刀法对该地区土壤进行研究,测量土壤容重、孔隙度、持水量、渗透速率、根系含量等指标。结果表明:1)不同演替阶段森林土壤的容重、持水量、孔隙度的变化比较明显,并随着土层深度的增加土壤容重与持水量、孔隙度呈反比关系;2)土壤入渗速率在不同土层上各有差异,但总体有初渗速率＞平均渗透速率＞稳定入渗速率的趋势。在0~10 cm土层灌丛的渗透性能好,10~40 cm红桦林渗透性能优于其他林分;3)Kostiakov模型对不同植被类型不同土层的土壤入渗拟合的精度相对较高,尤其是对灌丛的拟合,是描述本研究区灌丛地土壤入渗特征最好的模型;4)植物粗根与土壤入渗呈负相关关系,与毛管持水量呈正相关关系,细根和中根与土壤入渗呈正相关关系,中根与毛管持水量呈负相关关系。     

干旱和干热河谷及其植被恢复

干热河谷主要分布于长江、珠江、澜沧江、红河和怒江等国内和国际性河流的上游深切河谷地段.由于地质结构不稳定,土层浅薄、人口膨胀导致过度耕种,尤其长达半年的旱季等因素使该地区的生态环境处于极端的脆弱阶段.当地的原始植被为常绿阔叶林和落叶阔叶林,但均遭到严重的破坏.现有植被为次生的稀树草坡和肉质化刺灌木.目前已经开展了一系列的有关造林技术的前期研究项目,但大规模的造林培育工程尚难以开展.     

冀北木兰围场沙荒坡地不同坡位黄柳沙障内枯落物的持水性能

目的研究不同坡位黄柳沙障内枯落物持水性能的差异,为沙漠化土地植被恢复技术研究提供技术依据。方法通过野外采样、室内测定的方法对冀北沙荒地3个坡位(坡顶、坡中、坡底)黄柳沙障内枯落物的蓄积量、持水、吸水和拦蓄能力相关指标进行测定分析。结果(1) 不同坡位枯落物蓄积量、自然含水率差异不明显(P>0.05),但不同坡位持水、拦蓄能力相关指标均表现为坡中>坡底>坡顶,且坡顶显著小于坡中和坡底(P < 0.05),枯落物持水性能综合指数也是坡顶最小。坡底吸水率显著高于坡中和坡顶(P < 0.01)。(2)不同坡位枯落物持水、吸水随时间变化趋势相同。枯落物持水率和吸水速率与浸水时间分别满足对数函数和指数函数关系。(3)通过主成分分析确定枯落物持水性能由持蓄水能力和吸水能力两大要素构成,权重分别为0.85和0.15,持蓄水相关指标代表性更强。结论枯落物持水、拦蓄能力是衡量枯落物水源涵养性能的首要因素,其中持水率、最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄率和蓄积量足以代表枯落物的持蓄水能力。而这几项指标及其枯落物持水性能综合指数均以坡中为最大。坡中是坡面承上启下的关键部位,当地黄柳生物沙障发挥了良好的生态水文作用。      

闽西竹林土壤物理性质的空间变异格局

采用地统计学与GIS分析方法,分析闽西永安市6个乡镇的毛竹林地的土壤含水量、土壤密度、最大持水量、最小持水量和土壤总孔隙度等6个物理性质的空间变异规律与分布格局。6个土壤物理指标变异系数介于0.12~0.30,均属中等变异;土壤含水量、最大持水量和毛管持水量最佳半方差函数模型均为球状模型,变程依次为3 970、4 360、4 710 m,土壤密度、最小持水量和毛管总孔隙度最佳半方差函数模型均为指数模型,变程分别为5 490、5 310、6 690 m,均大于1 000 m采样距离,且各指标随机性变异占总变异比例低于25%,分形维数趋近2,均呈现强空间相关性;除土壤密度呈各向同性且以0°方向(西—东)为优势格局外,其余5个指标呈各向异性且均以45°方向(西南—东北)为优势格局。土壤含水量与土壤密度的分布呈相反趋势,最大持水量、最小持水量和毛管总孔隙度分布格局相似,毛管持水量分布与研究区海拔密切相关,6个物理性质空间变异呈显著相关。     

黑河中游荒漠绿洲过渡带植被多样性特征及其水分的影响

应用Simpson和Shannon-Wiener物种多样性指数、Margalef物种丰富度指数、Simpson物种优势度指数和Pielou物种均匀度指数对黑河中游荒漠绿洲过渡带的植被群落多样性及土壤含水量对植被多样性的影响进行分析。结果表明:1）黑河流域荒漠过渡带共有植物12科31属37种。灌木以红砂-珍珠猪毛菜为优势群落,草本以三芒草-苔草群落为优势群落,具有物种组成简单、多样性较低的特点。2）群落在植物生活型上以旱生、超旱生或盐生的小灌木和1年生草本植物占主导地位。3）灌木群落具有较高的丰富度指数和多样性指数,而草本群落具有较高的均匀度指数。各群落丰富度指数与多样性指数、均匀度指数之间存在极显著的相关性。4）除干沙层外,每个样地各土层的土壤含水量均随土层深度的加深土壤含水量依次增大,植被丰富度随土层持水量增大而增加,植被多样性和丰富度与各土层土壤含水量呈正相关。灌木根系主要分布在20～40 cm土层,草本根系主要分布在浅层0～20 cm。表明土壤水分对群落物种组成、 植被群落多样性具有重要的影响,在植被恢复建设中优先考虑土壤水分承载力。