干热河谷生态环境特点与植被恢复技术探讨

干热河谷是我国西南地区独有的生态脆弱地带.受当地气候条件约束以及地形地貌等综合影响,植被以及土地存在严重的退化以及失衡等情况.目前,干热合谷地区业已成为我国造林的主要难点.结合干热河谷地区生态环境特性等进行分析,并就植被恢复等有关技术展开讨论,以期对干热河谷地区植被恢复以及环境改善等有积极帮助.     

干热河谷植被恢复研究进展与展望

干热河谷因自然环境条件恶劣而成为我国生态建设的难点,且一直是生态恢复的热点区域.本文从干热河谷的气候、植被等自然环境特点、植被恢复历史、恢复目标、植被种类筛选、恢复技术、人工植被生态评价等方面概括总结了干热河谷植被恢复研究的进展与现状,并对存在的一些问题进行评述,提出未来研究应予重视或优先研究的方向.     

干热干旱河谷植被恢复技术探讨

干热干旱河谷是世界上环境最恶劣的立地类型之一, 其植被恢复是林业工作者多年来一直未攻克的难题。文中在回顾干热干旱河谷植被恢复研究现状的基础上, 重点讨论了干热干旱河谷地区植被恢复的途径、适宜树种和优化模式。     

元谋干热河谷区冲沟形成原因及植被恢复技术

对元谋干热河谷冲沟的立地条件和形成原因等方面进行研究,认为侵蚀沟的形成与发展可分为纹沟、细沟、切沟、冲沟侵蚀沟发育的不同阶段,冲沟侵蚀发展的结果,使当地成为严重的侵蚀劣地。把冲沟按垂直和流域方向各分成3个层次。针对冲沟的土壤、自然植被及水土流失等特点,选择适宜干热河谷林草种,并根据各层次的特点进行林草配置,配置时充分考虑所选物种的生物学特性及生态学特性,林草措施与工程措施的密切结合,并注重在植被恢复过程中的生态、经济和社会效益的和谐统一,经过多年的治理研究已经达到较为理想的治理效果。     

元谋干热河谷坡地岩土类型与植被恢复分区

干热河谷不同岩土组成的坡地土壤水分状况差异较大,适合不同类型植被的生长。本文根据气候带和岩土类型的组合,进行了元谋干热河谷森林植被恢复适宜性分区。本区有6种坡地岩土类型,3个气候带,分为森林植被恢复适宜区、较适宜区、较不适宜区、不适宜区和极不适宜区5个区,其中适宜区和较适宜区面积72 975.44hm² ,占元谋干热河谷区总面积的64.85%。     

几种乡土树种光合生理特性研究

采用美国LI—COR公司生产的LI—6400便携式光合测定系统对几种乡土树种的光合生理特性进行了研究。结果表明:①椿叶花椒、构树、臭椿和翅荚木的光补偿点分别为45.8、40.5、36.4和17.8μmol/(m2.s),光饱和点分别为607.3、624.9、573.4和373.8μmol/(m2.s),表观量子利用效率分别为0.055 7、0.046 6、0.044 1和0.047 0;②CO2补偿点分别为91.3、77.3、83.1和81.5μmol/mol,CO2饱和点分别为1 668.2、1 077.9、1 518.1和1 251.7μmol/mol,羧化效率分别为0.071 2、0.081 9、0.087 2和0.072 7;③4个树种的光合能力为椿叶花椒>构树>臭椿>翅荚木。     

元谋干热河谷退化生态系统现状及其植被的人工恢复研究进程

元谋干热河谷在云南干热河谷区中最具典型性。在了解元谋干热河谷退化生态系统现状的前提下,从植被物种的选择、植被物种的生理特性研究成果、植被人工恢复技术的研究成果等方面论述了元谋干热河谷退化生态系统植被人工恢复的研究进程。并对元谋干热河谷退化生态系统植被人工恢复的关键技术进行了盘点。     

思茅松干季光合生理日动态及光响应特征分析

采用Licor-6400型便携式光合测定仪测定了思茅松干季的光合作用日变化及光响应特征,分析了光合生理与生态因子之间的相互关系.结果表明:思茅松净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)的日变化均呈三峰曲线,Pn峰值分别出现在12:00、14:00和17:00,最高峰出现在光强最强、温度最高的时刻(14:00),胞间CO2浓度(Ci)变化方向则相反.Pn、Tr和气孔导度(cond)与主要环境指标光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)和大气相对湿度(RH)之间的关系符合二次曲线的变化规律.Pn、Tr与PAR、Ta和RH的相关程度都达到了极显著水平(P<0.01),Coind与Ta相关程度达到显著水平(P<0.05).PAR是影响干季思茅松Pn和Cond最主要的环境因子,而Tr是受Ta影响最强烈的生理因子.非直角双曲线拟合的思茅松光饱和点(LSP)为1800μmol·m-2·s-2左右,表现为典型的阳性树种.     

