海南省文昌市废弃钛矿区物种多样性特征与环境因子的关系

[目的]研究钛矿开采对周边植被物种多样性和分布格局的影响,为废弃钛矿区生物多样性保护和植被恢复提供基础数据。[方法]以海南省文昌市废弃钛矿区为例,利用方差分析、冗余分析(RDA)研究钛矿区土壤因子与乔木、灌木和草本物种多样性差异及分布格局影响。[结果]文昌市废弃钛矿区辐射区域仅有植物28科37属45种,其中乔木类13种,灌木11种,草本21种。钛矿开采不仅对矿区植被产生破坏,同时对辐射区域200 m范围内的植被群落结构也有明显影响;废弃钛矿区物种α多样性指数除Pielou均匀度指数外都以草本最高,显著高于乔木和灌木。随着辐射区域距离的增加,物种多样性指数逐渐递减;通过土壤环境因子与物种多样性RDA排序得出,土壤pH值、土壤含水率、有效磷、有机质和铵态氮是影响物种多样性差异的主要环境因子,它们分别解释了废弃钛矿辐射区物种多样性42.6%,12.4%,8.5%,8.2%和7.9%的差异。[结论]钛矿周边植物物种多样性和分布格局受土壤pH值、土壤含水率等多个环境因子共同影响。矿区周边物种多样性是否受土壤重金属的影响,尚待进一步研究。     

干旱区典型植物群落土壤水盐空间差异

以渭干河—库车河三角洲绿洲—荒漠过渡带典型植物群落以及土壤因子作为研究对象,通过野外调查、样品采集和室内分析,对典型植物群落物种与土壤因子的空间关系进行了统计分析,探讨了土壤盐渍化的影响因素及其变化规律。结果表明:(1)随着土壤剖面深度的增加,土壤含水量整体逐渐升高,土壤含盐量和电导率在各层均具有较高的含量分布,土壤pH值在不同样线不同剖面整体呈碱性。(2)随着土壤的含盐量、电导率和pH值的增加,植物多样性指数与优势度指数等呈相应下降趋势,典型植物群落的物种多样性与土壤含水量和pH值具有显著的相关性(p0.05),而与土壤含盐量和电导率无明显的相关关系(p0.05)。(3)研究区土壤表层的盐渍化现象非常严重,对植物群落的物种多样性影响较大,土壤水盐空间分布呈由东向西逐渐增加的趋势。     

大兴安岭兴安落叶松林下植被多样性及土壤养分季节分布特征

研究了内蒙古大兴草类—兴安落叶松林(HLV)、杜香—兴安落叶松林(LLV)、藓类—兴安落叶松林(MLV)下植被多样性及土壤养分季节分布特征。结果表明:(1)3种林地植被丰富度指数、多样性指数、优势度指数、均匀性指数随着季节的变化呈先增加后降低趋势,以秋季最高;相同季节,3种林地植被丰富度指数、多样性指数、优势度指数、均匀性指数基本表现为HLVLLVMLV,局部有所波动。(2)3种林地土壤温度、土壤湿度和土壤电导率随着季节的变化呈先增加后降低趋势,土壤pH值随着季节的变化呈先降低后增加趋势。(3)3种林地土壤有机碳、全氮、全钾和土壤酶活性(纤维素酶、脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖转化酶和过氧化氢酶)随着季节的变化呈先增加后降低趋势,在秋季达到最高,春季最低,土壤有机碳、全氮和全钾基本表现为HLVLLVMLV,局部有所波动,全磷没有明显的变化规律。(4)3种林地土壤养分和土壤酶活性均表现为腐殖层沉淀层,其中土壤全磷在腐殖层和沉淀层没有显著差异(P0.05)。(5)偏相关分析表明影响草类—兴安落叶松林(HLV)植被多样性的主要因子是土壤有机碳、酸性磷酸酶和转化酶;影响杜香—兴安落叶松林(LLV)植被多样性的主要因子是土壤pH值、有机碳、全氮、转化酶和过氧化氢酶;影响藓类—兴安落叶松林(MLV)植被多样性的主要因子是土壤有机碳、全氮和纤维素酶。(6)主成分分析表明土壤有机碳、全氮和过氧化氢酶是兴安落叶松林土壤养分的主要影响因子。     

