人工植被土壤水分状况与动态研究进展

20世纪80年代后，人工植被在干旱、半干旱、半湿润地区都出现了土壤干化现象，而集水造林对改善土壤水分亏缺具有良好的效果．人工植被的土壤水分动态研究主要集中在季节动态和垂直动态两方面，土壤水分的运动定量化研究取得了一定进展，目前，研究主要围绕饱和一非饱和条件下运动参数的确定．土壤干化评价指标、水分环境负荷量、特定条件下树种结构和密度设计等将是今后研究的主要方向．     

模拟干化土壤中的植被生长及土壤水分变化

为了探讨黄土丘陵干化土壤中栽种植物生长及其土壤水分问题,试验采用野外地下大型土柱模拟当地深层干化土壤,并在试验土柱栽植典型植物早熟禾、柠条、苜蓿和刺槐,于2014-2016年定期观测试验植物生长及土柱内10m土层土壤水分,分析干化土壤中不同植被生长状况及土壤水分变化和水分利用效率,以期为干化土壤建造植被提供依据。结果表明:1)模拟干化土壤中,早熟禾、柠条、苜蓿和刺槐种植地土壤水分活跃层分别为0~2.6、0~3.2、0~3m和0~10m,其中早熟禾种植地土壤活跃层水分得到提升,该层次土壤储水量较初期增加115.07mm,柠条、苜蓿和刺槐在2014年后活跃层干化加剧,与初期土壤储水量相比,该层土壤储水量至2016年分别减少42.90、45.57mm和241.57mm。2)稳定层分别为2.6、3.2、3m和10m以下,稳定层土壤水分无显著差异(P0.05),与初期相近。3)干化土壤中植被生长受当年降水量影响较大,株高生长量和单株生物量在2016年丰水年显著高于2015年枯水年(P0.05)。4)早熟禾和苜蓿水分利用效率在枯水年丰水年,柠条和刺槐水分利用效率在丰水年枯水年。     

黄土高原植被建设对土壤干层影响研究进展

为深入了解土壤干层研究现状,为下一步研究土壤干层对植被生态与土壤水分的影响奠定基础,运用文献调研法对土壤干层基本特征、影响因素与危害等方面进行总结剖析,明确当前恢复土壤水分及修复土壤干层主要措施,在人工植被恢复建设中,因地制宜,选择合理的植被配置和土地利用方式,通过人工集流等技术措施,有效地利用水资源,减少土壤干层发育.并提出如何高效率恢复土壤水分,防止土壤干层进一步发育仍是未来的研究重点.     

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。     

不同植被类型对土壤物理性质的影响

为了探究临夏县退耕还林区不同植被恢复模式对土壤理化性质的影响,以退耕还林区不同植被类型的林草地和农田为研究对象,分别分析了不同立地条件下的土壤含水量、土壤p H值、土壤容重、土壤孔隙度及其团粒结构等,并对土壤特性进行了比较,旨在探讨该区不同植被恢复模式对土壤理化性质的影响,为客观评价不同植被恢复模式在该区的生态效应、指导该区的生态建设提供参考。     

黄土高原果业发展对区域环境的影响与对策

黄土高原地区由于适合果树生长的自然环境优越,果业发展迅速,特别是苹果产业的发展．这很大地促进了该区经济发展。但是果园的迅速发展对生态环境的影响还未被重视．果园的高投入与高产出经营方式,加剧了该区水分供应与需要的矛盾,可能造成土壤水分的过渡消耗而形成生物利用型土壤干层。大量的肥料投入果园,导致氮素可能以硝态氮形式在土壤中大量累积,同时深层水分过度消耗．产量受控于降水。农药与化肥的使用可能造成土壤重金属污染与农药残留;未来应加强果园水分循环及氮素平衡方面的研究,控制农药的使用,实现黄土区果业的健康稳定发展。     

