晋西黄土区蔡家川封禁流域植被演替规律

黄土高原地区由于强烈的水土流失,生态系统处于极度退化的状态,探讨该地区植被自然恢复演替过程中植物多样性的变化规律,对于指导该地区的人工植被建设具有重要的理论价值与实际意义。采用样线与样方相结合的方法,对晋西黄土区蔡家川封禁流域植被的自然恢复及分布规律进行调查;采用聚类分析和演替分析方法,研究了该流域植物群落类型与演替过程。研究结果表明,随着植物群落的演替,流域植被总的覆盖度大幅度增加,物种多样性增加,流域现为该地区的顶级群落-以油松为建群种的植物群丛所占据。     

天津市填海造陆区自然植被演替特征及其影响因素

[目的] 探究天津市填海造陆区自然演替特征和影响因素,为填海造陆区生态恢复与重建提供科学依据。[方法] 以天津市不同时期填海造陆区为研究对象,采取野外调查采样、实验室测定与双向指示种分析法(TWINSPAN)、除趋势典范对应分析(detrended correspondence analysis,DCA)、典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)等分析方法,分析天津市填海造陆区植物群落类型、演替模式和影响因素。[结果] ①天津市填海造陆区自然植被演替序列为：盐地碱蓬群落→芦苇—盐地碱蓬群落→獐毛群落→芦苇群落→柽柳—鹅绒藤群落。随着演替的进行,土壤含盐量逐渐降低,植物种类逐渐增加。②土壤全盐含量、离市区二级道路的距离和离15 m等深线的距离在不同演替阶段间存在显著差异,是天津市填海造陆区自然植被演替的主要影响因子。[结论] 天津市填海造陆区的植被演替受自然和人为因子的共同作用,科学调控环境因子(如土壤全盐含量)可为填海造区植被恢复提供有利环境条件。     

黄土丘陵区典型草地演替中植物群落特征与土壤储水量关系

[目的]阐明草地植被演替过程中植被生产力、植物多样性等生态学特征与土壤储水量的关系,为探明黄土高原地区植被恢复的生态环境效应提供一定的科学依据。[方法]采用时空互代的方法对宁夏回族自治区固原市云雾山保护区自然恢复3,8,13,46,66,89a的样地进行取样,分析0—100cm土层土壤储水量的分布及其与地上地下植物生物量、物种多样性的关系。[结果]随着草地演替的进行,植被群落盖度、生物量和物种多样性指数在恢复13a之前显著增加,之后渐趋稳定;土壤含水量逐渐增加,容重逐渐降低。植被群落演替对0—40cm土层土壤储水量没有显著影响,但演替后期对40cm以下土层水分有明显消耗。植被群落生物量及物种多样性指标与表层0—10cm水分呈显著正相关。[结论]草地演替过程中,植被群落生物量和物种多样性的增加与表层土壤储水能力的提升密切相关,但深层根系生物量的增加对下层土壤储水的消耗也逐渐增大。     

桂西北喀斯特人为干扰区植被自然恢复与土壤养分变化

为促进桂西北喀斯特退化生态系统的恢复与重建,采用全面调查和样方调查方法,以自然保护区的顶级群落为对照,研究了桂西北喀斯特人为干扰区自然恢复22a后植被的演替规律与土壤养分变化。结果表明,干扰区物种丧失严重,种类仅有自然保护区的26.6%,随着群落由草丛→草灌丛→灌丛→藤刺灌丛→乔灌丛→顶级群落的顺向演替和发展,群落的高度、生物量和物种多样性、土壤有机质、养分、阳离子交换量和硅、铁、铝、钛等矿质全量逐步增加,钙、镁全量显著减少,pH值降低,土壤质量随着植被的恢复呈波折性提高。     

黄土丘陵沟壑区退耕坡地不同植物群落的土壤侵蚀特征

黄土高原地区水土流失造成严重的农业和生态环境问题,而植被能从根本上控制黄土高原的水土流失.以安塞县典型退耕坡地不同植物群落为研究对象,采用侵蚀针法,结合2012-2015年降雨数据及不同植物群落特征的分析,研究不同植被恢复坡地的土壤侵蚀特征.结果表明:研究期间,不同年份植被群落土壤侵蚀强度为丰水年＞平水年＞枯水年.不同植被类型群落防治土壤侵蚀的能力不同,具体为自然恢复灌木群落＞自然恢复草本群落＞人工灌木群落＞人工乔木群落.灰色关联度显示,降雨量与坡度是影响植被群落土壤侵蚀最重要的因素,乔灌木群落坡度＞降雨量,草本群落降雨量＞坡度.自然恢复植被群落枯落物盖度＞植被盖度,人工植被群落植被盖度＞枯落物盖度;因此,在当前植被条件下,未受到扰动的群落可有效减少降雨对土壤侵蚀的影响;在进行植被恢复时,应优先进行植被自然修复,适时适地引入乔灌木进行植被恢复人工调控,尽早促进乔木群落的林下植被发育,保护其林下灌草层和枯落物层,同时减少人为干扰.     