毛乌素沙地人为干扰苔藓结皮的土壤水分和风蚀效应

[目的]为了探讨在毛乌素沙地人为干扰生物结皮的必要性与可行性,并为该区生物结皮的高效利用提供实验依据。[方法]在毛乌素沙地东南缘设置裸沙、苔藓结皮、干扰苔藓结皮、沙蒿、沙蒿+苔藓结皮以及沙蒿+干扰苔藓结皮6个处理小区,通过动态监测各小区土壤水分及风蚀变化过程,分析人为干扰苔藓结皮对土壤水分及风蚀过程的影响。[结果](1)沙地苔藓结皮能够显著提高浅层土壤含水量,降低深层土壤含水量。(2)人为干扰苔藓结皮会引起浅层土壤含水量的降低和降雨入渗深度的增加。(3)与裸沙对照相比,几种处理的减蚀效率大小顺序为:沙蒿+苔藓结皮(97.01%)沙蒿+干扰苔藓结皮(90.87%)苔藓结皮(89.63%)干扰苔藓结皮(69.50%)沙蒿(64.62%)。[结论]植被覆盖度较高时,对苔藓结皮进行适当破坏,能够在不加剧土壤风蚀的前提下,一定程度上改善土壤水分状况。而在无植被或低植被覆盖的地块,要禁止对苔藓结皮的干扰破坏。     

城郊4种人工林林下植被物种多样性、生物量与土壤养分相关性

采用样方调查及取样分析方法,研究了长沙市城郊4种人工林林下植被物种多样性、生物量及其土壤理化性质,并探讨了它们之间的相关性。结果表明:4种人工林灌木层植物丰富度、多样性指数均高于草本层,但均匀度指数却低于草本层;林下植被生物量总体表现为针叶林高于阔叶林;土壤养分含量垂直分布表现为随土壤深度增加而下降规律明显;土壤全N、全K、速效K含量与林下植物物种多样性指标呈显著相关性(p0.05),林地土壤含水率、速效P、速效K含量对各项多样性指标影响较为明显;灌木层生物量与pH值、枯落物生物量与全N的相关性较大,草本层生物量与有机质呈显著的负相关(p0.05),总生物量与全N相关性显著(p0.05)。     

基于DCCA的蓟县八仙山土壤种子库特征分析

[目的]通过研究天津市蓟县八仙山土壤种子库特征,为土壤种子库应用于植被恢复提供参考。[方法]采用除趋势典范对应分析(DCCA)方法探究土壤种子库与环境因子的关系。[结果](1)相比天津市其他样地,蓟县八仙山土壤种子库萌发物种丰富度较高,物种高达42种,但土壤种子库密度却最低,这与岩石裸露,土层薄弱,动物取食效应明显有很大关系;(2)土壤种子库的Sorensen相似性指数较低,但Simpson生态优势度指数、Shannon—Wiener多样性指数和Pielow均匀度指数却较高;(3)随着海拔逐渐升高,群落结构明显变化,木本植物数量增多。随着坡向逐渐向阳,植被类型由喜阴植物逐渐变成向阳植物。[结论]通过DCCA分析,土壤种子库物种呈现明显的3个聚类。影响土壤种子库主要的土壤因子为有机质、pH值和全磷。     

不同林龄油松和白扦林地植物多样性分析

为探明不同林龄的油松和白扦林地植物多样性的变化规律并确定影响其变化的因子,以物种丰富度指数、物种多样性指数和物种均匀度指数作为衡量植物多样性的标准,研究内蒙古兴和县二道营流域友谊水库不同林龄油松和白扦水土保持林地的生物多样性特征及其影响因子。结果表明:1)油松人工林植物多样性指数大于白扦人工林,草本群落生物多样性随林龄的增加呈现出非线性增长趋势。5年生油松林的草本群落生物多样性指数最高,为2.09;13年生油松最低,仅1.63。白扦人工林的Margalef指数高于油松林地,13年生白扦人工林的Margalef指数最高,为3.79;2年生油松的Margalef指数最低,仅为2.16。2)在植被恢复演替进程中,多年生草本逐渐替代一年生草本,演替朝正方向进行。3)在众多土壤因子中,土壤水、土壤抗冲性及土壤有机碳质量分数对生物多样性指数起直接作用。研究结果可为森林草原过渡区域植被恢复与重建提供必要的理论支撑。     

