不同干扰程度对金佛山方竹林土壤物理特性及其水源涵养功能的影响

本文对贵州遵义地区金佛山方竹(Chimonobambusa utilis)林3种不同干扰程度的土壤物理特性及其水源涵养功能等进行了研究,结果表明:干扰对方竹林的土壤容重及土壤孔隙度有比较大的影响,土壤容重均随土层深度的增加而增加,土壤总孔隙度与非毛管孔隙度基本上都是随着土层深度的增加而减小;不同干扰程度枯落物的持水率为:中度干扰>轻度干扰>重度干扰,而总持水量则为:中度干扰>重度干扰>轻度干扰;其平均最大蓄水量为:中度干扰(1237.84t/hm)2>轻度干扰(1198.21t/hm)2>重度干扰(1173.38t/hm2);非毛管蓄水量为:轻度干扰(141.06t/hm)2>中度干扰(114.81t/hm2)>重度干扰(102.67t/hm)2;平均土壤稳渗速率为:轻度干扰(2.20mm/min)>中度干扰(1.77mm/min)>重度干扰(1.00mm/min);从综合情况来看:林地的水源涵养能力(土壤最大蓄水量+枯落物最大持水量)的变化顺序为:总蓄水量中度干扰(1250.56t/hm)2>轻度干扰(1207.33t/hm)2>重度干扰(1184.78t/hm)2。在相同的立地条件下,中度干扰的方竹林的水...     

基于TWINSPAN分类的三江源区称多县高寒草甸退化研究

采用双向指示种分析法(two-way indicator species analysis,TWINSPAN),选择了植被盖度、优良牧草比例、毒杂草比例、地上生物量变化值、0～25cm土壤有机质含量变化值5项与草地退化最密切相关的植被与土壤指标,对2009年称多县高寒草甸样地调查数据和退化情况进行了分析.结果表明:称多县高寒草甸退化状况可以分为6个类,及未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化5个退化等级.在调查的63个样地中未退化样地16个,约占25%;中度退化样地25个,重度退化样地13个,中度和重度退化样地占60%左右;轻度退化样地7个,约占11%;极度退化样地2个,约占3%.随着退化等级的加重,植被盖度和优良牧草比例逐渐减少,毒杂草比例逐渐增大;地上生物量在未退化时最高,然后减少,到中度退化阶段地上生物量上下浮动,到重度退化时地上生物量明显下降;土壤有机质含量在未退化时最高,在中度退化和重度退化阶段土壤有机质上下波动幅度较大,在重度退化以后土壤有机质含量明显降低.     

黄河源高寒草甸退化过程中CO2通量的变化

为研究草地退化对高寒草甸碳排放的影响,选取青海省黄南州河南县的未退化(No degraded,ND)、中度退化(Moderate degraded,MD)和重度退化(Serious degraded, SD)高寒草甸,利用LI-8100A红外气体分析仪测定CO₂通量。结果表明：草地退化能够显著降低高寒草甸CO₂通量。未退化高寒草甸CO₂通量为12.44μmol/(m²·s),显著高于重度退化高寒草甸4.64μmol/(m²·s),中度与重度退化草甸差异不显著。全氮含量在重度退化区最高,全磷含量表现出相反趋势;速效养分随着退化的加剧逐渐减少。随机森林模型分析发现,植被特征中杂类草盖度和地上生物量是降低CO₂通量的关键因子,各土层中土壤pH,0～2、2～5 cm土壤细砂粒比例和5～10 cm土壤全磷含量为关键因子,均与CO₂通量呈显著正相关。说明高寒草甸的退化引起植被类型和土壤特征发生变化,进而导致CO₂通量发生变化...     