光皮树优良无性系光合生理特性对光强的响应

采用LI-6400便携式光合测定系统对光皮树优良无性系光合生理特性对光强的响应进行了研究。结果表明：①13个光皮树优良无性系具有较高的LCP（20．7～64．7μmol&#183;m^-2&#183;s^-1）、较低的LSP（349．7～563．9μmol&#183;m^-2&#183;s^-1）和较弱的最大光合作用能力,对弱光的利用能力较弱,对多种光照环境的适应性较差。光皮树优良无性系对弱光的利用能力大为G-13〉G-14〉G-3〉G-10〉G-2〉G-8〉G-15〉G-7〉G-9〉G-11〉G-6〉G-4〉G-5,对强光利用能力的大小为G-14〉G-6〉G-10〉G-9〉G-15〉G-4〉G-13〉G-2〉G-11〉G-7〉G-5〉G-8〉G-3：②13个光皮树优良元性系的表观量子效率在5月份的变化范围为0．0194～0．0317,比-般植物的小（0．03～0．05）;③影响光皮树不同无性系净光合速率的主要生理生态因子为胞间C02浓度（Ci）、光照强度（PaR）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（白）等。Ci为光皮树无性系净光合速率的第-影响因子,PAR、Tr、Gs的影响在其次,PAR对Pn起主要调节作用。     

紫荆光合日进程及光响应

自然条件下使用LCA-4型便携式光合测定系统研究了紫荆连体叶片的光合日变化及光响应。结果表明:(1)净光合速率的日进程曲线呈“双峰”型,胞间CO2浓度的日进程基本与净光合速率相反,中午胞间CO2浓度增高,表明净光合速率午间降低主要受非气孔限制因素的影响。暗呼吸速率日进程为单峰曲线,中午最高。气孔阻力的日变化曲线是单谷型,午间最低。(2)一天分时段光响应试验表明,饱和光强和表观量子效率上午最高,中午最低,下午有所上升。下午的光补偿点是上午的2倍,中午则是上午的近3倍。不同时段遮光都使得气孔阻力和胞间CO2浓度升高。     

光合作用光响应曲线模型选择及低光强属性界定

采用抛物线、直角双曲线、非直角双曲线及直角双曲线修正式等数学函数对金沙江干热河谷3种不同类型植物材料的光合光响应曲线进行了拟合,提出一种分段函数用以拟合实测值并求算光合作用参数,构建了一种有关表观光合量子效率求算的弱光区域的确定方法,得到3点主要结论:(1)5种拟合方式中,分段函数与直角双曲线修正式对3种不同类型的光合光响应曲线均具有良好的拟合效果;(2)直角与非直角双曲线拟合得到的光合参数Pmax、LCP、Rd与实测值接近,但对LSP的估计值总是远低于实测值,直角双曲线修正式适合用于出现光抑制现象的曲线的模拟及其光合参数的求解,但无法得到饱和趋近型曲线的光合特征参数,分段函数求解的不同类型曲线的特征参数均与实测值较为接近; (3)以光合光响应曲线上光能利用效率的下降位点来界定植物表观光合速率随光强呈线性增长的弱光区域是可行的,且具相当的理论可释性。     

中国西南干热河谷植被恢复研究现状与发展趋势

我国干热河谷主要分布于长江、红河、怒江和澜沧江等流域中、上游地区。该区域气候干热、植被稀少、土壤干旱瘠薄、水土流失严重, 是我国西南地区典型的生态脆弱区, 也是我国植被恢复和生态治理极为困难的区域。文中通过回顾其植被恢复历程, 对现有植被演变过程、植被恢复的途径与方法、植物逆境适应保护机制研究及其适宜树种筛选与引种、植被恢复与特色资源培育利用等进行系统比较分析, 总结了数十年来植被恢复研究与实践的成功经验和失败教训, 阐述了干热河谷植被恢复的现状与发展趋势, 提出加速构建长江上游绿色生态安全屏障是实现干热河谷地区及其所在江河流域的经济社会可持续发展和西南地区森林\"双增\"目标的重要保证。     

干热河谷新银合欢人工林土壤颗粒态有机碳氮特征

[目的]探究人工林恢复过程中的土壤颗粒态碳氮含量变化特征,为研究土壤碳氮动态对人工林恢复的响应机制提供依据.[方法]选择金沙江元谋干热河谷天然灌草丛(对照样地,CK)和不同林龄阶段的新银合欢林地(新银合欢幼龄林(SL)、中龄林(ML)和成龄林(LL))为研究对象,研究天然灌草丛和不同阶段新银合欢林地土壤颗粒态碳氮含量的...     