风沙采煤沉陷区小叶杨下生物结皮空间分异规律

为了解小叶杨林下生物结皮分布状况及其影响因素,从而能够为风沙采煤沉陷区小叶杨植物群落演替和植被恢复提供理论基础,以风沙采煤沉陷区小叶杨林下生物结皮为研究对象,采用样线法对小叶杨林下生物结皮分布进行调查,测定了小叶杨林下生物结皮的分布半径和厚度,分析了小叶杨林下生物结皮在东南、东北、西南和西北4个方向的分布特征。结果表明:(1)小叶杨下生物结皮在不同方向上的分布存在差异,东南方向生物结皮分布半径最大,为树冠半径的0.90倍;西北方向上结皮分布半径最小,为树冠半径的0.72倍;东北和西南介于二者之间。(2)小叶杨下生物结皮厚度分布存在差异,生物结皮距小叶杨基部0 cm处出现最大值,其值为1.64 cm,随着距离的增加生物结皮厚度逐渐减小。(3)在4个方向上,东南方向生物结皮最厚,平均厚度为1.44 cm;西北方向生物结皮最薄,平均厚度为1.23 cm。小叶杨下生物结皮厚度与土壤含水率变化从小叶杨基部距离到距基部140 cm处,呈现随距基部距离的增加而降低,变化趋势基本一致。     

吉林省西部盐碱性闭合泡泽不同环境因子下植被群落特征和多样性特征

通过野外调查、取样和室内化验、分析、计算获得数据,并用SPSS软件进行分析。调查区主要植被群落为虎尾草群落;相对高程、坡度、离泡泽距离均与3种植被多样性指数呈显著正相关;土壤密度、土壤p H值与植被多样性指数呈显著负相关,土壤总孔隙度与植被多样性指数呈显著正相关,土壤含水量在泡泽影响较大区(0~80 m)多样性指数呈负相关。研究结果表明:地形因子和土壤因子是影响该区域植被群落特征、物种多样性的重要因子。揭示了吉林省西部盐碱性闭合泡泽植被生物多样性与地形、土壤因子的关系,为盐碱地植被恢复、生物多样性保护提供理论支持。     

光伏电站建设对土壤和植被的影响

为了探究光伏电站建设对植被、土壤的影响,通过样地调查和试验分析对靖边县光伏电站内光伏板未遮阴(NS)、遮阴(S)及电站周边区域(SA)的土壤理化性质、植被种类、α物种多样性和地上生物量进行了分析比较。结果表明:相对于SA,光伏电站内(NS,S)土壤含水量、有机质、速效磷、速效钾、植物种类、物种Patrick丰富度指数、ShannonWiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、地上生物量鲜重和干重均增加,土壤pH和电导率降低,S区域容重增加,NS降低;电站内相对于S区域,NS的土壤含水量、pH、电导率、养分、α物种多样性和地上生物量均增加,容重降低。综合来看,在干旱半干旱区域,光伏电站建设对土壤、植被生态系统的促进作用优于所带来的负面影响。     

沙障对不同林龄雨养梭梭林冠下浅层土壤含水量的影响

[目的]分析不同林龄雨养梭梭林冠下浅层土壤含水量在布设沙障后的变化,为沙障生态功能的评价及梭梭生长发育状况的预测提供理论依据。[方法]对5年生幼年林和25年生中年林在布设沙障后冠下0—50cm的土壤含水量、表层结皮厚度、近地表风速等因子进行测定分析。[结果]沙障通过降低近地表气流流速,加速结皮形成等方式提高了梭梭冠下0—50cm的浅层土壤含水量。沙障对5年生梭梭冠下土壤含水量的空间分布格局影响不大,但使25年生梭梭冠下土壤含水量随着与主干距离的增加而单调增加,表现为"干岛效应"。在垂直分布上,25年生梭梭冠下土壤含水量在塑料网沙障区与对照区间呈显著相关(p0.05),而在麦草沙障区与对照区间相关性不显著,其最大土壤含水量的出现深度下降至30—40cm处。[结论]布设机械沙障对退化梭梭林的恢复将起到一定的促进作用,且对中年林梭梭土壤水分的影响大于对幼年林。     