天津地区湿地土壤种子库及其在受限空间中的植被演替研究

湿地土壤种子库运用对植被恢复的研究具有重要意义。从植被演替的角度出发,设置相对封闭的受限空间,持续监测土壤种子库萌发及其后续植物群落的演替情况,记录物种组成、群落多样性指数和群落覆盖度等参数的变化规律,评估了采用湿地土壤种子库进行植被恢复的效果。并对地面植被、土壤种子库及其演替植被的群落相似性指数进行了对比分析。结果发现:(1)土壤种子库恢复后期的植被与地面植被相似度较低(小于0.25);(2)植被恢复过程中,群落多样性指数呈现先降低后升高的趋势,而恢复3a后的植被群落多样性指数均接近于地面植被;(3)生长期的群落覆盖度高于90%,能够满足天津地区滨海盐碱型湿地植被恢复的要求。     

子午岭地区植被演替的土壤碳汇效应

为明确黄土高原地区植被长期恢复的土壤碳汇效应,采用时空互代的方法,研究子午岭地区150年以来8个植被演替序列的土壤有机碳含量及储量的变化特征,分析影响土壤有机碳储量变化的植被因素。结果表明:从农地演替到气候顶级辽东栎(Quercus wutaishanicaMary.)群落,土壤有机碳含量和储量明显增加,表现为演替前期(草本群落)快速增加,后期(乔木群落)趋向稳定的变化特征。剖面上来看,随着土层加深,土壤有机碳含量迅速减少。0—5 cm土层土壤有机碳含量与5—20,20—40 cm土层差异显著(P＜0.05),表明土壤有机碳积累存在明显的表聚效应。枯落物蓄积量与细根生物量均随演替时间呈现出增加的变化特征,前者更有利于提高土壤有机碳储量。0—5 cm土层与0—20 cm土层土壤有机碳储量与演替时间均存在极显著的幂函数关系,不同土层之间土壤有机碳储量线性相关关系显著(P＜0.001)。植被长期演替具有显著的土壤碳汇功能。未来黄土高原地区林、草地的恢复应根据植被带的分异规律,促进自然演替,以进一步提升该地区的土壤碳汇潜能。     

黄土丘陵沟壑区抗侵蚀植物的初步研究

 土壤侵蚀作为山区生态系统退化最主要的驱动力,严重干扰着植被的发育演替过程,植被则通过采用不同的繁殖方式、形态与生理补偿等方式来克服和适应土壤侵蚀造成的负面压力,使植物本身对土壤侵蚀环境的适应性增强,继而发展成为可抵抗土壤侵蚀的植物和群落。凡具有适应土壤侵蚀环境能力,能在土壤侵蚀条件下生存,并能保护改良土壤和具有防止土壤侵蚀的作用,具有繁殖更新能力,可维持群落稳定与可持续发展的植物,称之为抗侵蚀植物。在对黄土丘陵沟壑区植被恢复中不同抗侵蚀植物进行分类、及其侵蚀学特征与土壤侵蚀环境演变特征分析的基础上,提出从土壤侵蚀学观点出发,对植被恢复过程中先后出现的植物和群落的形态学、生理学和生态学特征及防蚀功能进行系统研究,以更好地发挥植物和植被保持水土与改善环境的生态功能。     

巴山山地退耕地植被自然恢复过程及物种多样性变化

 巴山山地是我国南北方过渡地区,亦是长江重要的水源涵养区,探讨该地区退耕地植被自然恢复演替过程及其物种多样性的变化规律,对于指导该地区的人工植被建设具有重要的理论价值与实际意义。采用时空互代法对巴山山地退耕地植被自然恢复过程及其物种多样性变化进行研究,结果表明:1)巴山山地退耕地植被演替依次经过1年生植被草本群落、多年生草本群落、杂灌草群落及以栓皮栎、橿子栎或栓皮栎为建群种的阔叶林群落等不同阶段,形成地带性植物群落大致需要40～50a;2)物种多样性会随立地环境的变化有所差异,阴坡的各物种多样性指标明显高于阳坡,但其变化规律基本一致。演替初期,植被群落的物种数、Shannon-wiener指数、Simpson指数和Pielou指数相对较低,随着植被群落演替的进行,各指标均呈波浪上升趋势;当植被恢复25a时,各多样性指数均达到最大,分别为23、2.5、0.89和0.8;到地带性植物群落阶段时,其各物种多样性指标又略有降低并趋于稳定。该结论对于充分利用植被自然恢复进行生态改善,并根据植被演替进程采取相应的人工管理措施具有重要的指导意义。     

