西南干旱河谷区水库消落带柳树造林效果评价

适宜耐淹抗旱植物的遴选是消落带植被恢复的关键。为探讨柳树在西南干旱河谷区消落带植被恢复中的可行性和实际效果,以凉山州大桥水库消落带柳树栽植试验区为研究对象,通过栽植当年和经历1个消落带淹水—出露过程的柳树林地每木调查,定量评价了柳树栽植的成活率和保存率,并对比分析了不同下垫面下的柳树树高、胸径、冠幅等生长表现。同时,利用简易水土流失观测样方对土壤基质保育措施的水土保持效应进行了观测分析。结果表明:(1)柳树能较好地适应大桥水库消落带环境,当年成活率达到98%,第2年保存率为96%。(2)大桥水库消落带不同土壤条件的柳树生长表现为棕壤黄棕壤红壤。(3)柳树生长表现随着淹水深度的增加而降低,大桥水库消落带淹水深度低于5m的区域柳树生长表现最好。(4)石坎筑台较适宜大于15°的陡坡区造林使用,可有效防止柳树栽植穴土壤基质的流失和破坏,减蚀效益达到75%。     

深淹对狗牙根根际土壤酶活性及肥力的影响

以三峡库区消落带生境和非消落带生境生长的狗牙根(XC、FC)为试验材料, 研究了不同生境狗牙根经不同深度水淹胁迫后, 植株根际土壤酶活性和土壤肥力状况。结果表明: 未淹对照植株根际土壤的蔗糖酶活性明显大于不同深度淹水处理, 说明淹水处理不能给植物提供与未淹对照同样多的营养源; FC 根际土壤的脲酶和酸性磷酸酶活性都较XC 的高; 淹水处理后, FC 根际土壤的全氮含量明显低于XC; 淹水前FC 根际土壤的全磷含量明显高于XC, 表明在未进行淹水处理之前的生长时期, XC 可能较FC 利用更多的土壤营养进行生长, 储备更多的能量, 从而为淹水期间植株提供能量供应, 为增强其耐淹能力奠定较好的能量基础。以上结果说明不同生境狗牙根在不同水淹胁迫下, 植株根际土壤酶活性和土壤肥力的变化与其耐淹能力有关。     

香根草光合特性对水淹-干旱交替胁迫的响应

三峡水库消落带因水位的周期性变化,使其土壤含水量呈干湿交替变化,而大多数原有植物难以适应新的生境,导致生态系统严重破坏。利用盆栽法模拟其水淹条件,以30,60,90和120d为周期进行水淹—干旱交替处理,研究了香根草当年实生幼苗在水淹与干旱交替胁迫下的光合特性及生理生态适应机制。结果表明,不同胁迫周期的水淹—干旱交替胁迫均显著影响香根草幼苗的生长及其光合生理特性。各组幼苗的株高、净光合速率、气孔导度及叶绿素含量等生理生态学指标均随时间变化呈不同幅度的升降变化。而不同组间的各项指标值均随交替周期的增大而减小。但无论何种变化,各处理组最终又都能逐渐恢复或趋于稳定状态,保持较高的存活率。因此,香根草对水淹和干旱均具有良好的耐受力和适应性,可作为三峡库区消落带植被恢复建设的重要植物种类。     

金沙江干热河谷水电站库区消落带的生态重建技术初探

针对金沙江干热河谷电站水库建成之后所形成的消落带的特点,以及存在的水土流失,水体污染,生态系统破坏等生态环境问题,提出利用香根草和工程综合技术来治理的思路。并对库区可能存在的生态环境问题、香根节特性及其在消落带可发挥的作用进行了简要介绍,初步制定出库区消落带生态治理方案,以期最终建立可持续发展的生态系统工程。     

香根草引种试验初报

<正> 香根草[Vitveria Zizanioides (L.)Nash]属禾本科多年丛生植物,具有适应性广易繁殖、生长快、根系发达、耐早耐瘠薄等特点。 香根草植物篱是防治坡耕地水土流失的一项新技术,即在坡耕地上把香根草种植成宽约0.3～0.5米连续的等高草带,相邻篱间为农田。植物篱如同透水的挡坝,当坡面径流通过该篱时流速降低,侵蚀能力减弱,径流携带的     