新疆托克逊县不同配置防护林的防风蚀效能

[目的] 对比分析不同配置防护林迎风林缘与背风林缘的防风蚀效能,为干旱区绿洲城市防护林建设、防沙治沙以及生态环境改善工作提供理论依据。[方法] 以新疆托克逊县城郊区不同配置防护林为研究对象,通过观测近地表风速、起沙风速、近地表粗糙度、输沙量、风沙流结构等指标,对比研究混交林1（胡杨68%+柽柳32%）、混交林2（柽柳65%+胡杨35%）、梭梭林迎背风林缘的防风蚀效能。[结果] 不同配置防护林的地表粗糙度、起沙风速、风速廓线、防风阻沙效能都有差异。不同配置防护林地面粗糙度从高到底依次为：混交林2（0.569 cm）>混交林1（0.378 cm）>梭梭林（0.123 cm）。起沙风速从高到低依次为：混交林2（6.17 m/s）>梭梭林（6.02 m/s）>混交林1（5.98 m/s）。防风效能从强到弱依次为：混交林2>混交林1>梭梭林。阻沙效能依次为：梭梭林（48.2%）>混交林2（45.6%）>混交林1（37.1%）,各林地0—10 cm,10—20 cm垂直高度上的集沙量所占比例较高。[结论] 混交林2有效降低不同垂直高度的风速及输沙量,混交林2的防风蚀效能较高。     

古尔班通古特沙漠南缘梭梭固沙林土壤粒度的分异规律

[目的]分析梭梭林地的防风固沙效果,为当地的沙漠化防治提供基本的资料,为生态建设提供可靠的依据。[方法]以古尔班通古特沙漠南缘莫索湾地区的梭梭(Haloxylon ammodendron)林地为研究区,按照距离沙源远近,分别选取了4种典型的梭梭样地,进行土壤样品采集,分析其粒径分布特征。[结果]位于沙源处的梭梭林由于沙尘来自古尔班通古特沙漠,沙源均一性以及分选性良好。土壤粒径主要受植被盖度的影响,使得沙地表层细粒成分增加;在一定的植被覆盖下,随着沙源距离的增大,表层土壤平均粒径依次减小,主要是因为植被拦截沙尘物质,使得表层土壤粒径产生差异;表层土壤平均粒径相对于下层呈增大趋势,且距离沙源越近变化幅度越大,但是土壤粒径峰度、偏度差异不大。[结论]表层土壤粒度特征存在差异反映了各梭梭林在不同的植被覆盖下风沙活动强度对其的影响,自然植被带与人工梭梭林能够有效拦截和固定大量的风蚀物质,但由于自然植被生长状况不如人工林,在植被大量衰退和强风蚀作用下对风沙的拦截作用较弱,因此,在自然植被带外围人工造林对当地风沙的阻挡作用起到至关重要的作用。     

铺设地膜条件下梭梭土壤水分的动态变化

[目的] 揭示铺设地膜条件下梭梭土壤水分变化特征，为河西走廊沙漠化防治提供技术支撑。 [方法] 针对甘肃省民勤县沙生植物梭梭，在周围设置麦草方格，并布设4种不同厚度的高密度聚乙烯(HDPE)地膜处理和1种未覆膜的对照处理，对5种处理梭梭进行土壤含水量观测试验，分析梭梭的土壤含水量变化。 [结果] 梭梭土壤含水量与季节降雨变化保持一致，40 cm深度以上土壤含水量受降雨量影响波动较大，布设有白膜、黑膜和棚膜梭梭的土壤含水量高于未覆膜的对照区梭梭和农膜梭梭土壤的含水量；且一年生育期内，铺设白膜梭梭的土壤储水量始终处于最高值，耗水量最大。 [结论] 白膜保水性能最好，可以有效防止土壤水分蒸发损失，提高蓄水保墒能力。     

