植被恢复对高寒沙区土壤性质的影响

[目的]明确高寒沙区不同植被类型对土壤性质改良效果的差异,探讨各植被区沙地土壤恢复过程的异质性和人工林木的可开发利用潜力。[方法]以沙珠玉治沙试验林场内不同生长年限的人工植被为研究对象,分析高寒沙区6种植被类型区(乌柳、青杨、赖草、柠条、沙棘、柽柳)以及3个对照区(农田、流动沙丘、丘间沙地)土壤的机械组成、p H值、有机质及全N、全P、全K等理化性质指标。[结果](1)植被恢复生长51年后,从黏粒和粉砂粒增加的比例角度分析,土壤质地改良顺序为沙棘(206.3%)柠条(108.5%)青杨(70.5%)乌柳(56.8%)赖草(54.1%)柽柳(42.3%);从全N、全P和全K增加的比例角度分析,土壤养分改良顺序为青杨(198.2%)柠条(166.7%)沙棘(155.3%)乌柳(82.6%)赖草(75.4%)柽柳(53.9%),土壤全P含量偏低,平均0.42 g·kg-1;(2)植被恢复生长51年后,柠条、沙棘、青杨、赖草、乌柳和柽柳林下0 30 cm土壤有机质含量依次为20.19、18.25、30.81、23.57、22.13和10.62 g·kg-1,比流动沙丘或丘间沙地相应的提高了766.7%、702.4%、689.8%、517.4%、491.5%和343.9%。[结论]随着植被恢复年限的增加,土壤质地和养分状况得到显著改善,但土壤p H值的变异系数较小;各样地土层间有机质含量差距不断扩大,表聚性越来越明显,并且随深度增加各土层恢复效果存在滞后性。柠条和沙棘适宜在共和盆地推广种植,建议实施适当地抚育管理措施,以促进高寒沙区林场实现可持续经营发展。     

围封对阿尔乡沙地植物群落和土壤养分的影响

通过调查科尔沁沙地南缘阿尔乡沙地围封前后植被特征因子和分析土壤养分含量得出:围封对植被覆盖率和物种多样性均有显著影响,其中对沙丘顶部影响最大;围封后流动沙地和半流动沙地的指示植物逐渐衰退,而固定沙地的指示植物逐渐增多;围封可显著提高0～10 cm土壤养分含量,但对11～30 cm的影响不明显。     

黄羊滩不同沙地类型土壤水分特征研究

土壤水分是干旱及半干旱地区植被恢复的关键因素之一。土壤水分严重影响着退化生态系统的恢复与重建,因此,为了探明黄羊滩沙地土壤水分时空变化规律,在黄羊滩地区取流动沙地、半固定沙地、固定沙地3种不同类型的土样,采用烘干称重法进行分析。结果表明,流动沙地空间尺度上土壤含水量的剧烈变化湿沙层在10~40 cm,稳定层在大于40 cm,时间尺度上土壤含水量9月份高于8月份。侧柏半固定沙丘随着生长季的来临土壤含水量呈下降趋势,7、8月份由于降水的增加含水量有明显的增加。流动沙地在空间尺度上土壤含水量的变化幅度大于固定沙地的土壤含水量。     

川西北高寒区流动沙地植被恢复过程中物种组成及空间格局变化

通过分析川西北流动沙地不同恢复时间植物群落物种组成、物种多样性和空间分布格局的变化过程,从而探究该区域生态修复后植被群落结构稳定性,为川西北沙地生态修复提供科学指导。本研究以若尔盖县未经治理和治理后5年、10年、20年的流动沙地为研究对象,结果表明：（1）随着恢复时间的延长,流动沙地物种数增加,治理后20年,植物种类由未经治理的3种左右增加到约21种,植被盖度由5%以下上升到75%。（2）优势种群物种多样性指数随治理时间延长总体上呈上升趋势,治理后20年,丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、均匀度指数分别上升了172.51%、49.45%、123.79%、54.03%。丰富度指数和Shannon-Wiener指数上升降幅度最大,均匀度指数也上升显著。（3）不同治理时间优势种群均形成了聚集分布格局,同一优势种群随治理时间延长聚集强度呈显著上升趋势。治理后10年,赖草、青藏薹草等优势种群的物种多样性指数、聚集强度均较高,且与露沙地嵩草类优势种群的聚集强度指数差异较小。由此可得出,流动沙地治理10年后,植物群落基本达到了相对暂稳状态。因此,在川西北高寒区流动沙地...     

