重庆中梁山石漠化植被恢复区植被群落演替研究

以重庆岩溶石漠化植被恢复区之一的中梁山为研究区,采用"空间代替时间"的植被演替研究法,结合双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势典范对应分析法(DCCA)2种数量分析技术,从定量的角度对研究区恢复植被的演替阶段、演替系列、群落特征以及演替过程中的物种组成变化、演替与环境之间的关系等进行了分析研究.结果表明:中梁山植被恢复演替共分为9个阶段,基本遵循旱生进展演替一般规律,即从草本群落→灌木群落→乔木群落;受土壤、岩性的特殊生境影响,中梁山形成了三大土壤顶级,即以乔木为主的马尾松群落、柏木群落,以及以耐旱、耐瘠薄灌木树种构成的灌木群落.由于人工修复植被与自然恢复植被差异明显,分别形成了自然恢复演替和人为辅助演替两大演替系列;自然恢复群落与人工林相比,物种丰富度更高,功能群组成更复杂,并表现出乔木群落大于灌丛、灌草丛群落大于杂草群落,而人工辅助演替尽管加快了植被演替进程,但生态功能最差;DCCA排序结果与TWINSPAN分类结果基本一致,均出现物种组成和环境条件相似样方的集聚,这是植被与环境长期适应的结果.     

科尔沁沙地植被恢复演替过程中群落结构及土壤理化性状的变化

基于对科尔沁沙地不同土地利用方式下(禁牧、弃耕)植被恢复系列的群落学调查,分析了植被恢复过程中群落种类组成、植物物种多样性、群落生态优势度及土壤理化性状的变化情况。结果表明,从流动沙地、半流动沙地、半固定沙地到固定沙地,每一阶段都对应着一个典型的群落类型,每一群落类型都有一个作用明显的优势种。植被恢复过程中植物物种丰富度S、hannon-Wiener多样性指数、均匀度指数、群落生态优势度指数、生活型结构和分类科属组成的变化,都表明了植被发育程度的提高和群落生态功能的恢复。在演替早期,一年生、二年生和旱生植物功能群在各个阶段始终保持着较高的优势地位,对群落生态功能的发挥和维持起着重要作用。但随着演替的进行,多年生植物的种类、数量不断增加,表明多年生植物在群落功能维持中占据重要地位。藜科植物在演替过程中种类数量较为稳定,特别是在演替早期藜科植物占有很高的优势度。禾本科种类随演替进展不断增加,且在群落中的优势度逐渐上升。禾本科和豆科种类的增加表明草地质量改善和提高,同时,土壤理化性质也随之改善。土壤中有机质的含量依次为:固定沙地>撂荒地>半固定沙地>半流动沙地>流动沙地。在植被恢复过程中,不同群落的组成变化是物种适应性和群落环境变化相互作用的结果,物种、功能群组成的变化,基本反映了群落结构复杂化和环境基质稳定性增强等一系列植被与生境系统变化的趋向。     

黔中喀斯特植被恢复演替过程中土壤理化性质研究

黔中喀斯特地区石漠化后,植被恢复自然演替过程可分为草丛阶段、草灌阶段、藤刺灌丛阶段、次生乔林阶段和顶级群落阶段。以空间代替时间的方法研究各演替阶段土壤理化性质。结果表明：在黔中喀斯特植被恢复自然演替过程中,土壤容重逐渐降低,空隙度上升;土壤由弱碱性向弱酸性演替;土壤中速效养分、有机质、全氮和全磷含量均随演替进行而不断上升,速效氮、速效钾、全氮、全磷含量在次生乔林阶段达到最大;而全钾含量则随演替进行而不断下降。     

太行山南麓不同演替阶段土壤有机碳含量及季节变化特征

为探讨森林植被演替过程中土壤有机碳含量及其季节性变化,本研究选取太行山南麓不同演替阶段典型植被群落类型:裸地、草地(白草Pennisetum flaccidum)群落、灌木Ⅰ(荆条Vitex negundo L.var)群落、灌木Ⅱ(酸枣Ziziphus jujuba var)群落、20 a(栓皮栎Quercus variabilis)人工林、40 a(栓皮栎Quercus variabilis)人工林不同土层(0~20、20~40、40~60 cm)土壤有机碳及土壤活性有机碳进行研究。结果表明,土壤有机碳及土壤活性有机碳含量表现出随植被演替的推进而逐渐增加的规律性,人工林土壤有机碳含量比演替初期植被类型土壤有机碳含量有了明显增长,且差异显著(P0.05)。6种植被类型土壤有机碳含量随土层深度增加而逐渐降低,均呈现一定程度的表聚性。不同演替阶段土壤有机碳及土壤活性有机碳含量受植物生长节律及环境因素的影响,呈现出显著的季节性变化。由此得出,植被演替的正向发展是增加森林土壤碳库的有效途径。     

