金尾矿废弃地不同植被恢复阶段物种多样性与土壤特性的演变

为探寻矿山废弃地植被恢复过程中植被和土壤的演替规律及物种多样性与土壤因子间的关系,以福建紫金山金尾矿废弃地为研究对象,采用空间代替时间序列的方法,对不同植被恢复阶段植物群落的物种多样性和土壤理化性质进行调查研究,并与未被破坏的自然植物群落和植被恢复前的裸尾矿进行比较分析。结果表明:(1)植被恢复能有效提高群落物种多样性,且随群落演替的进行呈上升趋势,不同植被恢复阶段的群落乔木层物种多样性明显低于灌木层和草本层,物种α多样性指数呈现相似的变化趋势;(2)植被恢复能有效改善土壤理化性质,不同植被恢复阶段的土壤容重和pH值随着恢复年限的增加而降低,土壤持水量和孔隙度逐渐提升,最大持水量和总孔隙度在恢复到11a时达到最大,相对于裸尾矿分别提高了112.91%和95.31%,有机质含量显著提高,是裸尾矿的1.99~23.30倍,养分含量逐渐增大,其中全磷和速效磷含量呈现先增加后降低的变化趋势;(3)相关性分析结果表明:植被恢复过程中物种多样性与土壤理化因子间具有明显的相关性,物种多样性与土壤养分含量呈现相似的变化趋势,植被的恢复不断改善着土壤理化性质,土壤肥力不断提高,而土壤理化性质的改善又促进了植物群落的发育和恢复发展。     

四川省铁路路堑边坡植物多样性分析

通过分析四川省内成都平原及其附近4个地点的不同铁路路堑边坡的植物多样性,比较不同边坡植被自然恢复后的植物物种多样性、人工恢复后的植物物种多样性和自然边坡的植物物种多样性,得到以下结论不同的恢复时间、不同的土壤基质和不同地点的坡面的植被情况不同,恢复时间较长、土质松软且当地原生植被较好的地点植被恢复后的植物种丰富度较高.在进行人工生态恢复时,要依据当地土壤的物理化学性质和当地植物群落的演替规律选择先锋植物种,以本地乡土植物种为首选,可依据当地情况引进外来植物种.     

西藏DG水电站工区边坡植被修复效果及生态因子分析

[目的] 探究西藏DG水电站工区内边坡植被修复效果及主导生态因子,为提高工区植被修复成功率,治理水土流失,改善生态环境等提供理论依据和技术支撑。[方法] 以工区内5种不同类型边坡(渣土堆积体、土质、土石混合、岩质、混凝土)为研究对象,选取土壤相对湿度、气温、坡度、坡向为生态因子,通过实地监测和取样分析,采用熵权法计算植被特征(物种多样性、物种丰富度、植被盖度)和土壤肥力(有机质、速效磷、速效氮、速效钾)权重分值,再由综合评价法计算综合得分,并结合极差分析甄选主导生态因子。[结果] 西藏DG水电站工区内渣土堆积体边坡、土质边坡植被修复综合得分最高,均为10.000 0,现场植被修复效果最好,而混凝土边坡植被修复综合得分仅为5.369 0,现场植被修复效果较差;边坡类型不同,各生态因子对其植被修复影响的强弱不同,即土石混合边坡表现为：土壤相对湿度＞坡度＞气温＞坡向,岩质边坡表现为：土壤相对湿度＞气温＞坡度＞坡向,而土质边坡、混凝土边坡、渣土堆积体边坡均表现为：土壤相对湿度＞坡向＞坡度＞气温,但主导生态因子却均为土壤相对湿度。[结论] 影响西藏DG水电站工区内边坡植被修复主导生态因子为土壤相对湿度。不同类型边坡植被修复最优生态因子组合存在较大差异,其中土石混合边坡、岩质边坡、土质边坡、混凝土边坡和渣土堆积体边坡相对湿度和坡度均相同,差异主要体现在坡向和温度两方面。     

