衡阳盆地紫色土丘陵坡地自然恢复灌丛阶段植物群落主要种群生态位特征

通过对衡阳盆地紫色土丘陵坡地自然恢复灌丛阶段植物群落生态位特征进行研究,结果表明：（1）大部分种群水平生态位宽度不宽,只有3个种群宽度大于0.5以上;（2）垂直生态位也较窄,各种群垂直生态位多集中于0.1-0.3之间,占84.5%,表明对垂直空间利用不充分;（3）虽然各种群之间的生态位重叠值均非常小,但有78.00%的种对间存在水平生态位重叠,表明各种对间对资源的共享趋势较为明显,各种群对资源分享的程度很高;（4）所有的种对均存在垂直生态位重叠,表明各种对资源的分享程度极为剧烈;（5）各种对水平生态位相似性比例较低,而高度生态位相似性比例则较高,说明各种群对以光为主导因子的高度资源要求相似。     

衡阳盆地紫色土丘陵坡地主要植物群落物种多样性研究

通过对衡阳盆地紫色土丘陵坡地植物群落进行分析,结果表明：（1）衡阳盆地紫色土丘陵坡地乔木有8科10属12种,灌木有20科42属58种,草本有28科58属78种;（2）衡阳盆地紫色土丘陵坡地的物种丰富度与生物多样性指数变化趋势为阴坡＞阳坡,下坡＞中坡＞上坡。     

紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤生态化学计量特征

采用空间序列代替时间序列的方法,对湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地不同恢复阶段(包括前期(Ⅰ)、中前期(Ⅱ)、中后期(Ⅲ)和后期(Ⅳ))不同土层(包括0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm 与0～100 cm土层)的土壤生态化学计量特征进行研究。结果表明：(1)随着植被恢复的进行,每个恢复阶段各土层土壤有机碳含量先升后降,呈现出倒“U”形规律,TN和TP的含量显著减小(P＜0.05),具有明显的“表聚性”, 每土层的4个恢复阶段的SOC的大小具有“波动性”,差异具有显著性(P＜0.05),TN和TP的含量的大小顺序均为：后期(Ⅳ)＞中后期(Ⅲ)＞中前期(Ⅱ)＞前期(Ⅰ),其差异达显著水平(P＜0.05);(2)随着植恢复的进行, 0～100 cm土壤SOC、TN和TP显著增加(P＜0.05), C/N、C/P和N/P显著减小(P＜0.05);(3)相关分析说明： C/N与SOC、SER呈极显著正相关(P＜0.01),与TN、TP、SWC、SBD呈极显著负相关(P＜0.01);C/P与SOC呈极显著正相关(P＜0.01),与SWC、SBD呈极显著负相关(P＜0.01);N/P与SOC、TN、TP、pH值呈显著或极显著正相关(P＜0.05或P＜0.01),与SBD、SER呈极显著负相关(P＜0.01)。研究结果说明,在植被恢复过程中,植被对土壤中N和P两种元素的需求相一致。     

衡阳紫色土丘陵坡地恢复过程中植物群落结构及多样性的变化

探讨衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段植物群落结构及多样性的变化。以典型的衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段为研究对象,采用空间序列代替时间序列的方法,选用立地条件基本相似的演替初期(Ⅰ),演替中期(Ⅱ)和演替后期(Ⅲ)3个恢复阶段,通过调查取样和实验分析,分析不同恢复阶段植物群落结构及多样性。（1）从Ⅰ、Ⅱ到Ⅲ,植物地上生物总量与中旱生植物生物量显著增加(P＜0.05),中生植物生物量与旱生物植物生物量先升后降,呈现出“n”型变化规律(P＜0.05);（2）随着植被恢复的进行,优势种群即狗尾草种群和须芒草种群的重要值显著下降(P＜0.05);（3）Patrick丰富度指数(R)的大小顺序为：Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ(P＜0.05);Simpson优势度指数(D)的大小顺序为：Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ(P＜0.05);Shannon-Wiener多样性指数(H)和Pielou均匀度指数(E)的大小顺序为：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ (P＜0.05)。研究结果将丰富该地区植物生态学和恢复生态学的内容,为衡阳紫色土丘陵坡地生态系统的恢复和重建提供了重要依据。     

衡阳紫色土丘陵坡地土壤理化与植物群落特征

为了对衡阳紫色土丘陵坡地的土壤理化与植物群落特征进行分析,先用“空间代替时间”方法,选择3类典型样地,分别代表群落演替进程中3个不同的阶段,再用野外样地调查和室内分析法研究了衡阳盆地紫色土丘陵坡地自然恢复演替进程中主要植物群落不同演替阶段的植被根系空间变化和土壤环境因子间的关系。结果表明：（1）土壤理化特征为阴坡优于阳坡,下坡优于中坡,中坡优于上坡;（2）在阴坡与阳坡的上坡、中坡与下坡每一生境对应不同的群落类型,且植被盖度与植物多样性指数的大小顺序均为：阴坡下坡＞阳坡下坡＞阴坡中坡＞阳坡中坡＞阴坡上坡＞阳坡上坡;（3）不同生境条件与植被盖度关系符合方程Y=10.234X-4.5867(R2=0.8932);（4）各生境的物种丰富度(S)、Simpson指数(D)与Shannon-wiener指数(H)三者的关系符合方程：S=-0.0579+0.2367D+0.3579H,r=0.9147(P＜0.01);（5）不同植物群落的相似性指数上下波动,变化趋势符合方程Y=0.1268X+0.087(R2=0.8699)。这将丰富该地区植被生态学与恢复生态学的内容,为衡阳盆地紫色土丘陵坡地生态系统的植被与重建提供一定的理论依据。     