黄土沟壑区植被自我修复与物种多样性变化--以吴旗县为例

以黄土高原典型沟壑区——吴旗县为例,通过对退耕或封禁后植被自然恢复过程及其物种多样性的调查分析,结果表明,在不同的空间立地条件下,植被的演替变化规律不同：阳坡与峁顶的植被演替趋向形成以长芒草为主的群落类型,而阴坡则形成以铁杆蒿和茭篙为主的群落类型。综合整个植被演替过程,形成这些群落类型需要20年左右的时间。随植被恢复演替．物种多样性大体经历了由高到低而后逐步恢复稳定的变化过程,与其它地带性植被(含森林)恢复过程中物种多样性的变化趋势基本相似。这些初步的研究结果表明生态自我修复在实践上是可行的,但要对规划和布局等提供更多依据,仍需进一步的深入研究。     

福建省侵蚀坡地治理与开发中的几个问题

根据大量的调查研究,指出侵蚀坡地植被的重建必须着眼于建立地带性森林系统;提出植被群落发育程度必需与土壤肥力恢复水平相适应理论,即在先锋群落配置中要注重草被层的生长;坡地果园的开发必须注重地被植物的建设;对陡坡窄面梯田的保水功能提出质疑,提出在一定自然和社会经济条件下,就坡挖穴、山边沟+牧草覆盖等水土保持措施可以替代梯田工程。     

Successional changes in soil,litter and macroinvertebrate parameters following selective logging in a Mexican Cloud Forest

The environmental and vegetation shifts associated with logging disturbance and secondary succession in Tropical Montane Cloud Forests have been studied in detail, however little is known about the consequences that these changes have for the soil system. The present study was undertaken to determine the impact of selective logging and subsequent secondary succession on soil microenvironmental conditions, leaf litter quality and quantity, soil nutrient concentration and soil and litter macroinvertebrate community composition. The study was carried out in three successional chronosequences, two recently logged sites and two pristine tropical mountain cloud forest sites in Oaxaca, Mexico. Results showed that selective harvesting of Quercus spp. trees caused an increase in soil temperature of ca. 4 °C that is not completely reversed after 100 years of succession. During 100 years of secondary succession litter diversity increased and soil organic matter accumulated (16.4% increase in total C). The availability of cations (Ca, Mg, Na, and K) in the topsoil decreased by more than 50% as a result of logging, and only Mg increased again between 75 and 100 years after disturbance.Pristine cloud forests sustain a diverse litter and soil macroinvertebrate community, but its composition and diversity was negatively affected by logging. The effect of Quercus harvesting activities on the litter community was apparent within 2 months of disturbance (total abundance declined by ca. 65%, higher taxa richness by ca. 10% and diversity by ca. 35%). For the soil community there was a time-lag in the effect of logging. Two months after disturbance there was no significant effect on the soil community but 15 years after abandonment, total macroinvertebrate abundance in the soil was ca. 80% lower and higher taxa richness ca. 30% lower compared to undisturbed sites. Full recovery of the macroinvertebrate community composition appeared to take more than 100 years both in the litter and soil. Reduced abundances of Coleoptera and Enchytraeidae were apparent even after 100 years of succession. The endemic earthworm Ramiellona wilsoni was found almost exclusively in the pristine forests and therefore its abundance could be used as a sensitive indicator of disturbance in these forests.     

黄土高原植被恢复过程中土壤微生物的演变特征

[目的]探究黄土高原植被恢复过程中土壤微生物的演变特征,为黄土高原生态恢复重建工作提供科学参考。[方法]以Web of Science数据库和CNKI数据库中的期刊论文为数据源,运用CiteSpace文献计量工具对黄土高原植被恢复过程中土壤微生物演变的研究概况及研究热点进行分析。[结果]2002—2018年黄土高原植被恢复过程中土壤微生物演变特征相关文献的发表数量随时间呈增长趋势;国内外研究热点主要围绕土壤微生物量、微生物群落结构以及酶活性展开,且对于微生物量的关注度比较高;在植被演替过程中,微生物生物量和酶活性总体增加,微生物群落从贫营养型向富营养型转变,土壤微生物群落结构和功能的进一步改善。不同植被类型对土壤生物质量改善效果不同,总体来说,混交林作用效果最好,刺槐和柠条纯林次之,荒草地和油松纯林最低。[结论]黄土高原植被恢复土壤微生物今后的研究应注重微生物关键种的识别、参与碳氮磷循环的功能微生物以及全球变化对微生物群落影响等方面。     

植被动态研究进展及展望

植被动态包含多种形式,演替是植被动态的核心和主体.在查阅大量中外文献的基础上,结合植被动态学研究实践,通过分析总结植被演替、植被波动、植被更新及植被边缘效应的特征、方法及研究进展,提出未来植被动态研究的重点:1)3S技术在植被动态研究中的应用;2)植被动态与生物多样性;3)植被动态与荒漠化;4)植被动态研究的尺度及其转换;5)植被动态与全球变化;6)植被波动理论.     