不同火干扰强度对枫香次生林土壤理化性质的影响

火干扰是影响森林土壤生态系统结构与功能的重要因素之一。探讨火干扰后森林土壤理化性质的动态特征,为火后植被恢复以及森林可持续经营提供重要的理论指导。2014—2016年在湖南省株洲市枫香次生林内设置16块20 m×20 m样地进行试验,研究4种火干扰强度(对照、低强度、中强度、高强度火烧)后不同时间节点(火烧后3,30,180,360,720天)的枫香次生林的土壤容重(BD)、土壤斥水性(SWR)、有机质(SOM)、pH、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)等指标。通过描述性统计、单因素方差分析和Fisher LSD检验研究了土壤性质在同一时间节点不同火干扰强度之间以及同一火干扰强度下不同时间节点间的显著性差异(p0.05)。结果表明:火干扰后各时间节点下,BD、SWR、pH、TK均随火强度增大而增加,而SOM和TP随火强度增大而降低,不同火干扰间TN均不存在显著性差异。同一时间节点内火干扰土壤与对照相比,低强度火干扰对BD、SWR、pH和SOM的影响不显著,中强度火对部分时间节点下的土壤理化性质有影响,而高强度火对其影响均比较显著。同一强度火干扰后,BD、SWR、pH在不同时间节点间存在显著性差异,BD、SWR、pH在火烧后3天显著增大,然后逐渐减少;BD在火后360天恢复到火烧前状态,而SWR、pH则需720天。SOM仅在高强度火烧后360,720天与其他时间节点间存在显著性差异;火干扰后,SOM与火烧前相比先减少,后逐渐上升,火后360天逐渐恢复到火烧前的水平并维持稳定。中、高强度火干扰后,时间节点跨度越大,TK的差异越显著,而TN和TP仅在高强度火烧后差异显著。研究发现火干扰强度和时间节点对7种土壤性质均有一定影响,其中高强度火干扰对土壤理化性质影响最大。火干扰后短期内引起地力衰退,影响林地土壤养分状况,对土壤生态系统产生重要影响,但随着时间推移,2年后土壤理化性质基本恢复到火烧前的水平。     

不同治理措施下高速公路堆积体土壤团聚体变化特征

为定量评价坡面治理措施(植被恢复模式、恢复年限、削坡分级)对高速公路堆积体土壤团聚体的调控作用,以陕西省不同区域高速公路堆积体为对象,用干筛法和湿筛法测定其土壤团聚体组成。同时选取>0.25 mm水稳性团聚体含量(R_0.25)、土壤团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)和破坏率(PAD)等指标进行土壤团聚体稳定性分析。结果表明:与冰草相比,坡面自然植被恢复为小冠花和白三叶时对应的R_0.25,MWD和GMD均显著增加,增幅分别介于12%～15%,38%～40%,38%～41%,表明堆积体坡面恢复为豆科草本植物有利于提高土壤团聚体的稳定性; 与未复垦相比,坡面人为复垦种植玉米和黄豆时对应的MWD和GMD均显著降低,降幅分别为13%和12%,表明堆积体坡面(36°)不宜复垦种植农作物; 与恢复1 a相比,恢复2 a和5 a堆积体所对应的R_0.25和GMD均显著增加,增幅分别为13%和18%,29%和24%,但恢复5 a所对应的MWD,GMD和D与2 a均无显著差异,表明侧柏人工林短期恢复土壤团聚体稳定性持续提高; 短坡长(<60 m)堆积体坡面土壤团聚体稳定性空间分布相对均匀; 相比未治理全坡面,削坡分级治理后平台和坡面所对应的R_0.25显著增加,增幅分别介于57%～95%和38%～44%,表明工程措施可提高土壤团聚体稳定性,且平台稳定性高于坡面; D与根重密度存在极显著负相关。研究结果不仅可为工程堆积体土壤团聚体稳定性评价提供参考,也可为其治理措施配置提供指导。     