衡阳紫色土丘陵坡地植物群落根系与土壤理化特征

为了对衡阳紫色土丘陵坡地自然恢复演替进程中主要植物群落植被根系与土壤理化特征的变化进行研究。先用“空间代替时间”的方法,选择3类典型样地,分别代表群落演替进程中3个不同的阶段。再用野外样地调查和室内分析法研究了衡阳紫色土丘陵坡地自然恢复演替进程中,主要植物群落不同演替阶段的植被根系空间变化格局和土壤环境因子间的关系。结果表明：（1）随着植物群落演替进行,不同阶段植物群落的生态特征,土壤的理化性质等产生相应的变化,演替初期、演替中期与演替后期0~15 cm土层的根系量与土量的比例分别为0.18、0.15、0.12;（2）随着植物群落演替进行,植物根系的空间分布格局会发生相应的变化,不同的演替阶段土壤根系的基质量的大小顺序为：演替初期＜演替中期＜演替后期,0~15 cm土层的根土比的变化规律为：演替初期＞演替中期＞演替后期;（3）随着植物群落演替进行,植物根系(0~60 cm)的空间分布格局、根土比、土壤容重与土壤含水量会发生相应的变化,且它们与土壤中氮的含量存在一定的相关性。     

衡阳紫色土丘陵坡地土地退化/恢复过程中土壤水稳性团聚体的动态变化

为了揭示衡阳紫色土丘陵坡地土地退化/恢复过程中土壤质量的演变及其与土壤侵蚀的关系,采用“时空互代法”的方法,对典型区域的土地退化/恢复过程中,土壤水稳团聚体与SOC的规律进行研究。结果表明：（1）土地退化过程中,＞0.25 mm水稳团聚体的含量减少;土地恢复过程中,＞0.25 mm水稳团聚体的含量增多;（2）SOC含量随土壤开垦/恢复年限的增加而减小/增大;（3）＞0.25 mm水稳团聚体含量与SOC的关系符合方程：y=22.321x+3.541,R2=0.932;（4）土壤团聚体平均质量直径与退耕年限符合方程：y=1.984e-0.126x,R2=0.875,与＞0.25 mm水稳团聚体含量符合方程：y=0.098x+0.123,R2=0.981。     

衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复模式对土壤渗透性的影响

土壤渗透性受制于许多外在与内在的因素,与植被类型、土壤性质等关系密切。为探讨不同植被恢复模式对土壤渗透性能的影响,以裸地为对照,以土壤初渗率、稳渗率、平均渗透率与渗透总量表征土壤渗透性,对衡阳紫色土丘陵4种不同植被恢复模式的渗透性及其与土壤物理性质进行研究。结果表明：（1）4种植被恢复模式的土壤渗透性均优于裸地,各植被恢复模式土壤渗透性能大小依次为：枫香×苦楝＞牡荆×刺槐＞紫薇×糯米条＞狗尾草×狗芽根＞裸地,且初渗率、稳渗率、平均渗透率与渗透总量的关系符合方程：α=0.4865α1+0.4982α2+0.5123α3+0.5202α4（其中,αi为指标的标准化数据）;（2）Horton水分入渗模型拟合的相关系数R2值≥0.775,对所研究的区域的土壤水分入渗过程具有较好的适用性;（3）相关分析表明：土壤渗透性与＞2 mm的土壤组成的百分比、2~0.25 mm土壤组成的百分比、毛管百分比、非毛管百分比和饱和导电率为呈显著或极显著正相关,与土壤容重为呈显著或极显著负相关,与土层深度和＜0.25 mm土壤组成的百分比相关性不明显。     

衡阳紫色土丘陵坡地木荷人工林微生物生物量碳(MBC)的时空动态

为了探讨土壤微生物量碳(Microbial Biomass Carbon, MBC)在衡阳紫色土丘陵坡地木荷(Schima superba)人工林生态系统碳循环的作用,利用氯仿熏蒸法测定了木荷人工林的MBC,研究其时空动态及其与土壤有机碳(Soil Organic Carbon, SOC)的关系。结果表明：（1）中龄林(Middle-aged plantation, MAP)与成熟林(Mature plantation, MP)木荷人工1—2月、3—4月、5—6月、7—8月、9—10月、11—12月的MBC存在明显差异(P＜0.05),在整个生长过程中出现2个峰值,第1峰出现在3—4月,第2峰出现在9—10月,最低值均出现在11—12月;（2）MAP与MP木荷人工林的MBC存在明显垂直分布规律,在0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm各土层中,以0~20 cm土层的MBC最大,20~40 cm土层的MBC次之,40~60 cm土层的MBC最小,且各土层的MBC的差异也均达到显著水平(P＜0.05);（3）木荷人工林MBC与SOC呈线性关系：y=21.654x+54.128(R2=0.984, P＜0.01);（4）在MAP与MP木荷人工林中,土壤微生物熵(MBC/SOC)随土层深度的增加而升高,说明SOC逐渐由0~20 cm土层向40~60 cm土层转移,土壤处于碳积累状态,土壤呈碳汇功能。     

自然恢复条件下遂宁组紫色土母质生物多样性分析

提高生态系统的生物多样性可有效的控制水土流失。目前对水土保持林体系的高效空间配置与生物物种多样性的关系研究报道不多。该文对自然恢复条件下遂宁组母质生物多样性进行分析,结果表明：自然恢复条件下其植物群落生物多样性有较大提高,但群落丰富度和均匀度较差;乔木层、灌木层、草本层的优势种（先锋种）分别为柏木、马桑和豆薯。在遂宁组母质水土流失治理区营造水土保持林时,可采用柏木-马桑-豆薯复层混交林模式。