流沙地表层土壤化学性质对免灌造林的响应——以古尔班通古特沙漠明渠防护林为例

[目的]在免灌造林措施下,研究不同种植年限梭梭林下土壤化学性质的变化,为防护林生态工程建设提供理论依据。[方法]对古尔班通古特沙漠明渠无灌溉条件下防护林地表层的土壤化学性质进行测定,分析林地土壤的结皮层、0—10cm层,10—20cm层土壤盐分和养分的动态变化规律。[结果]建立梭梭防护林后土壤的pH值和全盐量均高于流沙地,土壤碱化趋势比较明显;随种植年限的增加,各层土壤pH值和全盐量均表现出先增加后减小的趋势,8大离子的含量呈增加的趋势,土壤pH值、全盐量和8大离子由表层向下递减。随种植年限的增加,各层土壤有机质含量先增加后缓慢减小,土壤全N,P和速效P,K呈现总体增加,全K呈减小的趋势,速效N呈先增加后减小的趋势,同样有向下骤减的趋势。[结论]防护林建设有利于风沙土的发育,土壤质量状况逐年改善。     

流动沙地建植人工固沙梭梭林的土壤演变过程

梭梭是西北干旱区人工固沙植被建设的主要树种,人工固沙梭梭林建植后植被系统的演变受土壤发育的影响。在河西走廊中段临泽平川绿洲边缘选择0、3、6、9、16和40 a时间序列的固沙梭梭林地,研究人工固沙植被建植后的土壤发育过程,探讨梭梭植物与土壤反馈作用及其对植被系统演变的影响。结果表明,随着梭梭种植年限的增加,土壤黏粉粒、有机碳(SOC)和全氮(TN)含量逐渐增加,但显著变化发生在种植9 a以后的0~20 cm表层土壤,而盐分的积累发生在0~100 cm整个土层,20~80 cm土层的盐分积累量高于表层0~20 cm;盐分组成中,24 SO-、Ca2+和Na+含量随着梭梭种植年限的增加而增加,在16 a和40 a梭梭林土壤剖面中有显著积累。梭梭种植16 a和40 a后,0~10 cm土层SOC含量较未造林沙地分别增加3.3倍和5.7倍、0~100 cm土壤剖面盐分含量分别增加5.4倍和6.5倍,表明梭梭生长发育过程中土壤盐分积累较SOC和养分积累更为显著。盐分的积累可能对草本植物的生长发育产生负效应,进而影响人工植被系统的稳定性。在流动沙地建植人工梭梭林40 a的时间序列上,土壤从干旱砂质新成土向干旱正常新成土发育;随着盐分的进一步积累和干旱区钙化过程,最终可能演变为钙积正常干旱土,但需更长时间尺度的观测研究。     

古尔班通古特沙漠人工梭梭林群落生态特征研究

为探究古尔班通古特沙漠南缘莫索湾地区33年来人工梭梭林群落(依靠天然降水)的生态特征,本文对两种造林技术(积雪-客沙造林和秋灌造林)人工梭梭林地梭梭的长势、草本植物、土壤水分进行了调查和监测。结果表明:(1)积雪-客沙造林和秋灌造林梭梭至今生长良好,目前植株高度和冠幅均大于2 m和2 m~2,当年新生枝条长度均大于20 cm;初始造林梭梭存活率较高,分别为40%和63%;经过自然更新,现有密度均有所提高,人工林形成异龄复层混交林,林下生长有不同优势种的草本植物;土壤含水量均2.00%,能够满足梭梭生长。(2)由于两种造林技术的土地处理方式和初期水分供给量不同,导致两种林地梭梭生长、林下草本植物盖度和多样性以及天然更新梭梭植株数量均有很大差异,整体秋灌造林地的状况优于积雪-客沙造林地。(3)两种造林技术对于当地生态条件均有很好的适应性,虽然积雪-客沙造林密度相对较低,但优于自然植被状况,且造林成本低;秋灌造林密度较大,天然更新植株数量较多,但造林成本高,后期生长较缓慢,需要采取一定的人工措施调整密度。综上可知,积雪-客沙造林和秋灌造林梭梭目前生长均较稳定,后者对该区生态条件适应性更强。     