金沙江干热河谷植被恢复探讨

从气候、土壤蓄水能力及植被演化历史等方面论述金沙江干热河谷植被恢复的基本原则、途径及方向.分析认为:金沙江干热河谷目前的植被状况是该区气候变迁的结果,但人为干扰加速了植被的逆向演替进程;旱季水热的非同步性是植被恢复困难的根本原因;微生境的气候差异,特别是旱季蒸发量的差异是影响植被状况的外在因素,但旱季土壤中的有效水贮量和消耗速度是决定因素;所有节水技术必须以提高旱季土层的有效水数量为核心,如改善土壤的结构、提高土壤水源涵养能力、增加土壤入渗能力、减少土壤蒸发;该区的植被恢复方向应以形成稳定的植被群落为目标,并以近自然林为参照,采取"适度"造林和合理的节水技术,以提高植被恢复成效.     

人工油松林地土壤水分亏缺和补给动态变化规律

为探究降雨对人工林土壤水分的影响,对黄土丘陵区人工林草植被进行土壤水分监测,结果表明:该区自然条件下降雨的最大入渗深度为140 cm;雨季降雨过后,油松林和撂荒地分别在0~30、0~40 cm土层植物水分亏缺得到完全补偿,深层土层植物水分亏缺仅依靠降雨不能得到完全恢复;试验地人工林和撂荒地土壤剖面水分整体呈难效水状态,土壤水分对植被生长有一定的抑制作用。降雨能提高最大入渗深度以内土层的土壤水分有效性。     

人工油松林地土壤水分亏缺和补给动态变化规律

为探究降雨对人工林土壤水分的影响,对黄土丘陵区人工林草植被进行土壤水分监测,结果表明:该区自然条件下降雨的最大入渗深度为140 cm;雨季降雨过后,油松林和撂荒地分别在0³0、030、0⁴0 cm土层植物水分亏缺得到完全补偿,深层土层植物水分亏缺仅依靠降雨不能得到完全恢复;试验地人工林和撂荒地土壤剖面水分整体呈难效水状态,土壤水分对植被生长有一定的抑制作用。降雨能提高最大入渗深度以内土层的土壤水分有效性。     

鄂尔多斯高原北部沙区生长季土壤水分特征分析

土壤水分是沙地植被稳定性的决定因素之一。在鄂尔多斯高原北部沙区选择地形或植被类型各异的24块样地进行生长季土壤水分监测与分析。结果表明，研究区土壤水分具有极高的时空异质性，不同样地、不同层之间的土壤体积含水量在0．7％～39．4％之间变化，且多数样地存在0～10cm厚的干土层；0～70cm厚度土层的平均水分含量大于10％的样地的等值线图具有极大的相似性，小于10％的样地差异较大却分布了研究区的主要植被类型；土壤水分对降水有明显的响应作用，在三维等值线图上表现出典型的凹陷（干季）和凸起（雨季）。进一步探究该区域以土壤水分为主的自然植被分布格局、人工植被配置、生态水文过程转变、人工生态系统的演替等问题，将有助于完善该区域的生态安全格局。     

黄土高原区煤矿复垦地乔灌木根区土壤特性研究

采用化学分析、微生物平皿培养,研究了黄土高原区准格尔煤田黑岱沟露天煤矿人工复垦区9种乔灌草不同配置下的土壤0～20cm及20～40cm土层60个土样的土壤性质及微生物的数量与组成。结果表明：①黄土高原区露天煤矿人工复垦区与裸地土壤中仍然生存着数量较多的细菌、放线茵及真菌,其中各类群的数量排序为：细菌〉放线茵〉真菌;②不同树种下的土壤中细菌、放线茵及真菌数量不同,土壤微生物的数量按灌木林〉乔木林排序;③黄土高原“果树人工林-微生物-土壤”生态系统微生物数量大,种类较多,生物活性强,对土壤物质转化及肥力提高有明显作用。在恢复黄土高原植被时应将沙棘作为先锋树种。     