农牧交错区地形土壤因子与植物群落关系研究——以丰宁小坝子为例

对河北丰宁小坝子地区沙地植被恢复过程中植物与土壤环境性质进行了研究,选取15个指标,分别代表植被群落、地形因子和土壤性质。利用多元统计方法,对选取的指标进行了主成分分析和典范相关分析。结果表明沙漠化地区在植被恢复初期的植物多样性较低,土壤环境因子与物种多样性存在相关性,植被、地形和土壤因子相互影响:植被特征影响土壤理化性质的动态变化,反过来地形和土壤性质影响植被的分布和数量以及群落的结构。多元统计结果显示,地形、土壤养分与水分表现出较大的因子贡献率。不同因子指标集团的典范相关分析表明,坡位影响植被盖度,物种丰富度与土壤理化性质关系密切。     

两种工程堆积体边坡模拟径流侵蚀对比研究

基于对重庆市城镇建设中工程堆积体野外调查结果,选择广泛存在的紫色土和黄沙壤工程堆积体为研究对象,采用野外实地放水冲刷试验,对比分析了不同土石比及坡度的工程堆积体边坡径流侵蚀过程。结果表明:(1)工程堆积体土壤入渗率随冲刷过程呈先快速减小、后逐渐稳定的变化趋势,且波动幅度大小随冲刷流量的不同出现差异,下垫面稳定入渗率均在0.4~1.7 mm min~(-1)之间。(2)不同下垫面堆积体产流率随冲刷时间均呈先增加后稳定的谷峰交织变化趋势且随放水流量增大而显著增强;在相同放水流量时,黄沙壤堆积体平均产流率最大可为紫色土堆积体的1.89倍。(3)不同下垫面堆积体径流含沙量随冲刷时间呈先增加后稳定的波动趋势;径流含沙量在不同流量条件下介于0.21~1278.49 g L~(-1);冲刷过程中坡面面蚀向沟蚀的转化对径流含沙量有显著影响,最大可增加13.73倍;堆积体坡面侵蚀过程存在突变期、活跃期和稳定期3个阶段,细沟发生的偶然性和随机性对产沙量波动贡献率最大。(4)工程堆积体在不同放水流量条件下侵蚀泥沙颗粒粒径分布差异性明显,紫色土堆积体最大侵蚀泥沙颗粒均大于黄沙壤堆积体。研究结果可为重庆市城镇建设工程堆积体新增水土流失量预测和植被生态恢复提供重要科学依据。     

不同工程堆积体坡面治理措施对土壤抗冲刷侵蚀能力的影响

为量化不同区域堆积体坡面水流分离土壤能力,评价植被恢复模式、恢复年限和削坡分级治理对堆积体土壤抗冲刷侵蚀的调控作用。选取秦巴山区、关中平原、黄土丘陵沟壑区（陕西省境内）高速公路不同工程堆积体,通过在堆积体坡面原位采集土壤样品,室内水槽冲刷试验进行系统研究土壤分离能力大小。结果表明,秦巴山区、关中平原、黄土丘陵沟壑区典型堆积体土壤分离能力变化范围分别为0.034～1.659、0.311～0.816、0.346～1.042 kg/(m2·s)。相比冰草,堆积体坡面自然恢复植被为小冠花可以显著降低土壤分离能力,其降低幅度高达94.97%。相比未复垦,在石渣土堆积体坡面短期人为复垦种植玉米和黄豆对土壤分离能力均无显著调控效益。相比恢复1 a,恢复2 a未能显著降低堆积体土壤分离能力,恢复5 a可以显著降低堆积体土壤分离能力,其降低幅度为57.35%,相比耕地,恢复5 a土壤分离能力降低60.41%。黑垆土堆积体短坡长（<60 m）坡面土壤分离能力空间变异不显著。相比未治理坡面,削坡分级治理可以显著降低堆积体坡面土壤分离能力,治理后堆积体平台和坡面土壤分离能力显著降低66.79%和49.04%。根重密度、粘结力、含水量、中值粒径、黏粒含量与土壤分离能力之间存在极显著负相关关系,可用指数函数关系表达,并建立了基于根重密度和水流剪切力土壤分离能力预测模型。该研究不仅可为堆积体水土流失预测提供基础数据支撑,也可为堆积体坡面治理措施配置提供指导。     

