不同植被恢复模式对植被混凝土基材微生物特征的影响研究

为了解植被混凝土生态修复对土壤微生物特征的影响,测定了狗牙根、高羊茅、紫花苜蓿等几种不同植被恢复模式下土壤物理化学生物特征.结果表明:植被恢复后,土壤有机质,全氮、速效氮、微生物量碳氮升高.不同植被恢复模式对土壤改善作用不同,对有机碳、微生物量碳改善作用大小顺序为高羊茅>狗牙根>紫花苜蓿,对全氮、速效氮、微生物量氮改善作用大小依次为紫花苜蓿>高羊茅>狗牙根.植被混凝土恢复后,土壤呼吸强度升高而土壤微生物代谢熵降低.相关性分析表明微生物量碳、氮与土壤呼吸强度、土壤养分相关性密切,显然土壤微生物可以作为评价基材质量的生物学指标.     

黄土区高速公路植被恢复模式与群落结构分析

选择铜延高速公路上常见的3种护坡模式,穴状植草、挂网喷播和骨架植草护坡为研究对象,根据植被的出现频率和相对密度,用聚类分析法分别对植被恢复成效以及各个护坡模式的物种进行了分类.结果表明:在恢复成效方面,挂网喷播的效果最好,穴状护坡次之,骨架护坡较差; 人工植被苜蓿、柠条、小冠花和黑麦草均处于优势种位置;其中在穴状护坡中自然植被和人工植被的种间竞争较激烈;挂网喷播模式中以人工植被苜蓿占主要部分,其相对密度要远高于黑麦草;骨架植草模式中人工植被柠条、小冠花和苜蓿为主要优势种,自然植被如地丁、胡枝子、飞廉等均是伴生种.     

滇中不同植被恢复模式下土壤肥力变化趋势研究

采用定点监测方法,对滇中不同植被恢复模式下的土壤理化性质进行定期观测和土壤肥力变化趋势分析,结果表明:退耕还林期间,随着植被生长量的提高,土壤容重逐渐降低,土壤孔隙度则随之增加,土壤肥力逐渐提高,说明植被恢复能有效改良土壤并提高土壤肥力,且随着林木生长量的增加,土壤肥力的增加趋势更加显著.退耕还林9 a后,不同植被恢复模式下的土壤肥力依次为:云南松+旱冬瓜林>银荆林>川滇桤木林>旱冬瓜林>墨西哥柏林>云南松林,说明由于树种不同导致土壤改良作用差异,针阔混交林的土壤改良作用最好,其次是阔叶林,建议在退耕还林和中低产林等工程中多营建针阔混交林和阔叶林.     

沙地公路取土场植被恢复模式与效果分析

就浑善达克沙地高等级公路取土场采取的植被恢复与建设技术,提出了路域取土场植被恢复的优化配置和技术模式为平铺式砾石沙障+低立式菱形芦苇沙障+高立式沙柳沙障+樟子松造林.研究结果表明:取土场植被恢复技术模式的应用明显恢复了植被,樟子松成活率和保存率分别提高了30%和35%,植被覆盖度是流沙地的5倍,生物量增加了3.40～5.16倍,植被组成趋向于多样化、稳定化;取土场内的风速比是流沙的14.61%,输沙率减少了的91.7%,粗糙度是流沙的38.86倍,极大地减弱了近地表风速,减少了输沙量,改善了取土场下垫面的状况,改良土壤理化环境.     