金沙江干热河谷水电站库区消落带生态修复对策研究

通过对水库运行后消落带的特点进行分析,预测了金沙江干热河谷水电站水库建成后,由于水库水位的涨落形成的消落带,可能会带来环境污染、土壤侵蚀和水土流失、生态系统被破坏、诱发地质灾害等生态环境问题。通过实地调查、现场试验和对三峡等消落带的分析研究,确立了电站水库蓄水后消落带应该具备的立地类型和消落带区域在水库建设过程中应相配套的工程措施;以及在水库蓄水后水面以下0～5m应种植杨柳等高大乔木;5～15m应种植根系发达的草本,如香根草等;15～30m应以苏丹草、稗草、小米草等饲草为主。     

三江并流区水库消落带5种草本根系形态及抗拉特性

为揭示三江并流区水库消落带5种草本植物在浅层土壤中的根系形态及抗拉力学特性,筛选消落带优势固土草本,以澜沧江黄登水库消落带的花叶芦竹(Arundo donax var.versicolor)、风车草(Cyperus alternifolius L.)、美人蕉(Canna indica L.)、菖蒲(Acorus calamus L.)和芦苇(Phragmites communis Trin.)为对象,分析了根系形态,并进行室内单根拉伸试验。结果表明:(1)5种草本根系都发育良好,花叶芦竹和风车草根系的所有形态指标都位居前二,根系较为发达; 5种草本直径大于1 mm的根系长度、表面积和体积在各自总根系中占比最大,且除芦苇外,其余4种草本直径大于2 mm的根系体积占比最大,达到58.53%～92.86%。(2)5种草本根系的平均抗拉力、抗拉强度以花叶芦竹(33.04 N,34.33 MPa)最大,美人蕉(10.26 N,7.54 MPa)最小,根系抗拉力、抗拉强度分别随直径增大呈幂函数增大、减小。(3)5种草本根系平均极限延伸率以菖蒲(24.28%)最大,美人蕉(8.20%)最小; 平均杨氏模量以花叶芦竹(313.44 MPa)最大,菖蒲(70.47 MPa)最小,根系杨氏模量与直径呈幂函数负相关。综上,5种草本都适应了研究区环境,均可作为黄登水库消落带植被重建的候选物种; 直径大于1 mm的根系是5种草本根系的主体,直径大于2 mm的根系整体上对体积贡献最大; 花叶芦竹不仅根系发达,且其抵抗拉伸作用的能力最强,固土能力最强,是黄登水库消落带水土保持的优势草本。研究结果可适当推广到三江并流区和其他水库消落带。     

三峡水库消落带几种草本植物根系的垂直分布特征

[目的]明确三峡水库消落带典型草本植物根系分布特征,为三峡消落带的植被恢复提供依据。[方法]在三峡腹地石宝镇消落带选取牛鞭草(Hemarthria altissima)、扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)、双穗雀稗(Paspalum paspaeoides)三种人工恢复草本和自然恢复草本,利用WinRhizo Pro.2009c根系分析系统研究其根系的土壤剖面分布特征。[结果]4种草本类型的的根系主要分布在0—10cm土层,根长密度、根直径(除自然杂草外)、根表面积密度、根体积密度和根尖密度均随土壤深度的增加而呈指数函数减小;除根径外,在整个土层剖面中(0—25cm),3种人工草本的根系指标都要显著高于自然恢复杂草。[结论]4种草本根系发达,对消落带水淹胁迫的适应性强。     

三峡水库消落带生境特征与植被恢复模式

[目的]三峡水库蓄水运行后消落带生境破碎斑块化加剧,极端生境胁迫严重损害植被的结构和功能。厘清三峡水库消落带生境状况,提出适宜性植被恢复对策,重建河流受损廊道综合生态功能,对构建区域生态安全格局和保障长江流域水资源安全具有重要意义。[方法]针对三峡水库消落带植被退化与生态功能受损的突出问题,系统解析了消落带生境特征及其对植被生长的影响,围绕水库河岸受损廊道生态修复重大需求,探讨面向消落带微生境构建与植被格局功能优化的三峡水库消落带植被恢复模式。[结果]三峡水库消落带生境状况受水库运行形成的独特水位节律、出露期植被生长季气候条件、土壤侵蚀与泥沙沉积过程、土壤环境等多生境因子协同影响,呈现高度空间异质性特征。水位变动形成的淹没时长、出露时令、淹水强度是影响植株繁衍、生长的首要因素;土壤侵蚀、泥沙掩埋、土壤水养条件等影响植被生长状况。[结论]三峡水库消落带植被恢复需综合考虑水位节律、立地条件与物种形态-功能性状,选育优质抗逆物种,注重土壤基质保育,突出植被格局的分区优化配置。重建消落带综合生态功能,为水库消落带生态治理提供理论支撑和科学依据。     