江苏滨海湿地不同演替阶段土壤微生物生物量碳质量分数特征及其影响因素

  目的  研究江苏滨海湿地土壤微生物生物量碳(MBC)质量分数在不同演替阶段的分布特征和季节动态,揭示其主要影响因素。  方法  选择江苏滨海湿地典型演替序列的不同阶段,光滩、大米草Spartina anglica群落、碱蓬Suaeda glauca群落、芦苇Phragmites australis群落和刺槐Robinia pseucdoacacia群落为研究对象,分析植被演替、土层和季节因素对土壤微生物生物量碳质量分数的影响,以及土壤微生物生物量碳质量分数与土壤理化性质的关系,探讨影响滨海湿地土壤微生物生物量碳质量分数的关键因素。  结果  土壤微生物生物量碳质量分数范围为116.91~326.18 mg·kg?1,不同演替阶段之间差异显著,但分布趋势与演替方向不一致,从高到低依次为大米草群落、芦苇群落、光滩、碱蓬群落、刺槐群落。在0~10 cm土层,大米草群落土壤微生物生物量碳质量分数在4个季节均显著大于其他演替阶段。不同演替阶段的土壤微生物生物量碳质量分数在3个土层均表现出随季节先增加再下降的季节变化趋势,在秋季达到峰值,而在春季或冬季则较低。滨海湿地土壤微生物生物量碳受季节和演替阶段影响较显著,其中季节因素的影响力比例最大,占32.29%。土壤微生物生物量碳质量分数与土壤总有机碳、总氮和土壤含水率之间呈显著正相关关系,而与土壤pH呈极显著的负相关关系。  结论  植被演替和季节是影响江苏滨海湿地土壤微生物生物量碳分布和动态特征的主要因素,其中季节因素的影响力最大,土壤有机质、含水率和pH是直接影响土壤微生物活性的关键性因子。图1表2参35     

喀斯特森林植被自然恢复过程中土壤化学计量特征

目的研究茂兰喀斯特森林植被自然恢复过程中不同演替阶段土壤养分与化学计量的动态变化规律,探讨两者间的相互关系,定量评价各影响因子对其的解释程度,阐明群落演替与土壤性状演变间的内在耦合关系,旨在为该区域植被的恢复与重建提供理论依据。方法以草本群落、灌木灌丛群落、乔林群落和顶极常绿落叶阔叶混交林群落等演替阶段为研究对象,每个演替阶段各设置3个固定样地,样地内根据不同小生境随机布设12个土壤剖面,分层取样,测定土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）和全钾（TK）含量,并计算其化学计量比。结果研究区土壤的SOC、TN、TP和TK含量均值分别为54.72、4.67、0.73和8.53 g/kg,且SOC、TP和TN含量相互间均存在显著或极显著正相关,表现出相对一致的变化规律;C:N、C:P、C:K、N:P、N:K和P:K分别为11.95、79.16、6.50、6.64、0.550 1和0.085 2;从变异系数来看,除TK含量和C:N属弱变异性以外,其余土壤养分含量及化学计量比均属中等变异性。随植被的正向演替,不同演替阶段的SOC、TN和TP含量基本上均呈上升趋势,而TK含量则呈倒“V”字型变化,表现为:乔林阶段 > 顶极阶段 > 灌木灌丛阶段 > 草本阶段;各演替阶段不同土层深度的SOC、TN和TP含量均表现为0 ~ 10 cm要高于10 ~ 20 cm,而TK含量则无明显变化。土壤化学计量特征随演替的进展其变化趋势差异较大;在土壤剖面层次上,各演替阶段除C:N不同土层深度间无显著差异以外,其余也均表现为0 ~ 10 cm要高于10 ~ 20 cm。冗余分析结果表明,土层深度和群落演替是调控该区域土壤养分含量和化学计量特征的主要因素,对其解释程度分别为32.82%和32.19%。结论研究区土壤有机碳含量相对较高,氮、磷养分含量丰富,植物生长受氮（或磷）素限制的原因可能是土壤养分含量的有效性偏低所致;减少人为干扰、加之适当的保护,促进群落的正向演替,提高喀斯特森林生态系统的稳定性和抗干扰性,有利于土壤养分的积累;研究初步揭示了众多影响因子对土壤养分含量和化学计量特征的解释程度,对喀斯特森林的保护具有重要的指导意义。      