光伏电站建设对土壤和植被的影响

为了探究光伏电站建设对植被、土壤的影响,通过样地调查和试验分析对靖边县光伏电站内光伏板未遮阴(NS)、遮阴(S)及电站周边区域(SA)的土壤理化性质、植被种类、α物种多样性和地上生物量进行了分析比较。结果表明:相对于SA,光伏电站内(NS,S)土壤含水量、有机质、速效磷、速效钾、植物种类、物种Patrick丰富度指数、ShannonWiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、地上生物量鲜重和干重均增加,土壤pH和电导率降低,S区域容重增加,NS降低;电站内相对于S区域,NS的土壤含水量、pH、电导率、养分、α物种多样性和地上生物量均增加,容重降低。综合来看,在干旱半干旱区域,光伏电站建设对土壤、植被生态系统的促进作用优于所带来的负面影响。     

北京怀九河河岸类型的植被与土壤理化性质差异

植被和土壤作为组成河岸带生态系统的重要因素,其空间分布与变异对河岸带生态功能起着决定性作用.以北京市怀九河河岸带为研究对象,在基于60个样地调查的基础上,对植被数量特征和多样性,以及土壤理化性质进行调查与分析,并对比了自然型(15个)、近自然型(25个)和人工型(20个)3种典型河岸植被与土壤理化性质的差异性.结果表明:1)河岸带植被组成以草本占绝大多数(占总物种数的79.22％),而乔木与灌木种类分布较少,且不同河岸类型下的植被多样性指数差异性显著(P＜0.05),自然型河岸植物多样性(4.6±0.16)以及丰富度指数(7.26±0.40)要明显大于近自然型(3.82±0.16、6.36±0.32)以及人工型河岸(3.94±0.18、5.40±0.42)(P＜0.05),表现为干扰下的河岸带生境不断退化.2)随干扰程度的增加,土壤质量不断下降,且土壤质地、密度和土壤有机质质量分数在不同河岸类型条件下,差异性显著(P＜0.05);其中,土壤有机质质量分数(％)分布表现为自然型(4.88±0.43)＞近自然型(3.47±0.31)＞人工型(1.92±0.15)(P＜0.05),土壤密度(g/cm3)分布表现为自然型(1.18±0.03)＜近自然型(1.35±0.03)＜人工型(1.52±0.03) (P ＜0.05).3)植被多样性与土壤理化性质间具有潜在的相关性;其中,植被的均匀度指数与土壤有机质质量分数显著正相关(P＜0.05),植被丰富度指数与土壤密度极显著负相关(P＜0.01)、与土壤总孔隙度显著正相关(P＜0.05),而植被物种多样性指数与土壤理化指标间相关性不显著.该研究不仅说明干扰条件影响植被与土壤间紧密的相关性,也为北京山区河岸带生态系统恢复与重建,提供基础信息和理论依据.     

内蒙古典型草原区退耕方式对植物群落特征与土壤特性的影响

退耕后不恰当的植被建设会严重影响植物群落演替及土壤性质.本文以内蒙古太仆寺旗境内典型草原为研究区,以天然草地为对照,研究退耕后自然恢复与人工种草2种退耕方式对植物群落特征及土壤性状的影响,揭示不同退耕方式的生态恢复效应.通过样方法调查不同退耕方式草地的盖度、生物量和多样性特征,并对土壤密度、机械组成及养分含量等进行了室内测定分析.结果表明:1)植物群落多样性、盖度、地上及地下生物量均表现为人工种草＜自然恢复＜天然草地,且相比于人工种草,自然恢复草地的物种组成与天然草地更为相似;2)不同退耕方式影响下土壤性质的差异主要集中在表层0～10 cm;3)在表层0～ 10 cm,土壤密度及砂粒含量表现为人工种草＞自然恢复＞天然草地,而土壤黏粒、有机质(SOM)及全氮(TN)含量则表现为人工种草＜自然恢复＜天然草地.以上结果说明,在内蒙太仆寺旗退耕后采用自然恢复方式比人工种草更有助于改善土壤理化性质、建立稳定的植被系统.经过12年的恢复,退耕草地(人工种草与自然恢复草地)仍未恢复到天然草地的水平.     

卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区金矿生态恢复区的土壤理化性质和植被群落特征

[目的]调查实施生态修复措施后的矿区土壤状况与植物群落的恢复情况,为矿区修复治理措施提供评价依据。[方法]以新疆卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区的金矿生态恢复区为研究对象,通过样方法和室内试验,进行研究区植被特征、植物群落多样性调查和土壤理化性质检测分析。[结果]与原生对照区相比,经过生态修复工作的金矿生态修复区土壤pH值、电导率、有机质、总氮、全钾的含量普遍较低;植物物种较少,以人为撒播草种的藜科植物占优势;植物群落多样性指数低,与原生对照联系紧密;植物群落主要受土壤有机质、有效磷、速效钾等含量的影响。[结论]在进行生态修复措施后,青河大沙沟和富蕴大沙沟的土壤理化性质和植物群落改善较明显,恢复效果显著。金矿恢复区由于恢复时间较短,所以植物种类稀少,群落稳定性低,土壤理化性质的含量普遍不高,还需要时间进行恢复。     

采煤沉陷区林下植物多样性与土壤因子的关系

为了研究荒漠草原采煤沉陷区生态恢复效果和影响草本层物种多样性的土壤因子,采用时空替代法,选择人工恢复5,7年的区域作为研究样地,并将未种植样地(C)作为对照组.通过野外植物群落调查和土壤采样,研究了不同恢复年限的物种多样性及其与土壤因子间的关系.结果 表明:(1)相较于对照区,人工恢复增加了菊科(Compositae)...     

庆丰采石场岩质边坡植被恢复状况和土壤特性研究

通过对庆丰采石场人工修复边坡的植被恢复状况和土壤特性进行调查,探讨了土壤理化性质及土壤酶活性与边坡植被恢复状况间的关系,以及影响土壤质量的主要因子,以期为岩石边坡的防护及生态恢复提供可以借鉴的理论依据。结果表明,在人工修复边坡上,无论是物种多样性、群落的结构及稳定性,还是土壤质量等,在短期内都难达到周边自然边坡的状态。土壤性质与修复边坡草本层及木本层植物的Margalef指数、Shannon—Wiener指数、Pielou指数间存在不同程度的相关性,其中草本层植物的物种多样性对土壤含水量、酸性磷酸酶活性、蛋白酶活性影响较大;木本层植物的物种多样性对土壤全磷质量分数、蛋白酶活性影响较大。土壤速效养分、土壤酶活性和土壤有机质等因子是影响土壤质量的主导因子。     

四川省北川县震后边坡土壤状况与植被恢复效果

[目的]探索震损边坡林业治山工程后修复坡面不同季相、坡位等因素造成的土壤理化性质的差异,为评估边坡植被修复工程效果和指导工程因地制宜的管护方法提供理论依据。[方法]根据常规森林土壤测定方法对四川省北川县擂鼓镇震后边坡治理坡面检测土壤理化性质和土壤酶活性,并调查草本植物情况,解析土壤理化性质和酶活性时空变化与植被恢复效果的关系。[结果]土壤养分状况和植被恢复情况对季相和坡位响应不明显,与未受损自然边坡差异显著,表现出了微弱的向好趋势。[结论]在目前治理技术和养护条件下,土壤养分状况的改善与植被修复情况相辅相成,在后期管护过程中,要注意引导当地居民观念,减少无关人为干扰;适时监测工程固持水土能力;计划性补种植物并对经济作物种植区施放有机肥等,以促进坡面生态系统恢复。     

龙须草复合种植技术对紫色土小生境的影响

紫色土的植被恢复是中国植被恢复难题之一.为了研究龙须草植被改善紫色土生境的效果,将引种龙须草后植物群落物种多样性与土壤环境因子的变化相结合,寻找最适宜紫色土地区生态恢复的龙须草植被恢复模式.设置3种龙须草植被恢复地模式（人工恢复地Ⅰ、Ⅱ和自然恢复地Ⅲ）,于2010年7月中旬在湖南松林村进行野外调查.通过群落分类双向指示种分析和群落排序冗余分析表明：1）土壤全氮量、土壤有机质质量分数、坡位和恢复模式是影响群落多样性的主要环境因子;2）3种植被恢复地模式中,人工恢复地Ⅱ的群落Gleason丰富度指数最大（坡上位2.171,坡下位5.863）,土壤全氮量和土壤有机质质量分数有明显提高.因此,利用龙须草进行植被恢复时应优先选取恢复效果最好的人工恢复地模式Ⅱ.     

