沙障对流动沙丘植被重建作用的研究

从流动沙丘表面硬度、植物多样性变化等方面研究了沙障对流动沙丘生态修复作用的影响,结果表明：在沙障不同位置、不同植被盖度下,沙面硬度值变化呈现出波浪型变化趋势,并随着植被覆盖度的增加沙面硬度值也增大。不同沙障设置年限（3～7年）内植物种逐渐增加,分别为2、5、4、5、5种,土壤种子库种子密度分别为28粒/m2、133粒/m2、305粒/m2、277粒/m2和694粒/m2。沙障铺设方式或沙障类型（即高立式或矮立式）不同对生物多样性指数的影响不同,但沙障对天然植物种的入侵和定居起到了积极的作用。     

黄麻纤维沙袋沙障对流动沙丘植被恢复的影响

黄麻纤维沙袋沙障能够有效控制地表风蚀,促进流动沙丘植被恢复,且其顶部可人工建植,易建成植物活沙障防护体系。为了解黄麻纤维沙袋沙障对流动沙丘植被恢复的影响,本研究对不同埋设深度、规格、设置位置的黄麻纤维沙袋沙障顶部及沙障带间植被生长情况进行了调查研究。结果表明:(1)黄麻纤维沙袋沙障设置1年后,沙障防护区内植物种类显著增加,植被盖度可达25.50%,是对照的5.89倍。(2)埋设处理有助于沙障顶部建植,全埋方式沙障顶部植物长势最好。(3)2 m带间距黄麻纤维沙袋沙障顶部植被盖度达到了25.55%,但是植物种类较少,而随着带间距的增加,植物的种类呈现增加的趋势。(4)建议将黄麻纤维沙袋沙障设置于流动沙丘迎风坡中部以下区域,并通过向沙障内部添加保水保肥材料,增加其他沙生植物种及全埋处理等方式,提高沙障顶部建植效率。     

拉萨半干旱河谷砂生槐灌丛生态恢复过程的群落特征与土壤微生物动态分析

为揭示拉萨半干旱河谷地带性植被砂生槐灌丛生态恢复过程的特征动态,采用空间序列代替时间序列研究方法,将处于不同封育年限(3,6,9年及CK)的砂生槐植被作为植被恢复的典型群落,对其高度、盖度、密度、生物量、多样性指数、种群生态位宽度及土壤细菌、放线菌、真菌等微生物动态进行分析.结果表明:1)采取封育措施后,外界干扰减少,从而增加物种多样性和植物特征值,使生产力得到提升;2)砂生槐生态位宽度最大,是河谷地带群落中的建群种及优势种;藏沙蒿分布较为均匀,是一种泛化种;3)群落中土壤微生物的数量与封育时间呈正比,随着封育时间的延长而越发丰富,说明在砂生槐群落封育恢复过程中,土壤环境有较为明显的改善.     

季风常绿阔叶林土壤种子库的恢复动态

通过对云南普洱地区季风常绿阔叶林原始林、恢复15年及30年群落的野外调查及土壤种子库的萌发试验,探讨其土壤种子库的基本特征、变化规律及与地上植被的关系。结果表明:试验中共有1667粒种子萌发,分属30科65属76种;恢复15年群落土壤种子库密度最高,每m2达(361±69.87)粒,原始林次之,为(142.5±27.5)粒,恢复30年群落最低,为(108.33±30.01)粒;恢复30年群落土壤种子库多样性最高。种子生存策略与群落结构是土壤种子库物种组成变化的主要原因,3种群落类型土壤种子库生活型主要由草本植物组成,恢复15年群落中1年生草本植物种子密度要显著高于恢复30年群落。恢复15年与30年群落土壤种子库与地上植被相似性系数要高于原始林群落;草本层对土壤种子库物种组成的影响要高于乔木层,幼苗库物种组成则与乔木层联系更加紧密。     

沙障对风蚀坑种子库特征的影响研究

以浑善达克沙地东南缘的风蚀坑为研究对象,通过野外取样与室内萌发试验相结合的方法,测定了风蚀坑不同类型沙障内土壤种子库种类、数量,对比分析了不同类型沙障防护风蚀坑土壤种子库特征。结果表明:沙障能够有效提高风蚀坑内土壤种子库种类与数量;透风型沙障防护的风蚀坑土壤种子库数量显著高于对照,直播沙障的最高,而不透风型沙障与对照无显著差异;风蚀坑内上部、中部土壤种子库数量最多,下部最少。     