若尔盖高寒流动沙地恢复治理试验初报

2009年在若尔盖县针对川西北地区恢复治理难度最大的高寒流动沙地进行配套试验,通过成活率、出露地面高度、萌生枝条长度等多项试验指标的测定和统计分析,提出沙障+营养土法+网格状播种披碱草的治理方案,有助于推动高寒流动沙地恢复治理的科研及实践相关工作。     

呼伦贝尔草原沙化治理封育工程生态效益评价

选择了呼伦贝尔不同年份的10个草原沙化治理封育工程进行实证研究,地面调查和遥感解译相结合,运用生态效益评价体系进行评价,评价结果为:1999-2005年封育工程生态效益优,2006年封育工程生态效益良,2007、2008年封育工程生态效益一般。工程实施后植被盖度、地上生物量、草层高度、植物种数和土壤有机质含量均有明显增加,一年生植物比例减少。流动沙地比例大幅降低,固定沙地比例大幅度增加。工程区内的植被盖度、生物量、草层高度和植物种数均高于工程区外,一年生植物比例较区外低。工程区内的流动沙地基本被固定,植被盖度有了很大提高,达到了预期的治理效果。     

华北平原沙地治理工程初期的改良土壤效应

分别在北京市郊的房山区、顺义区和昌平区选择沙地治理工程示范区,以附近的荒地为对照,测量不同植被类型下的土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量等指标,以对华北平原沙地治理工程初期土壤改良效应进行研究。结果表明：在3个示范区,不同类型的植被都在一定程度上改良了土壤。其中,房山区的毛白杨增加土壤有机质和全氮的效果最佳,刺槐增加土壤速效氮和速效钾的效果最佳,而油松增加土壤速效磷的效果最佳。顺义区的华山松,国槐和垂榆均有效增加了土壤有机质、全氮、速效氮和速效钾,而华山松和国槐增加土壤速效磷的效果较好。昌平区的桧柏增加土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾的效果最佳。因此,在沙地治理工程初期,植被即可在一定程度上改良林下土壤。     

不同排矸年限矸石山自然植被恢复规律研究

对不同排矸年限煤矸石山植被恢复状况、土壤理化性质进行了研究。结果表明:随着排干年限的增加,植被总盖度处于上升趋势,物种种类越来越丰富,并由草本群落逐渐演变为乔灌草植被共存;矸石山废弃地土壤含水量、密度、孔隙度等都较低,速N、速P含量较少,速K含量相对多些,植被数量、种类也较少,但随着排干年限的增加,其上的植被数量、种类逐渐增加;进一步研究还表明氮素是限制群落均匀度变化的显著因子。希望能为矿区下一步人工营造植被的实际操作提供理论依据。     

青海共和盆地植被恢复区主要植物群落物种组成与多样性

对高寒沙地青海共和盆地植被恢复区不同类型样地下不同植物群落进行全面监测,综合分析了该地区主要植物群落物种组成与多样性。结果表明:(1)在不同生活型中,物种多样性表现为草本层灌木层乔木层,这与群落中各层次的物种组成情况相同;(2)植被恢复区内,同一群落类型间生态优势度指数、物种多样性指数以及均匀度指数所呈现出的趋势基本一致,而在不同群落间各指数存在很大差异;(3)在不同的时间序列上,随时间推移,群落逐渐趋于稳定,植被恢复区内不同恢复年限沙丘锦鸡儿群落与丘间地乌柳群落物种多样性指数和均匀度指数呈递增的变化过程,而优势度指数随恢复年代的变化则呈递减的变化过程。研究结果表明:植被恢复在保护物种多样性、促进群落稳定等方面发挥着重要作用。而在植被恢复过程中,需要注意合理的林-草、林-灌、灌-草布局,更好的促进群落的自然更新。     

喀斯特区石漠化治理对土壤养分含量及化学计量特征的影响——以黔中杠寨小流域为例

以黔中喀斯特区杠寨小流域为例,分别于2009年、2012年和2018年,对不同石漠化程度下不同工程治理措施、不同植被类型土壤的养分含量进行了动态监测,研究其化学计量特征的变化规律。结果表明:流域内土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量随石漠化治理年限的增加而增加,TN和TP含量在治理后期得到了有效积累,土壤质量总体上得到了提升;不同工程治理措施下,荒山造林和封山育林其土壤养分含量表现出较大改善,而退耕还林的则恢复较慢;从非石漠化、潜在石漠化、轻度石漠化、中度石漠化到重度石漠化,土壤养分含量及化学计量特征多以非石漠化下的表现较高,但其差异(多年均值)则基本上均不显著(P 0.05);不同植被恢复模式下,灌木林土壤养分含量的改善程度要优于乔木林。与全国不同生态系统土壤的平均水平相比,该流域土壤的C:N较高,而C:P、N:P较低,说明经过治理后土壤磷素较为丰富,有机质含量相对较高。冗余分析表明,对区域土壤养分含量和化学计量特征的解释程度依次为监测年限(41.67%)工程措施(17.98%)石漠化程度(15.57%)植被类型(9.21%)。研究结果可为不同石漠化程度下不同工程治理措施、不同植被恢复模式土壤质量的演变趋势提供基础数据,为今后更科学、更有针对性地开展石漠化综合治理工作提供技术支持。     