乌海矿区矸石山边坡植被重建初期物种多样性及群落稳定性

[目的]针对西北干旱区煤矸石山边坡植被重建初期,探究不同建植年限群落特征的变化规律,为乌海市矿区生态重建的中、后期工作提供依据。[方法]以乌海市矿区美方煤矸石山为研究对象,采用野外样方调查取样的方法,对比分析了矸石山植被重建初期的植物生长状况与群落稳定性。[结果]①研究区植被重建过程中,物种数量明显增加。自然侵入植物种在重建2 a时仅有4种,建植3 a增加至6种,建植4 a已增加至7种。不同植被重建年限群落中白茎盐生草(Halogeton arachnoideus)均处于优势地位,表明群落正在进行正向演替过程。②随重建年限从2 a增加至4 a,植被平均盖度、地上生物量、群落丰富度指数均增加了1.5倍左右,表明群落结构逐步稳定。③煤矸石山,在植被重建2~4 a时,群落正处于演替初期,群落相似性系数逐年降低,群落结构趋于复杂化,但仍处于不稳定状态。[结论]在矸石山后续的恢复中,在种植矿区典型复垦植物种,例如豆科、禾本科、菊科等植物时,应适当促进适应当地条件的本地物种自然定植,并且通过种植演替后期的本土植物种类在煤矸石山保留当地基因库。     

浅论水土保持生态建设中的生态自然修复

在任何自然环境下都会有相应的植物来生存 ,逐步形成植物群落 ,并由低级向高级逐步演替 ;环境对生长的植物进行适应性选择 ,适应该环境条件的植物能够繁衍、演替 ,不适应的就被淘汰 ,这是生态自然修复的理论基础。水土保持林草植被建设就是一个人工植物群落的形成过程 ,必须注意生态自然修复与人工治理相结合 ,包括以下几个步骤 :一是裸地成因及类型分析 ,二是植物种的选择 ,三是适时加大人工干预力度 ,促进进展演替。     

植被系统受干扰效应分析与建设方略

 植被系统受到干扰后,会出现弹性极限与塑性极限。在弹性极限以下的轻度干扰,植被系统受力后产生的应变可以通过植被本身的自组织能力得以自我修复;中度干扰、严重干扰的应力介于弹性极限与塑性极限之间,其应变可通过人力与自然力的综合作用来加以恢复;剧烈干扰的应力在塑性极限或断裂点以上,系统完全崩溃,需要通过人力重新建造。植被保护是植被恢复、重建的保证。在持续干扰条件撤除后,植被系统将自行或在适度人为措施干预下进入自然演替序列。     

三峡库区消落带的植被生态工程

植被具有控制水土流失的重要生态功能。在云南高原山地生态环境下,公路沿线现有植物群落结构及功能演替状况将对该地区公路生态环境安全与水土保持具有直接或潜在的重要影响作用。选取昆明—石林高速公路沿线作为案例,结合3S技术综合运用,针对公路沿线路域植被群落开展定位样方调查,利用调查数据分析公路沿线典型植被群落的种群组成、结构层次,以及潜在演替等特性,运用生态原理运用探讨了高原山地公路沿线生态环境保护对策。     

云南高原山地公路沿线植被群落调查分析--以昆-石高速公路为例

为了校正退耕还林草工程操作方面的偏差,用正确的路径保证政策目标的实现,对案例地区———宁夏原州区做了有关政府部门和典型村的农户等2个层面的调查。考察了退耕还林草实施的目标、过程、方式、进度安排,其中存在的问题及各部门的政策建议;访问农户的家庭基本情况、退耕还林草工程参与情况、农地地块退耕前后的利用和投入产出状况、家庭各业生产情况等。结果表明,原州区在实施退耕还林路径上尚存在以下4个方面的主要问题:(1)尊重农民意愿不够;(2)对工程完成后农民的生计考虑不够;(3)工程操作中的乔灌草搭配与自然地理环境不相符;(4)退耕还林工程没有科学规划,操作上的随意性较大。为此提出3条基本建议:(1)加强对退耕还林科学问题的研究,增强政策的科学性;(2)科学规划,实事求是地做好退耕还林还草工作;(3)创造公正的政策环境,让农民做出正确选择。