不同干扰条件下纳帕海湿地土壤种子库的特征研究

对不同干扰条件下纳帕海湿地植物土壤种子库物种组成、密度、多样性进行了研究,分析了地上植被与土壤种子库间的相似性关系。结果表明,纳帕海湖滨湿地土壤种子库物种在返青期有26个物种,在枯黄期有7个物种,蕨类植物仅在返青期生长。为旅游＋放牧干扰（Tr）;人工取草皮干扰（AR）和猪拱干扰（PF）3种干扰类型的土壤种子库中的植物物种数在返青期分别为21种、12种和12种;在枯黄期分别为2种、2种和6种。在返青期,1Tr和PF方式下土壤种子库的物种里多年生植物均高于1年生植物,只有AR方式下土壤种子库的物种为1年生植物高于多年生植物;在枯黄期,不同干扰方式下土壤种子库的物种1年生植物都均高于多年生植物,这是由于枯黄期的土壤中以当年产生的种子植物为主。不同时期和干扰方式下土壤种子库的物种为双子叶植物比例均明显高于单子叶植物,说明不同的干扰方式都使得单子叶植物减少。返青期和枯黄期种子库的总密度是PF〉TF〉AR;物种多样性在返青期是Tr〉AR〉PF,在枯黄期为AR〉PF〉Tr。在返青期,TT、AR、PF3种干扰下地上植被与土壤种子库物种组成相似性指数分别为0．53、0．30、0．44。因此,可以预测3种干扰后植物群落的恢复潜力是Tr〉AR〉PF。故在植被恢复的时候不仅要重视TT后的生态恢复,还要更加重视AR和,丌后的生态恢复。     

混物填充沙袋沙障对流动沙丘植被恢复的影响

通过对传统沙袋沙障外包装及内部填充材料改进,形成一种新型的混物填充沙袋沙障,能够提高流动沙丘植被建植及快速恢复能力。为了解该新型沙袋沙障对流动沙丘植被恢复的影响,以普通沙袋沙障及未做任何处理的流动沙丘为对照,对混物填充沙袋沙障顶部、距离沙障不同位置及防护区内植物生长情况进行了对比研究。结果表明:混物沙袋沙障顶部植物种类数量高于普通沙袋沙障,且植物高度、数量、覆盖度及生物量分别是普通沙袋沙障的1.77倍、6.06倍、6.67倍和2.27倍;混物沙袋沙障迎风侧和背风侧均有人工播种植物及天然植物生长,且随着与混物沙袋沙障距离的增大,植物长势变差。混物沙袋沙障和普通沙袋沙障均能够显著提高流动沙丘的植物种类及植物长势(p0.001),但是混物沙袋沙障提高程度较大,植物高度、密度、盖度及生物分别是普通沙袋沙障的1.39倍、2.09倍、1.57倍和1.50倍。     

云南蒋家沟流域不同海拔梯度土壤种子库特征

为了解云南蒋家沟流域土壤种子库在不同海拔梯度上的变化特征,明确种子库对植被垂直带谱的响应性机制及群落恢复潜力,选取蒋家沟流域8条海拔带[Ⅰ(2700~2900 m)、Ⅱ(2500~2700 m)、Ⅲ(2300~2500 m)、Ⅳ(2100~2300 m)、Ⅴ(1900~2100 m)、Ⅵ(1700~1900 m)、Ⅶ(1500~1700 m)、Ⅷ(1300~1500 m)]为研究对象,对其植物群落土壤种子库的数量特征、物种组成、物种多样性及种子库相似性进行研究。结果表明:Ⅲ、Ⅱ海拔带的平均物种数和种子密度显著高于Ⅶ、Ⅷ海拔带,土壤种子库种子密度与物种数量随海拔降低而逐渐减少;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ海拔带的Margalef丰富度指数(M)大于5.000,Ⅶ、Ⅷ海拔带M小于3.000。种子库萌发物种以菊科和禾本科草本植物为主,海拔2300 m以上以多年生草本植物占优势,海拔2100 m以下则以1年和2年生草本植物占优势。各海拔带物种分布均匀性较好,除Ⅵ海拔带外,其余海拔带Pielou均匀度指数(J)均大于0.900。Ⅲ海拔带的Simpson优势度指数(D)和Shannon-Wiener多样性指数(H)最高,分别为0.942和3.006;Ⅶ海拔带的D和H最低,为0.810和1.720。除Ⅶ、Ⅷ海拔带以外,其余海拔带的土壤种子库均与临近海拔带种子库相似性最高,Sorensen相似性系数(CS)为0.400≤CS<0.550,且整体上表现为随海拔升高CS逐渐减小的趋势。蒋家沟流域植被群落土壤种子库的变化受海拔梯度的影响,与蒋家沟流域内气候的垂直地带分布具有一定的关系。     