延河流域人工与自然植被土壤水分空间差异性研究

[目的]研究延河流域自然植被与人工植被土壤含水量及其空间变化,为黄土高原土壤水分的利用和人工植被建设提供理论依据。[方法]针对延河流域人工植被建造存在植被退化问题,根据降雨温度变化,将延河流域划分为17个环境梯度单元,对自然植被与人工植被进行了野外调查,研究了降雨梯度、坡位及坡向对植被0~500 cm土层土壤含水量的影响。[结果]流域内土壤水分具有很强的空间变异性。自然植被0~500 cm土壤含水量为8.15%,变异系数为33.12%;人工植被土壤含水量较低,仅6.74%。地形因子能够显著影响自然植被与人工植被的土壤含水量,自然植被不同坡位和坡向的0~500 cm土壤含水量大于人工植被。[结论]综合考虑土壤水分生态环境的可持续性,阴坡下与平地相对适合人工植被的营造,在植被配置时,需要考虑植被类型及耗水特点。     

黄土高原不同类型土壤团聚体中氮库分布的研究

【目的】研究黄土高原主要土壤不同团聚体中氮库的分布特征。【方法】根据不同植被类型和土壤类型，分别从黄土高原不同地域分层（0～20、20～40和40～60 cm）采集22个土壤剖面样品。【结果】无论哪种团聚体，从表层向下，有机氮、矿质氮、铵态氮、硝态氮含量皆呈递减趋势。不同土壤团聚体，其有机氮含量明显不同，>5 mm、2～5 mm、1～2 mm、0.25～1 mm粒级团聚体有机氮含量依次递增趋势，而0.25～1 mm、<0.25 mm粒级团聚体的有机氮含量依次呈下降趋势，以0.25～1 mm团聚体有机氮含量最大；不同团聚体中铵态氮、硝态氮和矿质氮含量分布没有明显的规律性。由于不同大小团聚体所占比例不同，因此无论是土壤有机氮，还是矿物态氮，其贮量在土壤团聚体中的分布与含量并不完全一致：> 5 mm、2～5 mm、1～2 mm粒级结构体中贮量依次呈递减趋势，而1～2 mm、0.25～1 mm、< 0.25 mm依次呈递增趋势，以1～2 mm结构体贮量最低。【结论】在黄土高原地区，土壤中各级团聚体含氮量分布随纬度增加而降低，土垫旱耕人为土各级团聚体含氮量最高，干润砂质新成土各级团聚体含氮量最低。植被对团聚体中的氮素分布也存在一定影响，有机氮和矿质氮大体上均呈自然林地>新垦农田>人工林>农地。     

黄土高原植被的发展分析

由一些概念,阐述了黄土高原植被发展的特点及其背景条件和依据。表明植被建设是植被发 展的前提,它其实和生态修复是一致的。植被建设具有多种环节,需要既突出植被的个性,又要强调 植被的整体性。在大面积的植被建设中,自然植被是基础,而人工植被是对它的补充、改良或完善,适 当而合理的配置是允许的。以农田为代表的人工植被有其正面积极意义。自然植被和人工植被以及 生态型植被和经济型植被,并非非此即彼,它们之间的中间类型植被有着较大的发展空间。植被建设 最终是要形成生态型植被为框架的景观格局。农区应当是人类生产经济活动的主要区域。与黄土高 原山区及城镇、工矿相比,农区是植被建设的关键。     

黄土高原植被演替过程中植被与土壤养分、水分关系研究进展

植被演替是生态学的重要研究内容,也是生物界最常见的自然现象之一。由于黄土高原地区自然环境恶劣,因此该区植被在演替过程中植被与土壤水分和养分的相互关系研究一直颇受关注。本文综述了黄土高原植被演替中植被与土壤水分、养分相互关系的研究进展,并对其发展做了展望。     

半干旱黄土高原丘陵区不同植被条件下土壤水分研究进展

黄土高原丘陵区,是世界上水土流失最为严重的地区之一.而该地区的年平均降水量较少,水分作为关键性因子严重地制约着黄土高原丘陵区植被的恢复与重建.基于此,综述了SPAC(Soil Plant Atmosphere Continuum)中的水分运动规律,以及该地区土壤水分特征、水分有效性、土壤水分入渗特征和植物的蒸腾、蒸散等方面的研究进展,并提出有待于今后进一步研究的问题.     