高速公路边坡植被重建过程中群落组成特征

[目的]对河北省西柏坡高速公路4种不同边坡类型进行调查,旨在选择合适的边坡植被恢复技术。[方法]通过随机取样调查进行不同边坡群落组成结构分析。[结果]4种边坡类型的物种多样性差异显著。自然恢复土质边坡植被盖度最低,自然恢复石质边坡的物种多样性最差,人工恢复生态袋技术边坡的物种多样性和植被盖度最高。[结论]人工恢复生态袋技术和挂网喷播技术对高速公路边坡复绿都有明显的改善,而生态袋技术对边坡复绿改善最为明显。     

多阶梯边坡植被恢复技术在公路建设中的应用

以京承高速公路密云沙峪沟—市界段为例,介绍施工中采用的以客土喷播技术与基质喷附技术相结合的一种边坡植被恢复技术——多阶梯边坡植被恢复技术.该技术通过削坡机将陡坡修成一定高宽比的多阶梯状边坡,沿阶梯面铺设护坡网,将混有一定比例的植物种基质喷附在每一级坡面上;同时在各平台面客土进行乔灌木建植喷播等一系列施工流程,结合对坡面的养护管理,保证边坡的稳定性,提高植被恢复的成功率,达到坡面植被恢复与绿化的效果.多阶梯边坡植被恢复技术具有稳定边坡,减少水土流失,美化边坡环境等优点,可为同类边坡植被恢复施工提供参考.     

坡面植被恢复过程中植被与土壤特征评价

为了加快建设工程损毁立地植被群落正向演替,探究土壤特性与植被生长效果的响应关系,选取北京市延庆县上辛庄水土保持科技示范园20个典型绿化护坡小区为评价单元,运用主成分分析及聚类分析法在求得各护坡小区综合评价得分的基础上,将20个护坡小区划分为3类。采用Margalef指数、Pielou指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数评价了3类护坡小区植被群落年际分异特征,并构建了5种模式的植被-土壤环境耦合度及其预测模型。结果表明:1)坡面植被恢复过程中以土质边坡为主的护坡小区植被恢复效果普遍优于岩质边坡组成的护坡小区。2)随着年份的增加,3类护坡小区物种多样性指数增大,变异系数减小,植被演替愈加剧烈。3)植被恢复5a后,植被-土壤耦合协调程度不是十分理想,以土质边坡为主的护坡小区处于中级协调发展阶段,岩质边坡组成的护坡小区仅处于初级协调发展阶段。该研究可为建设工程损毁立地边坡植被恢复提供参考依据。     

Evaluation of vegetation and soil characteristics during slope vegetation recovery procedure

为了加快建设工程损毁立地植被群落正向演替,探究土壤特性与植被生长效果的响应关系,选取北京市延庆县上辛庄水土保持科技示范园20个典型绿化护坡小区为评价单元,运用主成分分析及聚类分析法在求得各护坡小区综合评价得分的基础上,将20个护坡小区划分为3类。采用Margalef指数、Pielou指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数评价了3类护坡小区植被群落年际分异特征,并构建了5种模式的植被-土壤环境耦合度及其预测模型。结果表明：1）坡面植被恢复过程中以土质边坡为主的护坡小区植被恢复效果普遍优于岩质边坡组成的护坡小区。2）随着年份的增加,3类护坡小区物种多样性指数增大,变异系数减小,植被演替愈加剧烈。3）植被恢复5 a后,植被-土壤耦合协调程度不是十分理想,以土质边坡为主的护坡小区处于中级协调发展阶段,岩质边坡组成的护坡小区仅处于初级协调发展阶段。该研究可为建设工程损毁立地边坡植被恢复提供参考依据。