新疆额尔齐斯河流域典型地区优势种灌木的热值

[目的]分析额尔齐斯河流域典型地区植物种类、器官和物种多样性对植物热值的影响及其相关性,为额尔齐斯河流域植被的生态恢复及生物多样性保护提供科学依据。[方法]通过对额尔齐斯河流域典型地区主要灌木群落进行调查,测定优势种灌木热值。[结果]研究区优势种灌木全株热值范围为15.20(心叶驼绒藜)~19.60 MJ/kg(圆叶桦),平均值为17.32 MJ/kg,该值与全球陆生植物平均热值相近;优势种灌木的全株热值顺序为:圆叶桦(Betula rotundifolia)金丝桃叶绣线菊(Spiraea hypericifolia)欧亚圆柏(Juniperus Sabina)西伯利亚刺柏(Juniperus sibirica)欧亚绣线菊(Spiraea media)金露梅(Potentilla fruticosa)尖刺蔷薇(Rosa oxyacantha)苦豆子(Sophora alopecuroides)淡枝沙拐枣(Calligonum leucocladum)驼绒藜(Krascheninnikovia ceratoides)红果沙拐枣(Calligonum rubicundum)柽柳(Tamarix chinensis)梭梭(Haloxylon ammodendron)心叶驼绒藜(Krascheninnikovia ewersmannia);热值与物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数呈正相关,与优势度指数呈负相关,但显著性非常差;研究区优势种灌木热值高于或与当前主要的生物质原材料相近。[结论]额尔齐斯河流域典型地区优势种的植物热值较高,具有作为能源植物的潜力,可以为植被恢复和水土保持的先锋植物的选择参考,优势种的热值受植物种类、器官的影响,热值与物种多样性相关性差。     

党河流域骆驼刺群落特征与土壤因子的相关性

[目的]分析党河流域骆驼刺群落特征与土壤因子相关性,为有效管理该流域天然骆驼刺群落及退化骆驼刺群落的恢复提供科学依据。[方法]利用"样方"法,于2012年6—10月调查群落特征及土壤样品数据,进行回归分析。[结果]在6—10月,生物量表现出显著的季节变化,Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数季节变化趋势几乎一致,Shannon—Wiener多样性指数变化趋势相反。在0—50cm土壤层内,随土壤深度的增加,土壤电导率、土壤pH值呈现出先增加再减小的变化过程,土壤容重表现出逐渐增大的趋势,土壤含水量在土壤深度达到30cm以后增加不明显。[结论]土壤环境因子是影响骆驼刺群落特征、生物多样性和生物量的主要因素。较高的土壤含水量可以增加骆驼刺群落的生物多样性,较高的土壤容重抑制骆驼刺群落根系的生长。     

乌兰布和荒漠生态系统12种沙生灌木苗期的抗旱性

[目的]建立沙生灌木抗旱性评价指标体系,为沙区优良树种的筛选提供科学依据。[方法]以乌兰布和荒漠生态系统12种沙生灌木的2年生幼苗为材料,测定了7项水分生理指标,采用主成分分析和聚类分析对灌木抗旱性进行了研究。[结果](1)麻黄(Ephedra distachyaLinn.)、白刺(Nitraia tangutorum Bobr)及柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)的水势低于其他9种灌木;霸王(Zygophyllum xanthoxylon Maxim.)的束缚水含量和束缚水与自由水(Va/Vs)比值较高,分别为64.20%,3.3;沙木蓼(Atraphaxis bracteata A.Los.)、白刺及柽柳(Tamarix chinensis Lour.)的蒸腾速率显著低于其他9种灌木;梭梭(Haloxylon ammodendron(C.A.Mey.)Bunge)与麻黄的恒重时间最长,均为144h;沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus(Maxim.ex Kom.)Cheng F.)的残留含水率最高(44.80%)。(2)水势、Va/Vs值、残留含水率、束缚水、恒重时间、蒸腾速率6个指标对植物抗旱性的影响较大,累积方差贡献率达87.59%。[结论]依照抗旱性大小将12种植物分为三类,强抗旱灌木为麻黄;中抗旱灌木为梭梭、白刺、霸王;弱抗旱灌木为花棒(Hedysannn scoparium Fisch)、杨柴(Hedysarum mongolicum Turcz.)、柽柳、柠条锦鸡儿、沙冬青、沙木蓼、沙拐枣(Calligonum mongolicum Turcz.)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)。