三江源区高寒草甸湿地植被退化与土壤有机碳损失

人为活动影响下陆地生态系统退化对于土壤碳库损失的影响规模是当前全球变化研究的热点.在青海省三江源区选择了8个高寒草甸典型样区,划分4种不同退化程度样地(原生植被、轻度退化、重度退化、极度退化),收割法采集地上部植物生物量,10 cm等深度采集表土土壤样品,分析了地上生物量、可食牧草生物量以及土壤有机碳含量变化.结果表明,随着退化程度的加剧,地上生物量和饲草生物量均表现强烈下降的趋势,但后者的下降幅度更大,在极度退化下损失达99%.研究区内高寒湿地土壤的表土有机碳含量出现极大的变异性,随退化程度的加剧而呈显著下降.与原生植被下相比,轻度退化、重度退化和极度退化下0～30cm土壤有机碳含量分别平均降低了25%、44%和52%.这种损失固然与地上部生物量下降有关,有机碳分层系数显示土壤侵蚀也是重要因素.估计退化下土壤有机碳平均下降36tC·hm~(-2),累积退化下表土有机碳损失可能在200TgC以上,保护高寒草甸生态系统,对于三江源区土壤的畜牧业可持续发展和我国陆地生态系统碳库具有极重要的意义.     

三江源区不同退化程度高寒草地土壤特征分析

研究了不同退化程度高寒草地不同土层的土壤特征.结果表明,三江源区高寒生态条件下草地退化对土壤物理、化学特征具有较为明显的影响.在0～30 cm土层,不同退化程度高寒草地土壤容重、含水量、总孔隙度差异显著.土壤容重随高寒草地退化程度的加剧和土壤深度的增加而增大,变动范围为1.02～1.61 g/cm3;土壤含水量、土壤总孔隙度随高寒草地退化程度的加剧而减小,变动范围分别为13.98％～70.75％、40.82％～60.29％;土壤pH总体随高寒草地退化程度的加剧而增大;土壤有机碳含量随高寒草地退化程度的加剧而下降,以0～10 cm土层下降最明显,轻度、中度和重度退化高寒草地该土层有机碳含量与未退化草地相比,分别下降36.05％、61.82％、66.55％;不同退化程度高寒草地土壤全氮、全磷、全钾含量总体为未退化草地＞轻度退化草地＞中度退化草地＞重度退化草地.     

不同林龄对宝天曼自然保护区锐齿栎林土壤物理性质及其水源涵养功能差异性的影响

为了探讨不同林龄锐齿栎林分土壤物理性质及水源涵养功能差异,在宝天曼自然保护区开展了相关研究.结果表明,不同林龄土壤各层容重大小顺序均为成熟林＞幼龄林＞中龄林;对于最大持水量、毛管持水量、最小持水量、总孔隙度、非毛管孔隙度,各层土壤大小顺序均为中龄林＞幼龄林＞成熟林,不同林龄上述指标随土壤加深均是逐渐减小;不同林龄锐齿栎森林水源涵养功能物质量从大到小分别为:中龄林,17.82 ×105 t· hm-2;幼龄林,15.75×105 t·hm-2;成熟林,14.47×105 t hm-2.     

白石砬子自然保护区主要森林类型土壤水源涵养功能研究

森林土壤作为森林生态水文功能最重要的作用层,其涵养水源的能力对调节洪水和干旱、减弱并防止土壤侵蚀具有重要作用。从白石砬子自然保护区土壤类型与植物带相一致的垂直分布规律出发,对区内主要森林植被类型下的土壤水源涵养功能进行了研究。结果表明,不同林型土壤容重大小顺序为人工红松林>鱼鳞云杉臭冷杉林>红松阔叶混交林>杂木林>蒙古栎林,且上层土壤容重均小于下层;不同林型土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、含水量、毛管最大持水量、渗透速度的大小均表现为蒙古栎林>杂木林>红松阔叶混交林>鱼鳞云杉臭冷杉林>人工红松林,且每种林型的上层值均大于下层;不同林型土壤的蓄水量位于729.5~1227.8t/hm2;蒙古栎林下土壤具有最好的水源涵养功能,其次为杂木林、红松阔叶混交林、鱼鳞云杉臭冷杉林、人工红松林。     