西藏定结县沙化土地封禁保护区沙地与植被演变特征研究

青藏高原是全球独特的生态地域,也是我国沙化土地最严重的三大地区之一,西藏地区荒漠化沙化一直以来是我国防沙治沙的重点和难点。选取西藏地区定结县作为研究对象,通过防沙治沙新途径研究,以建立沙化土地封禁保护区。结果表明,封禁3年后,封禁区植被盖度提升7.25%,主要由原生植被西藏锦鸡儿和人工植被藏沙蒿贡献,两者分别占总重要值和总优势度的86.1%、83.0%,对固沙作用贡献最大;流动沙地和露沙地减少16.6%,半固定和固定沙地面积增加5.9%,平缓区沙丘移动速度更快,平均速度15.5 m/a。以期为探索高原地区沙化土地防治和生态修复提供科学依据。     

川西北高寒沙化草地围栏禁牧时段和恢复过程的耦合机理研究

川西北沙化草地在围栏禁牧生态恢复过程中,土壤中有机质、全氮、水解性氮变化特征,研究对象为:未修复沙化草地、围栏禁牧生态恢复时间分别为5年、10年的沙化草地,研究其不同围栏禁牧时间沙化草地0～40 cm土层土壤中有机质、全氮、水解性氮的变化.其结果表明,随着围栏禁牧时间的增长,各土层土壤有机质、全氮含量均增加,植被盖度、...     

喀斯特区石漠化治理对土壤水分-物理性状的影响--以黔中杠寨小流域为例

【目的】为了更科学系统地评价喀斯特区石漠化综合治理的土壤效应,揭示小流域石漠化综合治理土壤水分-物理性状的演变趋势,为喀斯特地区生态恢复以及石漠化综合治理提供理论基础和技术支持。【方法】以黔中喀斯特区杠寨小流域为例,于2009年、2012年和2018年分别对不同石漠化程度下各工程治理措施、植被类型以及不同土层深度土壤的水分-物理性状进行了长期、持续的动态监测。【结果】不同石漠化程度,土壤水分-物理性状以非石漠化的最佳,潜在石漠化的次之,中度和重度石漠化的居中,轻度石漠化的最差,且非石漠化与轻度石漠化间差异显著;随着石漠化治理年限的增加,流域内土壤容重的变化不明显,但土壤总孔隙度、持水量和渗滤率则均呈增加趋势,土壤质量总体得到了一定提升;土壤水分-物理性状随土层深度的加深基本上呈降低趋势;不同工程治理措施,荒山造林和封山育林土壤水分-物理性状的改善程度较大,而退耕还林的则恢复较慢;不同植被恢复模式,针叶林、针阔混交林和灌木林的土壤水分-物理性状其改善程度均要高于阔叶林和经果林。对区域土壤水分-物理性状的解释程度依次为土层深度(39.10%)>坡度(26.32%)>监测年限(18.05%)>石漠化程度(11.65%)>工程措施(3.20%)>植被类型(1.69%)。【结论】喀斯特区石漠化综合治理要防治结合,因地制宜,综合考虑各影响因素,采取适宜的工程治理措施,最终达到恢复生态的目的。     

高寒沙区植被人工修复与种子植物物种多样性的变化

以 195 8年以来青海省沙珠玉治沙站流沙治理实验为基础 ,研究了高寒沙区植被人工修复过程中种子植物物种多样性变化的规律。结果表明 :人工治理初期沙地植物群落的物种丰富度、Shannon_Wiener指数和Pielou均匀度指数不断增大 ,并逐渐达到最大值 ;但是随着恢复的继续进行 ,赖草会逐渐占据优势 ,上述三项指数降低。设置人工沙障后削弱了沙丘表面风沙活动对植物定居的不良影响 ,促进植物物种顺利定居并启动植被的恢复重建。     