4种植物的耐淹耐旱性及在消落带中的应用

为探讨水库消落带植被重建技术,对硬骨草、扁穗牛鞭草、棒头草、类芦进行了耐淹、耐旱、耐贫瘠等试验和大面积植被重建技术示范。结果表明,4种植物在淹没深度≤15 m时,其最大耐淹没时间>82 d;硬骨草、扁穗牛鞭草在强风化土及细沙中生长均较好,其耐贫瘠性优于棒头草;类芦有极强的匍匐茎,护岸抗浪蚀作用最好。     

黑龙滩水库消落带植被恢复模式对土壤水稳性团聚体组成及其稳定性的影响

[目的] 为阐明水库消落带不同植被恢复模式对土壤水稳性团聚体组成及其稳定性的影响。[方法] 以川中丘陵区黑龙滩水库消落带人工恢复与自然恢复植被下的土壤为研究对象,利用湿筛法测定分析土壤水稳性团聚体组成特征及其稳定性指标。[结果] 消落带土壤＞0.25 mm水稳性大团聚体含量与未淹水对照相比降低4.21%,其中,自然恢复植被下土壤水稳性大团聚体含量较对照下降12.27%,人工恢复植被下大团聚体含量较对照增加3.84%;不同植被恢复模式下土壤水稳性团聚体组成差异显著(p＜0.05),人工恢复植被下土壤大团聚体含量(69.48%)显著高于自然恢复模式(43.20%);消落带土壤水稳性团聚体稳定性随水位高程增加而升高,团聚体稳定性指标＞0.25 mm水稳性团聚体含量(R_0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)人工恢复模式下均大于自然恢复模式,团聚体分形维数(D)、土壤可蚀性因子(K)与团聚体破坏率(PAD)人工恢复模式小于自然恢复模式,表明人工恢复模式下土壤水稳性团聚体稳定性、土壤抗蚀性高于自然恢复模式。[结论] 黑龙滩水库消落带在淹水后土壤团聚体稳定性下降,但人工恢复模式能有效改善土壤团粒结构,研究结果可为黑龙滩水库消落带土壤结构稳定性评价及植被恢复提供科学依据。     

三峡库区消落带典型草被对氮磷污染物迁移的影响

为明确三峡库区消落带草被对农业面源污染防治的作用,采用野外放水冲刷试验,分析草带对地表径流中氮磷的拦截率和冲刷前后氮磷含量在土壤内的空间变化,研究消落带典型草被对氮磷污染物迁移的影响。结果表明:(1)草带拦截污染物的效率总体较好,对NO_3~--N的拦截率最高,达93.5%～99.3%。拦截率与草带宽度成正比,与冲刷强度成反比。(2)冲刷前后TN、TP、NO_3~--N和NH_4~+-N污染物含量的变化率最大值分别为2.30,1.96,5.01,4.75,均出现在小区下坡。随着草带宽度增加以及冲刷强度的减弱,污染物含量的变化率增大。(3)各氮磷污染物在0—10 cm土层的变化率较大,变化范围为0.91～5.01。TN、TP和NH_4~+-N在10—30 cm土层的变化率普遍接近1,而NO_3~--N在该土层依然存在较大的变化率。(4)RDA结果显示,影响冲刷前后污染物变化最大的因子是土层深度,其次是坡位、草带宽度、冲刷强度。综上,消落带草被能够有效拦截污染物并促进其向土壤内部迁移,在消落带草本植物恢复及面源污染防治过程中应注意增加消落带草被覆盖宽度,减小高强度降雨径流的影响,促进污染物在上坡位被拦截并进一步向土壤内部迁移,降低污染物向上覆水释放的风险,为三峡库区消落带草本植被恢复及农业面源污染防治提供理论依据。     

新银合欢在不同土壤水分条件下的适生性研究

针对三峡库区消落带淹水变化引起的土壤水分梯度性特征,利用盆栽法模拟各种土壤水分条件,从形态学和生理生化的角度研究了当年实生新银合欢幼苗的不定根数、叶绿素含量及光合生理特性的变化特点.结果表明:新银合欢幼苗受水分变化的影响显著,在水淹条件下,幼苗的株高和不定根数等生长指标均受到明显抑制,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO2浓度等光合指标也均显著下降,表现出不利的负向生理生态学响应.而在水分饱和及轻度干旱的水分条件下,幼苗各项指标综合表现最佳,表现出增益的正向响应.因此,新银合欢具有一定耐淹性但相对较弱,耐旱性较强,适宜于土壤水分饱和或偏干旱的环境生长,可考虑列为三峡库区消落带植被恢复建设树种.     