江西庐山自然保护区不同森林植被下土壤的持水性能分析

对庐山自然保护区内6种主要森林植被下枯枝落叶累积量及其吸水量和土壤物理性质、土壤水分的入渗性能进行测定分析。结果表明,该自然保护区森林枯枝落叶层平均累积量为18.67 t/hm2,其平均最大净吸水量为35.75 t/hm2,相当于3.58 mm的降雨深度,说明其森林枯枝落叶层涵养水源功能较为显著。6种森林植被下土壤容重的大小顺序为黄山松〉玉山毛竹〉茅栗、白辛树〉青岗栎、化香〉山毛榉〉马尾松;土壤非毛管孔隙度的大小顺序为马尾松〉茅栗、白辛树〉山毛榉〉玉山毛竹〉黄山松〉青岗栎、化香;马尾松林下土壤硬度最小,而土壤毛管孔隙度最大;从土壤水分的入渗性能来看,马尾松林涵养水源和理水调洪的功能要远大于其他林地类型,玉山毛竹林地最差。     

放牧强度对西藏高寒草甸植被群落和土壤理化性质的影响

【目的】研究放牧强度对高寒草甸植被群落和土壤理化性质的影响,为西藏高寒草甸科学放牧和退化草地生态系统的恢复提供科学依据。【方法】于2010-06-2012-08在西藏邦杰塘高寒草甸开展牦牛放牧控制试验,设置对照(零放牧)、适度放牧和重度放牧3个处理,研究不同放牧强度对植被群落丰富度、均匀度、生物量、盖度、密度、高度和土壤理化性质的影响。【结果】随放牧强度的增加,植被群落的丰富度和总盖度降低,均匀度指数和地上、地下生物量均先增大后减小;高山嵩草和紫花针茅的盖度和高度随放牧强度的增加而降低,密度增大。高寒草甸生态系统中土壤的体积质量和硬度随放牧强度的增加而增大;0~10cm土层土壤总孔隙度随放牧强度的增加而增大,10~20和20~30cm土层总孔隙度变化规律不明显;土壤含水量在0~10cm土层以适度放牧区最高,但各处理间无显著差异(P0.05);随放牧强度的增加,土壤有机质、全氮、速效氮含量以及pH均显著减小(P0.05),速效钾含量在0~10和10~20cm土壤中先增加后减少,速效磷变化无明显的规律性。【结论】重度放牧是高寒草甸植被退化、土壤理化性质改变的主要因素。围栏封育可作为高寒草地植被短期恢复的最佳方式。适度放牧有利于植被群落的增多和改善土壤理化性质。     

几种生态公益林土壤物理性质及其水源涵养功能

对几种生态公益林的土壤物理性质及其水源涵养功能进行了研究,结果表明:营造生态公益林后,土壤的生态功能得到改善;生态公益林地的土壤容重明显低于杉木林地,降低幅度为10%~12%;土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度均有增加;土壤自然含水量和毛管持水量分别较杉木林地提高了13%~28%和23%~27%;不同林地土壤的蓄水量为风景林地>水源涵养林地>水土保持林地>杉木林地,而凋落物持水量和林地蓄水量为水源涵养林地>风景林地>水土保持林地>杉木林地.     

恢复生态学在“黑土型”退化草地植被改建中的应用

通过对三江源区“黑土型”退化草地发生现状、成因的调查研究与分析,以恢复生态学理论为依据,提出了“黑土型”退化草地恢复理论.研究结果认为,对青藏高原高寒草甸退化草地生态系统的恢复与改建,可根据退化草地的等级(系统受损程度)采取相应的恢复措施,中度和轻度退化草地改良通过休牧、灭鼠、毒杂草防除等措施即可达到其植被的自然恢复.重度和极度退化草地由于原生植被及生草层遭到了严重破坏,出现了大面积的次生裸地,植被的自然恢复能力已基本丧失,只有通过利用适宜草种改建人工和半人工草地,才能快速恢复其退化草地植被.利用禾本科适宜牧草在高寒草甸重度和极度退化草地上改建的人工和半人工草地,其植被的盖度基本上接近于原生植被,而显著高于退化草地的植被盖度;改建植被的地上总生物量是未退化植被的4-5倍,是退化草地的10-15倍.选择适宜的草种是“黑土滩”植被改建成功的关键,施肥、灭杂、灭鼠以及适度放牧利用等人工调控措施是人工和半人工草地持续利用的关键,人工调控可有效维持人工草地的生产力,防止其快速衰退.     