徐州市石灰岩山地不同植被恢复模式的碳储量

[目的]研究不同造林模式的碳储量,为区域碳汇森林的营建提供理论依据。[方法]以江苏省徐州市石灰岩山地分布普遍的6种植被恢复模式为研究对象,对其碳储量及其分配格局进行了计算。[结果]6种植被恢复模式总碳储量的变化范围在28.379~46.561t/hm2之间,表现为侧柏(Platyclatdus orientalis)×梧桐(Firmiana simplex)侧柏×女贞(Ligustrum lucidum)侧柏×枫香(Liquidambar formosana)侧柏侧柏×栾树(Koelreuteria paniculata)侧柏×黄栌(Cotinus coggygria)。土壤碳储量占总碳储量的54.333%~78.290%。植被碳储量占总碳储量的20.213%~44.414%。枯落物碳储量占总碳储量的0.582%~3.897%。[结论]土壤碳储量是不同植被恢复模式总碳储量的主体。保护石灰岩山地现有土层,防治水土流失及频繁的人为扰动对于维持土壤碳储量具有重要作用。加强对侧柏的养护管理,配置适宜的阔叶树种可以有效地增加植被的固碳潜力。     

红壤丘陵区不同植被恢复模式土壤理化性质相关分析

南方红壤丘陵区土壤侵蚀严重,成为我国生态系统退化地带之一,为了探讨植被恢复模式与土壤理化性质改良关系,合理利用丘陵区土地,本文研究了草本、果树、果树+草、果树+草+农作物和果树+农作物等不同植被恢复模式对土壤物理及化学性质的影响,并运用灰色关联分析方法对不同恢复模式的土壤理化性质进行相关分析。研究结果表明:不同植被恢复模式土壤理化性质影响差异显著,百喜草全园覆盖的草本模式改良土壤理化性质的综合效应最佳,然后依次是果树+农作物、果树+草+农作物、果树+草。横坡套种土壤改良效应明显优于纵坡套种,全区覆盖处理优于带状覆盖处理。南方丘陵区侵蚀劣地植被恢复,可以优先考虑恢复百喜草的草本模式和果树+农作物模式,尤其是,果树+横坡套种农作物模式适宜在南方丘陵区大力推广。     

西北地区植被恢复与建设的原则

 在分析植被建设工程存在问题的基础上,提出我国西北地区实施退耕还林、天然林保护、防沙治沙等工程的植被建设中需遵循8项原则:统一规划与协调一致的原则;建设多类型植被,以地带性植被为主的原则;建设手段采用人工与天然相结合,以天然为主的原则;保护、开发利用相结合,以保护为主的原则;充分利用种质资源,以乡土树种为主的原则;合理利用水资源,建设以免灌溉植被为主的原则;乔灌草相结合,以灌草为主的原则;多种繁殖材料相结合,以种子繁殖和天然“克隆”为主的原则。     

晋北丘陵风沙区不同植被恢复模式的水土保持效应

通过对山西右玉贾家窑阳坡退耕还林约20年后的4种植被恢复模式(自然恢复草地、油松林、柠条灌丛和油松—柠条林)土壤水分、理化性质、径流量和侵蚀量的测定,探讨了不同植被恢复模式的水土保持效应。结果表明:(1)4种植被恢复模式0—100cm土层土壤平均含水量无显著差异,油松林和自然恢复草地的土壤容重高于油松—柠条林和柠条灌丛,土壤总孔隙度的变化趋势与容重相反;(2)4种植被恢复模式0—20cm土层土壤粒度组成、pH、有机质、铵态氮和速效磷无显著差异,硝态氮和速效钾差异明显(P0.05);(3)4种植被恢复模式径流量没有明显差异,但土壤侵蚀量自然恢复草地和油松林显著高于柠条灌丛和油松—柠条林(P0.05);(4)覆盖度相似条件下,根系密度、近地表植被盖度和枯枝落叶层厚度是影响林草植被水土保持效应的主要因素。     

不同植被恢复模式下矿区废弃地土壤水分物理性质研究

以南京幕府山矿区废弃地5种植被恢复模式人工林为研究对象,对其土壤物理结构和土壤水分特征进行研究,以期为长江下游地区矿山生态恢复提供参考。研究结果表明:阔叶混交林、阔叶纯林、针叶纯林、乔灌混交林和灌木林5种植被恢复模式林地土壤容重、孔隙度、含水量指标均优于对照地,土壤质量明显改善,持蓄水分和调节水分的潜在能力明显提高。其中阔叶混交林土壤结构特性最好,对水分的贮蓄和调节能力最强,其次是乔灌混交林及阔叶纯林,针叶纯林稍差,灌木林最差。相关性分析表明,不同植被恢复模式下林地土壤水分物理特征与其土壤水分变化和持排水性能密切相关。在以后植被恢复过程中应加强混交林营建,在树种选择上适当增加有利于改善土壤非毛管孔隙度的树种。     