海南岛簕竹属5个竹种雨季光合特性与叶片形态结构性状

[目的]通过对簕竹属5个竹种雨季光合生理特性的研究,探究热带地区不同竹种雨季光合能力差异性,掌握不同竹种栽培特性,为竹种高效培育及园林应用提供理论依据。[方法]以海南岛簕竹属5个竹种作为研究材料,利用Li-6400便携式光合仪测定日变化、光响应曲线、CO₂响应曲线,分析不同因子的影响及叶片形态结构性状与光合作用的相关性。[结果] 1）不同竹种之间净光合速率存在较大差异,5个竹种净光合速率日变化规律呈现\"双峰\"曲线; 2）各竹种光响应曲线在5—6月净光合速率较高,8—10月净光合速率较低,最大净光合速率（P_max）、光饱和点（LSP）、暗呼吸速率（R_d）之间存在差异;青秆竹、粉单竹P_max、LSP值高、R_d值低,光合能力较强; 3）5个竹种CO₂响应曲线均在5—8月净光合速率较高,9—10月净光合速率较低;相较于潜在最大净光合速率（A_max）、CO₂饱和点（CSP）,CO₂补偿点（CCP）、光呼吸速率（R_p）、羧化速率（CE）之间存在差异; 4）雨季中5个竹种P_n主要受气孔导度（G_s）、蒸腾速率（Tr）、气温（T_a）、光合有效辐射（PAR）、胞间CO₂浓度（C_i）、大气CO₂浓度（C_a）等因子制约; 5个竹种叶片形态结构性状研究表明：佛肚竹、黄金间碧竹叶面积（LA）显著高于青秆竹、崖州竹、粉单竹（P<0.05）,佛肚竹、青秆竹、黄金间碧竹叶厚度（LT）显著高于崖州竹、粉单竹（P<0.05）,比叶面积（SLA）则相反;而5个竹种叶干物质含量（LDMC）差异不显著（F=0.691,P=0.615）,不同竹种P_max、A_max与LA、LT、LDMC、SLA相关性有所差异,与LA相关性较大。[结论]簕竹属5个竹种光合特征参数与叶片形态结构性状不同,竹种生理特性与叶片形态结构性状存在一定相关性。在竹类植物保存与利用中,叶面积可作为竹类植物筛选的主要性状指标。在园林配置中,青秆竹栽培区域较广、佛肚竹栽培区域较窄、崖州竹可在阴生条件下栽培、粉单竹适宜光照充足地区生长、黄金间碧竹介于青秆竹与崖州竹之间。     

不同油茶无性系光响应的研究

对广宁红花油茶、高州油茶以及普通油茶赣无-1、赣石84-3、粤韶76-1和岑软3号共6个油茶无性系进行多点连续测定,测定指标有表观量子效率、光饱和点、光补偿点、最大净光合速率和暗呼吸速率等。用叶子飘最新模型对数据进行拟合。结果表明:6个不同油茶无性系光响应曲线间存在差异。赣石84-3较耐荫蔽。赣无-1光饱和点相对较高,光补偿点较低,且有较高的最大光合速率,对光环境的适应性较强,对光环境的适应范围较广,具有较大光合潜力。     

西南高海拔区域苹果光合作用与光和CO_2响应模型的筛选

【目的】为了阐明我国西南高海拔区域苹果光合作用对光强度和CO_2浓度变化的响应机制,为后续深入开展该区域苹果光合特性研究提供参考,筛选适合该区域苹果光合-光响应和光合-CO_2响应的模型。【方法】以‘黔选2号’‘黔选3号’‘嘎拉’‘蜜脆’‘红星’5个品种苹果叶片为试材,进行光合-光响应和光合-CO_2响应的测定,并利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数方程模型和直角双曲线修正模型进行光合-光响应曲线的拟合,运用直角双曲线模型、Michaelis-Menten模型(M-M模型)、直角双曲线修正模型进行光合-CO_2响应曲线拟合。【结果】光合-光响应中,气孔导度的变化影响蒸腾速率的变化,5个品种苹果叶片的光合速率均对强光有较好的适应性,在其他影响因子相同的情况下,CO_2浓度可能是生产中的实际限制因子。光合-CO_2响应中,5个品种苹果叶片气孔导度与蒸腾速率表现为同步变化,但气孔导度的变化并未影响胞间CO_2浓度的值,胞间CO_2浓度的值呈线性增加。在CO_2浓度满足光合作用底物消耗的情况下,光合有效辐射是苹果叶片发挥光合能力的主要限制因子。【结论】在拟合不同品种苹果叶片光合-光响应曲线和光合-CO_2响应曲线的模型中,直角双曲线修正模型拟合效果均表现最好。     

云南元谋干热河谷区营造水土保持林的技术措施及初步成效

云南元谋干热河谷区营造水土保持林的技术措施及初步成效陈玉德,吴陇,喻赞仁关键词云南元谋,干热河谷,水土保持,造林技术元谋坝区是云南典型的干热河谷区。由于气候异常干旱炎热,生态环境遭到严重破坏,造林极度困难。３０多年来不少单位和部门先后多次到该地区进行...