秦岭火地塘林区3种土地利用类型的土壤潜在水源涵养功能评价

为了研究秦岭火地塘林区松栎混交林土壤的潜在水源涵养功能,以荒草地和农用地2种土地利用类型作为对照,于2011年5月在3种土地利用类型的样地上挖掘土壤剖面,并对其土壤物理性质和蓄水、入渗能力进行了分析,最后运用坐标综合评定法首次对该地区3种土地利用类型的土壤潜在水源涵养能力进行定量评价。结果表明:3种土地利用类型的土壤密度由大到小为荒草地(1.25 g/cm3)＞农用地(1.22 g/cm3)＞松栎混交林地(0.82 g/cm3),土壤总孔隙度由大到小为松栎混交林地(87.40%)＞荒草地(45.87%)＞农用地(38.95%);松栎混交林地土壤的蓄水性能和渗透性能最好,农用地最差。运用坐标综合评定法对3种土地利用类型进行评价,结果表明:松栎混交林地土壤的潜在水源涵养功能最佳(0.00),农用地土壤的潜在水源涵养功能最差(1.10),建议在该地区继续实施退耕还林以提高土壤的水源涵养能力。本研究为认识和综合评价火地塘林区松栎混交林的生态服务功能积累了基础资料,从而为南水北调中线工程的水源保障措施提供了一定的理论基础。      

赣南毛竹林土壤的渗透性特征

为研究赣南毛竹林土壤水源涵养功能,对崇义、兴国和于都3县毛竹林土壤持水能力、渗透性能等进行了研究。结果表明,赣南毛竹林土壤(0~20 cm)最大持水能力以毛管持水能力为主,介于998.34~1 054.83 t?hm~(-2),崇义最高,于都最低。土壤入渗能力随着土层深度的增加而降低,表层土壤入渗能力依次为崇义兴国于都;下层土壤入渗能力在不同区域间差异较小,土壤初渗率和平均渗透率依次为崇义于都兴国,稳渗率和渗透总量则为于都崇义兴国。主成分分析表明土壤水分入渗性能以崇义和兴国表层土壤最高,而兴国下层土壤最低。土壤水分入渗过程采用Kostiakov模型拟合效果最佳。土壤水分渗透能力与土壤容重显著负相关,与非毛管孔隙度和总孔隙度呈显著正相关,表明土壤容重和非毛管孔隙度是影响土壤渗透性能的主要物理性质。研究得出于都毛竹林表层土壤渗透性能、持水量能力较弱,应该采取适当的措施,以提高土壤水源涵养能力。     

青海省海南州地区草地封育后植被变化特征分析

封育作为草地生态环境与资源恢复的技术方法,在国内外均大量使用。青海省海南地区草地资源和生态环境的恢复与改善同样采用了草地封育技术措施方案,为了全面反映草地生态环境的恢复状态和草地封育的效果,对试验基地进行了为期3年的封育技术效果定点观测试验研究。研究结果表明,围栏封育技术在草地植被和生态环境恢复中具有明显的效果,但是封育措施的长短直接影响到植被的恢复程度,一般在封育3年左右无论是种群结构还是地面与地下生物量均明显增加;封育后地下生物量增加明显高于地上生物量,这主要是封育后植物种,特别是优势物种的修养生息得到恢复,有利于草地生态环境的恢复。     