南方高岭土采矿废弃地生态恢复试验研究

通过对高岭土矿废弃地土壤理化性质测定,选择了马尾松、胡枝子和香根草3种植物作生物复垦的先锋植物,并采取不同试验处理。结果表明,马尾松、胡枝子和香根草乔灌草相结合的群落配置,结合废弃地熟土回填的处理,有利于植物较快生长,能较快地达到培土熟化效果,恢复受损的生态环境。     

大桥水库消落带不同水位高程柳树林地土壤团聚体组成与分形特征

为研究植被恢复对水库消落带土壤团聚体组成及稳定性的影响,利用干筛和湿筛法,测定了大桥水库消落带不同水位高程下柳树林地土壤团聚体组成分布,并基于分形理论分析了土壤团聚体分形特征。结果表明:(1)消落带柳树林地土壤0.25 mm非水稳定性团聚体和水稳性团聚体分别为73.13%～93.69%和47.62%～82.06%,较对照无植被样地土壤均有所增加,但两者差异不明显;消落带土壤大团聚体含量随水位高程升高而降低,随土层深度增加而减少,但在不同水位高程和不同土层间均无显著性差异(p0.05)。(2)消落带柳树林地土壤水稳性团聚体分形维数(D)为2.51～2.82,平均值为2.67,低于对照的2.75;土壤水稳性团聚体分形维数(D)在不同水位高程和不同土层间均无显著性差异(p0.05),整体呈现出随水位高程升高而降低的趋势,且0—10 cm土层D值低于10—20 cm土层。(3)消落带柳树林地土壤MWD、GMD平均值分别为0.81,0.24 mm,高于对照的0.71,0.15 mm,柳树林地土壤团聚体稳定性高于对照;土壤团聚体稳定性在消落带内部具有一定空间差异,MWD与GMD均表现为高水位(2 016～2 019 m)中水位(2 010～2 013 m)低水位(2 007 m),且0—10 cm土层MWD与GMD大于10—20 cm土层的,但不同水位高程和不同土层间均无显著性差异(p0.05)。综上,大桥水库消落带植被恢复对土壤团粒结构有一定程度改善,且随淹水深度的增加,消落带柳树林地土壤团聚体稳定性降低。     

水淹胁迫下饲料桑苗的生长及光合响应

三峡库区消落带耐淹植物的筛选一直是该区生态系统修复的关键问题。该文利用室内水淹模拟试验研究了不同程度水淹胁迫下饲料桑苗的生长及光合响应特性。试验以1 a生饲料桑为材料,水淹胁迫分为对照、根淹、深淹等不同水平处理。结果表明:1水淹胁迫下根淹处理和深淹处理桑苗都生出不定根,根淹处理桑苗出现的涝害症状较轻,而深淹处理则从水淹5 d开始出现叶斑、黄化等症状,水淹结束严重落叶;2水淹明显影响桑苗的生长,影响程度为根淹小于深淹,且根淹处理桑苗能维持较高的株高、地径生长率;3水淹降低了桑苗的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率。根淹处理桑苗的光合响应指标在水淹40 d明显低于对照处理,但仍能维持较高水平,之后随水淹时间增加没有明显变化,而深淹处理桑苗的光合响应指标在水淹55 d已很微弱。4深淹胁迫对桑苗水下叶片光合能力的影响大于对水上叶片的光合能力的影响。水淹55 d深淹处理水上叶片的净光合速率甚至和根淹处理很接近。因此1 a生饲料桑苗无法抵抗长期深淹,却可很好地适应根淹,适合在消落带海拔较高、水淹深度较浅的区域生长。研究为库区消落带的生物治理提供了理论支持。     