广西马山岩溶植被年龄序列的群落特征

石漠化地区是我国西南植被恢复和生态重建的重点和难点地区。通过对马山县岩溶植被年龄序列(石漠、草丛、灌丛、小乔林和成熟林)5个演替阶段15个样地(20 m×50 m)的系统取样调查,研究了停止人为干扰后岩溶植被的更新、演替及群落特征的变化。结果表明:沿石漠、草丛、灌丛、小乔林、成熟林的顺向演替发展,群落各层次的覆盖度存在显著差异(P<0.05),乔木层覆盖度以成熟林最大,灌木层覆盖度以小乔林最高,而草本层覆盖度以灌丛最高;重要值≥10.00的科、属、种最大值出现在小乔林;不同演替阶段群落不同层次的结构明显不同,乔木层的植物密度存在显著差异(P<0.05),以小乔林最高;成熟林灌木层的植物密度显著低于小乔林和草丛(P<0.05),与石漠和灌丛差异不显著(P>0.05);森林阶段草本层的植物密度显著低于灌丛、草丛和石漠(P<0.05);群落的物种丰富度随着顺向演替发展而增加,但不同演替阶段不同层次的丰富度变化不同,草本层的物种丰富度以草丛阶段最大,成熟林最小;灌木层的丰富度以小乔林阶段最大,石漠阶段最小;乔木层的丰富度以小乔林最大,成熟林有所下降;不同演替阶段群落草本层的生态优势度无显著差异(P>0.05),而灌木层和乔木层均存在显著差异(P<0.05)。岩溶植被恢复可分为恶劣物理环境阈值和顶极种缺乏的阈值两个阶段,每一个阶段内由不同功能特征的驱动种和关键种决定着群落的演替方向和速度,越接近演替后期,顶极种越丰富,群落驱动种和关键种向高级、大型和长寿植物发展的趋势越明显。     

腾格里沙漠南缘天然群落主要种群空间分布格局研究

运用扩散系数、聚集指数、平均拥挤度、聚块指数、Cassie指数、Moristia指数、聚集强度等7项指标,对腾格里沙漠南缘天然植被群落演替进程中半固定沙地、半固定-固定沙地过渡带、固定沙地3个不同演替恢复阶段优势种群的空间分布格局及格局变化过程进行了研究。各项指标的分析结果基本一致,各演替阶段的优势种群均表现出显著聚集分布的空间格局,且C和PI分别都通过了t检验和X2拟合检验,与预期假设呈显著差异,测定结果较好。引起腾格里沙漠南缘天然植被恢复初期优势种群呈显著聚集分布的主要原因有植物种本身的繁殖特性带来的空间局限性,风大沙多的外部环境以及土壤水分和养分强烈的空间异质性。优势种群空间分布格局强度的变化,与群落的空间异质性以及群落演替逐渐进行的生态学过程相对应,演替初期,优势种个体数量较少,处于侵入繁殖的阶段,群落物种数量相对较丰富,较强的空间异质性促进较强聚集分布的形成,随着群落演替的不断推进,优势种完全占据了空间资源,聚集强度下降,群落空间异质性逐渐降低,群落更加稳定,植被逐渐得以恢复,目前形成了以油蒿为主要优势种群的天然植被格局。     

苏北低山丘陵区群落次生演替中碳贮量研究

[目的]为探明群落演替过程中碳贮量分布格局。[方法]对苏北低山丘陵区典型群落进行样地调查,并对其生态系统碳贮量进行研究。[结果]土壤碳贮量随群落演替进程逐渐提高,乔木阶段(58.61 t/hm2)灌丛阶段(44.58 t/hm2)草本阶段(20.37 t/hm2);不同森林植被类型碳贮量的差别较大,其中凋落物和植被碳贮量的差异并不大,碳贮量差异较大的原因在于土壤碳贮量差异较大;碳贮量随群落演替进程逐渐增加,栓皮栎群落碳贮量(40.53 t/hm2)最高,白草群落碳贮量(1.24 t/hm2)最低;生态系统碳贮量随演替进程而增加,草本阶段(20.13t/hm2)灌木阶段(52.34 t/hm2)乔木阶段(92.98 t/hm2)。[结论]该研究可为苏北地区植被建设提供理论指导。     

黄河三角洲湿地不同植被群落下土壤养分含量特征

以黄河三角洲潮上带湿地为对象,通过采样、分析,研究了4种典型的植被群落下水盐梯度和土壤养分含量的变化特征.结果显示,沿植物群落演替方向,土壤水分含量无显著差异,土壤盐分呈逐渐降低的趋势,在一定程度上反映了植物群落的不同演替阶段.在这种水盐梯度下,植被群落的变化能够影响土壤养分含量,沿着植被演替方向,全碳与有机质含量随着演替方向呈先逐渐降低后增加的趋势,土壤碳氮比((C/N)在植被演替中期相对较高;全氮含量沿着演替方向呈现增加趋势,硝态氮与铵态氮先增加后降低;全磷与有效磷随演替变化系数较小,演替中期各理化性质变异系数相对较大.各群落土壤C/N值均小于25.相关分析表明,全氮、有机质与有效磷两两显著相关(p<0.01),有效磷还与含水率显著相关(p<0.05),硝态氮、钱态氮和全磷未显示出与其他理化性质的相关关系.含水率与pH值显著相关(p<0.05),且二者均与土壤盐分显著负相关(p<0.01).