黄土高原土壤干层初步研究

在详细描述土壤干层现象和类型的基础上 ,分析了土壤干层的成因 ,即低降水高蒸发、水土流失、植被类型选择失当、群落生产力过高和群落密度过大等 ,指出土壤干层的危害主要表现为使局部小气候环境趋于旱化、土地退化、植被生长衰退、天然下种更新不良及加大造林难度等 ,最后提出了缓解土壤干层对黄土高原生态环境的恢复和重建的意义和重要性。     

晋西黄土区不同林地植物多样性研究

目的探索不同林地林下植物多样性特征及其与环境因子的相关性, 为黄土高原地区植被恢复与重建工作提供科学依据。方法以山西吉县蔡家川流域3种人工林(油松林、刺槐林和油松×刺槐混交林)和2种天然次生林(山杨次生林、辽东栎次生林)为研究对象, 采用标准样地调查法进行植被调查。结果结果表明:5种林地类型共出现林下植物52种(灌木植物17种, 草本植物35种), 且不同林地类型林下植物物种组成及分布差异较大, 天然次生林的灌木物种数量明显多于人工林, 而草本物种数量却要少于人工林。5种林地类型的灌木层均匀度指数无显著差异, 物种丰富度指数和多样性指数表现为天然次生林>人工林, 而草本层物种丰富度指数、均匀度指数及多样性指数均表现为人工林>天然次生林。环境因素对林下植物多样性的影响较大, 尤其是郁闭度、土壤含水量及毛管孔隙度对林下植物多样性的影响较为显著。结论不同林地林下植物多样性差异显著, 综合考虑灌木及草本层植物组成及多样性特征, 油松×刺槐混交造林方式优于纯林造林方式, 应该在该地区合理扩大油松×刺槐混交造林的面积; 郁闭度是影响林下植物多样性的主要环境因子, 因此可以通过适当开窗疏林来提高林下植物多样性。      

植被建设在黄土高原生态环境建设中的地位和作用

分析了黄土高原的植被状况 ,阐述了植被对改善生态环境的作用 :保持水土 ,涵养水源 ,减少地表径流 ;调节气候 ,减轻自然灾害 ;改良土壤 ,提高土壤肥力。最后针对长期以来黄土高原植被建设中存在的主要问题 ,提出了用先进的造林技术 ,林草并重、草业先行 ,加强预防监督工作 ,加大投资力度等措施加快植被建设的几点看法和建议。     

黄土丘陵区植被类型对土壤微生物量碳氮磷的影响

选择黄土丘陵区延河流域4种典型植被类型下的土壤为研究对象,测定了土壤微生物量碳、氮、磷和相关基本理化性质。结果表明,在此流域的典型天然草地、人工灌木林、人工乔木林和农地中土壤微生物量碳(MBC)的含量范围分别为315.15-400.89、246.56-321.25、267.76-347.05和118.96-245.14 mg/kg,土壤微生物量氮(MBN)的含量范围分别为35.87-47.63、27.63-42.89、24.66-36.20和15.64-22.56 mg/kg,土壤微生物量磷(MBP)的含量范围分别为14.14-22.96、12.89-19.75、11.54-14.40和7.23-11.59 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出天然草地最高、人工乔、灌木林次之,且均显著高于农地的趋势,表明退耕还林还草对土壤微生物生物量有明显的促进作用。不同植被类型下,土壤微生物量碳氮比和碳磷比的变化范围分别为7.49-10.87和16.27-24.11,土壤微生物量碳、氮、磷占土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)百分比的范围分别为2.70%-4.85%、2.56%-4.45%、2.08%-5.34%。其中天然草地、人工灌木林和农地土壤的微生物量碳氮比、碳磷比均显著小于人工乔木林(P < 0.05); MBC/SOC在不同植被类型下的差异不显著,MBN/TN和MBP/TP均呈现出天然草地>人工灌木林>人工乔木林和农地的趋势,且差异显著(P < 0.05)。微生物量碳、氮、磷与土壤有机碳、全氮和土壤含水率呈现极显著或显著相关性,与土壤pH值呈现出不同程度的负相关性,表明植被类型对这些与土壤微生物量紧密相关的理化性质也有显著影响。