西北地区植被重建的生态学基础

西北地区生态脆弱,环境压力大,虽然经过长期建设,整体状况并未得到根本改善 .其中有主观和客观两方面的原因.文章从生态学基础角度,反观近50年来的生态建设, 对西北地区植被建设目标的理论依据、植被的多样性和景观的异质性、植被生态系统的自我 恢复与循环、植被类型的空间分异等4个方面做了初步论述,以期对西部大开发中的新一轮生态建设有所参考.     

光伏电厂干扰下高寒荒漠草原区植被和土壤变化特征

为了研究光伏电厂对高寒荒漠草原区植被与土壤的影响,以共和盆地塔拉滩倍翔光伏产业园区为研究对象,采用样地调查法选取围封区(WF)、围封+光伏区(WG)和自然生长区(DZ)内3块10m×10m典型样地,调查了各类型区植被群落结构和土壤理化性状特征,并结合各指标间的差异评价了光伏电厂对其植被和土壤的作用效果。结果表明:围封和光伏电厂对植被与土壤具有显著影响,与2013年相比,2015年围封+光伏区(WG)植被群落的植物种数、盖度、地上生物量、丰富度指数、土壤含水量、有机质和全氮依次升高了116.7%,83.9%,68.7%,119.2%,88.6%,83.0%和81.8%,呈现显著变化(P0.05)。光伏发电板可改善高寒荒漠草原植物生长所需的环境因子,增加土壤水分,起到保育脆弱生态系统和防风固沙的作用,促使荒漠草原朝着正向演替发展。     

大型光伏电站对共和盆地荒漠区微气候的影响

[目的]揭示光伏电站内外局地小气候的差异,评估大型光伏电站的布设对共和盆地荒漠区小气候的影响。[方法]利用自动气象站的观测数据,通过对比对照点和光伏电站内观测点观测得到的基本气象要素(气温、相对湿度、风速和风向、辐射)和土壤温湿度评估大型光伏电站的布设对共和盆地荒漠区小气候的影响。[结果]光伏电站的布设使得共和盆地荒漠区相对湿度增加3.93%,这种影响在较干日和夜间表现的更明显。在布设光伏电站后风向由原来的东北风转为以东风为主,光伏电站的布设使得局地风向更加单一。对于风速而言,在布设光伏电站后大风速出现的比例显著降低。大型光伏电站使得共和盆地荒漠区风速减小了53.92%。大型光伏电站使得共和盆地荒漠区10,20,40cm平均土壤温度分别降低17.20%,16.75%和16.09%,对浅层的影响大于深层。光伏电站对共和盆地荒漠区10cm土壤湿度的影响较其他要素更显著,大型光伏电站使得共和盆地荒漠区10cm平均土壤湿度增加了71.61%。[结论]大型光伏电站使得共和盆地荒漠区的湿度增加;风向变得单一,风速减小;土壤温度降低和土壤湿度增加。     