三峡库区消落带几种草地根系分布及土壤养分变化

为明确三峡水库消落带典型草本植物根系分布及土壤养分的变化,在三峡腹地忠县石宝镇消落带选取牛鞭草(Hemarthria altissima)、扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)、双穗雀稗(Paspalum paspaeoides)和自然恢复草地,利用WinRhizo Pro.2009c根系分析系统和常规统计方法对比研究了4种典型草地植物根系在土壤剖面分布及其对土壤剖面养分的影响。结果表明:四种草地的根系大部分都分布在0—5cm土层中,根长密度(Root length density,RLD)、根面积比(Root area ratio,RAR)均沿土壤深度程幂函数递减分布。植被及其根系的存在对土壤养分的剖面分布有重要影响。裸地的土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)和总N含量要显著低于草地,扁穗牛鞭草和自然恢复杂草地的全量养分大都要高于其他草地。四种草地类型的RLD,RAR与SOC、总N含量均有显著(p0.05)或极显著(p0.01)相关。可见本研究涉及几种植物的根系对土壤养分分布有重要影响。研究结果可以为三峡水库消落带植被恢复和水土保持提供一定的依据。     

4种乔木在三江并流区水库消落带生态修复中的适应性

[目的] 探讨乔木在三江并流区水库消落带的生态适应性，为该区生态修复优势造林树种的筛选提供科学依据。 [方法] 选取中山杉(Taxodium hybrid)、枫杨(Pterocarya stenoptera)、竹柳(Salix americana)、池杉(Taxodium ascendens)4种苗木在澜沧江黄登水库消落带进行小区造林试验，观测成活率、基本生长情况，并于移栽2 a后观测树冠形态结构，树梢及枝条特征，测取生物量。 [结果] 移栽初期，中山杉、枫杨、池杉3个树种随消落带淹水落干次数增加成活率下降明显。移栽2 a后，4种乔木成活率表现为：竹柳(100%)＞池杉(48.78%)＞枫杨(40.19%)＞中山杉(32.86%)竹柳的生长情况极显著优于其余3个树种。枫杨和中山杉两种植物因出现枯梢、枯枝致使树高和冠幅出现降低现象。竹柳的总生物量及各组成器官的生物量均极显著高于另外3个树种，且其各组成器官占总生物量的比重较为均衡。其余3个树种各器官在总生物量的占比以树干为主。中山杉的叶片及枝条占总生物量的比重均最小。 [结论] 4种乔木在澜沧江黄登水库消落带的适生性依次为：竹柳＞池杉＞枫杨＞中山杉；移栽2 a后，竹柳存活率达100%，是三江并流区水库消落植被恢复的优势树种，可在该区推广应用。     

紫色土区植物篱篱前淤积带与篱下土坎土壤抗蚀性研究

为探究紫色土坡地植物篱篱前淤积带与篱下土坎土壤抗蚀性的差异及变化规律,选取遂宁市水土保持试验站10°新银合欢植物篱小区(T1)、10°和15°香根草植物篱小区(T2和T3)进行研究。研究小区布设有上、中、下坡篱带,分别采集篱前淤积带和篱下土坎(下坡无)的表土样,测定有机质含量、水稳性团聚体和微团聚体组成,运用主成分分析法对土壤抗蚀性进行分析。结果表明:同一篱带,土壤有机质含量、团聚度和团聚状况均是篱前淤积带高于篱下土坎,土壤水稳性团聚体含量和抗蚀性综合指数则反之,篱下土坎的抗蚀性综合指数是篱前淤积带的1.48～3.17倍;同一小区,篱前淤积带土壤有机质含量、团聚度和团聚状况均表现为下坡中坡上坡,篱下土坎为中坡上坡,而土壤水稳定性和抗蚀性综合指数在坡位间则无显著性差异;同坡度下,香根草植物篱小区土壤有机质含量、团聚度、团聚状况和水稳定性均高于新银合欢植物篱小区;坡度越大,香根草植物篱小区土壤有机质含量、团聚状况和水稳定性表现越差;主成分分析发现,水稳性团聚类指标能较好地反映紫色土坡地土壤抗蚀性能的强弱,研究小区土壤抗蚀能力表现为T2T1T3。     

水库消涨带植被重建制约因素分析——以深圳松子坑水库为例

水库消涨带土壤瘠薄、间断性被水淹没,生态植被恢复困难。选取落羽杉、白千层、水翁、水榕、黄槿、铺地黍6种消涨带适生植物,从水位、立地条件、种养措施、天气等方面开展了为期3年的消涨带植被恢复影响因素研究,发现对于耐淹植物,土地肥力是影响其生长的制约因子,并从管理养护角度提出了具体应对措施。