鄂东南红壤水分特性的研究

研究了鄂东南地区５种母质发育的红壤水分特性。结果表明，红壤的持水性以四纪红色粘土，泥质页岩和砂质页岩发育的红壤持水性较强，石英砂岩，花岗岩发育的红壤持水性较弱。土壤水分的有效性以表土层的土壤水效性较高，土壤的导水性和土壤的爱气孔隙有关。     

小蓬竹水土保持效应的研究

[目的]探究小蓬竹的水土保持特性。[方法]利用典型的喀斯特草地和灌木群落为对照,测定小蓬竹的林冠层、枯落物层、腐殖质层的持水量和土壤物理、化学性质。[结果]小蓬竹群落林冠层、枯枝落叶层和腐殖质层能够截留更多的降水;能够有效的降低林地土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤自然含水量、毛管持水量和饱和含水量,增强其蓄水保水能力;明显增强土壤的抗蚀性和抗冲性;明显加快土壤的熟化程度,增加土壤肥力。[结论]小蓬竹对增强土壤的固土、保水、保肥能力效果显著。     

三江源地区不同退化草地群落特征分析

[目的]为三江源地区的生态保护和建设提供实践参考。[方法]测定三江源地区高寒草甸、高寒草原2种草地类型,不同退化草地的群落特征,分析生态环境保护所面临的形势与问题。[结果]随着草地退化程度的加大,群落地上植物量和物种丰富度在各级草地内变化不明显,但优良牧草比例明显呈下降趋势,毒杂草比例明显上升,草地质量指数明显下降,甚至成为负值,草地的利用价值趋于0。[结论]保护三江源地区生态环境具有重要的生态意义。     

高寒草甸退化草地植被与土壤因子关系冗余分析

旨在研究高寒草甸退化草地植被与土壤因子的关系,设置研究样地、观测植物群落特征、采集土样、分析土壤主要物理化学性质,依据数量生态学基本原理,利用退化草地植被—土壤因子数据矩阵进行冗余分析。结果表明:高寒草甸群落莎草科高山嵩草、禾本科垂穗披碱草优势度随草地退化程度的加剧而降低,杂类草黄帚橐吾、豆科黄花棘豆优势度则呈相反变化趋势;RDA排序图中,第1排序轴反映高寒草甸退化程度及土壤温度、容质量、土壤含水量、全氮等因子的综合变化;第2排序轴反映土壤机械组成的综合变化。第1、第2排序轴解释74.5%的植被变化和83.2%的植被—土壤因子关系,并表明退化草地植被与土壤因子间极显著相关;莎草科、禾本科植物与土壤有机碳、全氮、土壤含水量等极显著正相关,与容质量、土壤温度极显著负相关;杂类草及豆科植物与土壤有机碳、全氮、土壤含水量等极显著负相关,而与容质量、土壤温度极显著正相关;13个土壤因子边际作用检验表明,土壤温度、容质量、有效氮、全氮等与退化草地植被的关系更密切。利用退化草地植被—土壤因子数据进行冗余分析反映出退化草地植被与土壤因子间关系密切,不同土壤因子对草地植被分布的影响不同。     

金沙江流域退耕还草对土壤物理性质的影响*

 在金沙江流域云南省昭通市彝良县海拔2000m的半山区进行，在坡耕地建立了不同组合模式的退耕还草试验,通过持续两年的试验，实地观测和分析了不同混播牧草组合草地的土壤物理性质。结果表明，多年生黑麦草和白三叶混播组合的植被覆盖度和生物量均高于其它混播组合。人工混播草地与撂荒坡地相比较，土壤含水量增加4.07%～13.13%，毛管孔隙度增加3.84%～28.35%，土壤容重减小0.3～0.46g/cm³,土壤渗透速率提高0.83～2.64mm/cm，土壤完全崩解时间延长219～583h。容重和总孔隙度间的相关性最强，R²=0.5795；毛管最大持水量与毛管孔隙度间相关系数为R²=0.8909，土壤饱和持水量与总孔隙度之间的相关系数为R²=0.6075。退耕草地具有良好的水土保持作用。