白草塬植被恢复后沟头草本植物多样性与土壤因子的关系

[目的] 探究黄土塬沟头在植被恢复后的草本植物多样性变化与土壤因子间的关系,为该区沟头水土保持效益评估提供科学依据。[方法] 以农地沟头为对照,选择不同植被恢复年限(5,13,18,22 a)的白草塬草地沟头,调查和测定了各植被恢复年限沟头的草本植物多样性和表层土壤(0—10 cm和10—25 cm)的土壤性质因子。[结果] 随植被恢复年限的增长,Patrick丰富度指数呈现先增大后稳定的变化趋势;Shannon-Wiener指数呈现持续上升的趋势,植被恢复18 a和22 a时的Shannon-Wiener指数高于恢复13 a,但没有显著性差异;Pielou均匀度指数呈现增加—降低—再增加的波动趋势,且在恢复22 a时达到最大值(0.89)。白草塬沟头0—10 cm和10—25 cm的土壤容重均在恢复22 a时达到最小值,较农地分别显著降低13.1%和17.8%(p＜0.05);0—10 cm和10—25 cm的土壤有机质含量、水稳性团聚体含量、团聚体平均重量直径和饱和导水率均随植被恢复年限的增加而显著增加,两土层的土壤因子在各植被恢复年限上呈现出显著性差异。相关性分析显示草本植物多样性指标与容重间呈负相关关系,与土壤有机质、水稳性团聚体、团聚体平均重量直径以及饱和导水率呈显著正相关(p＜0.05)。冗余分析表明土壤团聚体含量与草本植物多样性变化密切相关。[结论] 植被恢复显著提高了沟头草本植物多样性,可改善表层土壤性质,在稳固沟头过程发挥重要作用。     

西北地区生态修复对策探讨

西北地区水资源与生态环境问题多样且严重,主要表现在水资源供需矛盾尖锐;水土流失严重,土地荒漠化加剧;草地退化严重;水污染问题日益突出等。分析了西北地区存在的各种生态问题及其本质,并探讨了其形成机制。提出了西北地区生态修复对策：加强空中水、地表水、地下水和污水的综合利用;建立节水型的社会体系;调整产业结构,建立特色经济体系;建立流域水资源统一管理机构,合理配置水利工程;稳定现有灌溉面积,提高用水效率;粮食生产,总体平衡,区内调节;合理确定水价,发挥经济杠杆作用,建立生态产业发展机制;加强水土流失,土地荒漠化的防治;控制人口增长,提高人口素质,实施必要的生态移民工程。     

Patterns and drivers of seasonal water sources for artificial sand-fixing plants in the northeastern Mu Us sandy land, Northwest China

Understanding plant water-use patterns is important for improving water-use efficiency and for sustainable vegetation restoration in arid and semi-arid regions. However, seasonal variations in water sources and their control by different sand-fixing plants in water-limited desert ecosystems remain poorly understood. In this study, stable isotopic ratios of hydrogen (δ²H) and oxygen (δ¹⁸O) in precipitation, soil water, groundwater, and xylem water were determined to document seasonal changes in water uptake by three representative plant species (Pinus sylvestris var. mongolica Litv., Amygdalus pedunculata Pall., and Salix psammophila) in the northeastern Mu Us sandy land, Northwest China. Based on the depth distribution and temporal variation of measured gravimetric soil water content (SWC), the soil water profile of the three species stands was divided into active (0.01 g g^-1 < SWC < 0.08 g g^-1, 20% < coefficient of variation (CV) < 45%), stable (0.02 g g^-1 < SWC < 0.05 g g^-1, CV < 20%), and moist (0.08 g g^-1 < SWC < 0.20 g g^-1, CV > 45%) layers. Annually, P. sylvestris, A. pedunculata, and S. psammophila obtained most water from deep (59.2% ±9.7%, moist layer and groundwater), intermediate (57.4% ±9.8%, stable and moist layers), and shallow (54.4% ±10.5%, active and stable layers) sources, respectively. Seasonally, the three plant species absorbed more than 60% of their total water uptake from the moist layer and groundwater in the early (June) dry season; then, they switched to the active and stable layers in the rainy season (July–September) for water resources (50.1%–62.5%). In the late (October–November) dry season, P. sylvestris (54.5%–66.2%) and A. pedunculata (52.9%–63.6%) mainly used water from stable and moist layers, whereas S. psammophila (52.6%–70.7%) still extracted water predominantly from active and stable layers. Variations in the soil water profile induced by seasonal fluctuations in precipitation and groundwater levels and discrepancies in plant phenology, root distribution, and water demand are the main factors affecting the seasonal water-use patterns of artificial sand-fixing plants. Our study addresses the issue of plant water uptake with knowledge of proportional source-water use and reveals important implications for future vegetation restoration and water management in the Mu Us sandy land and similar desert regions around the world.     