乌兰布和沙漠植被及其保护

乌兰布和沙漠降雨稀少,生态环境脆弱,有种子植物49科169属312种,以蒙古种、戈壁—蒙古种、戈壁种以及古地中海区系的荒漠成分占主导地位;自然植被为亚洲中部荒漠区与草原区的分界线,主要有梭梭、柠条、白刺和油蒿、沙冬青＋白刺＋油蒿、白刺＋红砂、白刺＋霸王＋油蒿、籽蒿＋沙竹、芦苇、白刺＋芨芨草等9类群丛。由于不合理的利用,草场植被逐年退化,正朝着极度荒漠化演变。对植被状况和平缓沙丘及半固定、半流动沙地等不同立地条件的草地,应因地制宜,造（林）封（育）飞（播）结合,开展综合治理,恢复植被,遏制沙漠化加重的趋势。     

不同滴灌处理下沙棘林内土壤盐分变化研究

为了研究滴灌措施下干旱地区防护林内土壤盐分的变化情况,选择建平地区常见的荒山绿化树种——沙棘作为研究对象,开展了滴灌与不滴灌、不同滴灌年限处理下的土壤盐分含量研究,结果表明,滴灌处理可以明显降低浅层土壤中的盐分含量,不灌溉林地处理下土壤盐分变化情况与流动沙丘的对照处理趋于一致,但是后者盐分空间分布的异质性程度更强;滴灌后1~3年,随着年限的增加,同土层中盐分含量逐渐降低,根系生物量干重逐渐增加,且根系分布情况上移,主要集中在0~60 cm的土层中。由此可知,滴灌对浅层土的洗盐效果较好,但是滴灌时间长了根系有向浅层土层集中的趋势,建议每年大水漫灌1次,以有利于根系的下扎。     

土壤-植被系统演变对生物防沙工程的影响

包兰铁路横穿腾格里沙漠的沙坡头段 ,全长近 5 0km ,这里年降水量 186mm ,流动沙丘相对高度 2 0m以上 ,以 4m·a- 1 的速度向东南方向移动。无灌溉条件下、工程措施与生物措施相结合的防沙固沙工程体系始建于195 6年 ,近半个世纪以来该体系确保了包兰铁路的畅通无阻 ,累计经济效益逾百亿人民币。虽然当初的建设者充分考虑了耐旱的乡土树种、有效的工程固沙系统 ,但很难想到几十年后的土壤 -植被系统的演变会危及整个防护体系的稳定性。植被在从人工系统向自然系统的演变中经历了覆盖度从增加到减少的自疏过程、从灌木到半灌木到草本的变化 ,其降低风速和防风的功能减弱 ;土壤从流动风沙土发育成钙积旱成土 ,地表生物结皮发育 ,增加了表土的抗风蚀的能力 ;土壤 -植被系统的演变使得降水在生态系统中的再分配过程已经彻底改变 ,并由于防护林体系配置不完善 ,在 5 0～ 5 0 0cm的土层深度一个生物成因的干旱层逐渐形成 ,新的水分平衡格局明显威胁到现有的防风固沙体系。     

退化人工梭梭林的恢复技术研究

对退化人工梭梭林进行恢复试验研究发现:滴灌可使梭梭林地土壤含水率显著提高;梭梭光合作用增强;群落物种数增多,盖度增大;防风固沙作用增强.布设机械沙障可使退化梭梭林地表粗糙度增大,林内近地面层风速、输沙量显著下降.春灌3 a后,不仅退化梭梭个体恢复正常生长,同时梭梭林群落物种组成数明显增加,盖度显著增大,生态功能也逐渐恢复.雨水集流和雨水下渗改造两种模式应用1～2 a后,退化梭梭林地土壤含水率均有明显提高.滴灌、布设机械沙障、春灌和改造结皮4种技术措施对退化梭梭林生长及其环境均有明显的恢复作用,其中滴灌、机械沙障恢复技术是当前和今后推广的主要措施;春灌和改造结皮可作为前两种技术的补充措施.     

草原荒漠化的成因及防治对策

随着社会经济的快速发展,人们的生活水平有了明显的提升,致使我们对自然资源的需求也在不断提高,从而在一定程度上对生态环境造成了破坏,而草原荒漠化就是其中较为突出的一项。导致草原荒漠化的原因主要包括过度开采、过度砍伐和过度放牧等,这些都会不同程度的对草原生态平衡造成破坏。近年来,人们开始逐渐重视起草原荒漠化问题,并采取了加强水资源保护、植被保护和人工种草等相应措施。针对当前我国草原荒漠化的成因展开分析,并在此基础上提出了草原生态修复的对策措施。