晋北丘陵风沙区不同植被恢复模式的土壤化学特征与生态恢复效应

通过对山西省右玉县从高家堡乡至右卫镇的公路两侧乔木林(小叶杨、樟子松、油松和华北落叶松)、灌木丛(沙棘、柠条和乌柳)及各种乔木、乔灌混交林的土壤化学特征分析,评价了乔、灌恢复模式的生态恢复效应。结果表明:(1)不同植被恢复模式的生态恢复效应差异显著,混交林生态恢复效果优于纯林;(2)灌木沙棘、柠条、乌柳在本区生态恢复中的作用突出,特别是豆科植物柠条的生态恢复效果优于其他非豆科植物;(3)乔木种樟子松、油松,灌木种沙棘、柠条、乌柳耐旱、耐寒,生态适应性强,在本区生态修复中作用明显,可用于本区人工植被恢复的植被重建优先物种;(4)本区土壤洁净,适宜发展有机农业。     

基于时序指数西北植被物候时空变化特征

基于1999—2010年SPOT VEGETATION旬数据,采用HANTS方法对原数据进行平滑处理,并利用傅里叶插值方法将旬数据插值成天数据,再通过NDVI天变化量确定植被物候期,研究了中国西北植被物候时空特征。结果表明:（1）海拔2 km以下,植被类型以农业植被为主,受人类因素影响较大,物候生长季始期（SOG）相对提前,生长季末期（EOG）推迟,生长季长度（LOG）变大且由东南向西北递减;在海拔较高地区,物候SOG推迟,EOG提前,LOG缩短。（2）1999—2010年西北植被物候,东部SOG提前,EOG推迟,LOG变延长;而向西部物候变化特征与东部相反。一方面,从陕西到青海海拔不断上升,温度逐渐下降,植被物候也随之变化;另一方面,陕西一带是集中农业区,青海地区主要以草地植被为主,农业（小麦）植被物候期相对较长。     

库布齐沙漠光伏电站内芦苇沙障的防风固沙效益

[目的] 研究光伏电站内芦苇沙障对风沙流的风速、输沙量及其沙粒分布的影响,为中国北方风沙区光伏电站沙害防治提供理论依据。[方法] 通过野外观测库布齐沙漠200 MWp光伏电站铺设芦苇沙障后的风速（20,50,100,200,310 cm）和近地表0—30 cm高度输沙量,分析风速廓线、地表粗糙度、摩阻风速、平均跃移高度、防风作用、固沙效益等指标的变化规律。[结果] ①芦苇沙障风速廓线呈对数函数分布,相关系数在0.99以上,芦苇沙障相对于裸沙地表粗糙度提高了3.47~3.79倍,摩阻风速增加了1.39~1.54倍,防风作用最大值出现在20 cm高度处,为21.72%。②总输沙量芦苇沙障仅为裸沙的6.95%,总体固沙效益为93.05%,裸沙90%以上的输沙量集中于0—8 cm范围,而芦苇沙障在此高度范围内输沙量占总输沙量的51.39%,芦苇沙障的风沙流结构有向上层移动的趋势。[结论] 铺设芦苇沙障降低了近地表风速,有效拦截了风沙流,达到了防风固沙目的,是沙区光伏电站有效的防护措施。     

西北干旱区生态用地概念及其功能分类研究

阐明了西北干旱区生态用地概念与定义 ,并依据功能将其划分为人工型与自然型两大类。其中人工型生态用地包括农业绿洲型和城镇绿洲型 ,自然型生态用地包括自然保护区型、山区水源涵养林型、天然绿洲型、湿地型、荒漠植被型和夹荒地型 ,分析了每种类型生态用地服务于主体生态系统的功能。并指出该区近期生态用地的研究重点应集中于生态用地资源评价 ,掌握其数量、质量及其空间分布规律 ;确定生态用地在西北干旱区以及区内不同流域中所占合理比例 ;定量化研究生态用地与生态用水间的关系。