干旱荒漠区白刺人工林幼树生长特性研究

在干旱荒漠区选取白刺人工造林1~3年的幼树为研究对象,开展不同立地条件下白刺人工造林幼树生长特性的分析比较研究,结果表明:1)随栽植年限的增长,白刺人工造林1~3年幼树各项生长指标均呈增长趋势;白刺人工造林当年幼树生长较为缓慢,且容易出现干枝现象;2~3年后幼树随着年限的增长,其各项生长指标逐年增大。2)不同立地条件下,白刺3年幼树各项生长指标排序为:半固定沙丘草沙障地流动沙丘固定沙丘丘间地。3)半固定沙地和草沙障地适宜白刺人工造林,丘间地和固定沙地不适宜白刺人工造林。     

河西走廊中部沙漠人工梭梭林土壤种子库特征

采用野外调查和室内分析相结合的方法,对河西走廊中部沙漠人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林土壤种子库进行研究。结果显示:(1)沙漠人工梭梭林中土壤种子库共统计到9个物种,隶属3科9属,以藜科植物最多,土壤种子库总体表现出科属组成较为集中、1年生草本的物种和密度占优势的特点;(2)在沙漠人工梭梭林土壤种子库中,0～2 cm层、2～5 cm、5～10 cm的物种数量分别为4种、5种、6种,其种子密度依次为54.71粒/m~2、58.00粒/m~2、132.86粒/m~2。物种数量和密度均呈现5～10 cm2～5 cm0～2 cm层的分布规律,5～10 cm层与2～5 cm、0～2 cm层密度差异明显。(3)不同土层种子库的Shannon—wiener、Simpson、Peilow指数变化趋势基本一致,随土层深度增加而增大,而Margalet指数和生态优势度指数与之相反;(4)种子库和地上植被的相似性系数在0.545 5～0.666 7之间,相似程度比较高。(5)从土壤种子库物种的生活型构成及各功能群优势度比例分析,整体上,种子库中以1年生植物的种子比例最高,达到86.13%;沙漠植被自我恢复的程度较低。     

立地类型对干旱沙区梭梭人工林群落特征的影响

结合2014—2017年阿拉善干旱沙区梭梭人工林群落野外调查和GIS技术,研究了立地类型对梭梭人工林群落特征的影响。结果表明:(1)梭梭人工林立地类型质量等级排序为半固定沙丘>流动沙丘>石质土缓丘陵>石质土低山>砾石质戈壁荒漠。(2)不同立地类型的梭梭人工林成活率和盖度存在显著差异,半固定沙丘显著高于石质低山和石质土缓丘陵,但保存率差异不显著;不同立地类型人工林的成活率、保存率和盖度变化与立地类型质量等级排序一致。(3)梭梭人工林建设增加了半固定沙丘和流动沙丘草本层的植物种数量,但是对石质土缓丘陵、石质土低山和砾石质戈壁荒漠的植物种数量无显著影响。     

林木抗旱生理研究进展

从林木的表型特征、生理生化特性、抗旱分子生物学与抗旱基因表达3方面对国内外林木抗旱性研究进行综述。当前国内外学者对植物叶茎根的表形特征、渗透调节、光合生理、叶绿素荧光变化、活性氧代谢、植物激素的研究较多, 而对受干旱胁迫下林木的分子生物学与基因表达研究相对较少。最后提出了林木抗旱生理研究的主要评价方法、研究指标、研究方法与内容。随着技术的发展及相关研究的深入, 抗旱分子生物学与抗旱基因等方面的研究将成为林木抗旱生理方面的热点。     

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。     

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.     

北京西山地区火烧迹地植被恢复研究

在土壤性质分析的基础上,应用丰富度、多样性、相似度指标,研究了火烧迹地植被恢复情况,并与未过火林地做出了比较,讨论了北京西山地区火烧迹地土壤性质的变化与植被恢复之间的关系。结果表明:1)火烧迹地土壤的土粒密度增加,pH值呈上升趋势,土壤有机质减少,全氮增加,有机质的C/N比值在15左右。2)火烧迹地上植被的物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Wiener指数高于未过火林地,火烧迹地与未过火林地更新层的物种丰富度相差不大,灌木层和草本层的物种丰富度和多样性则是火烧迹地上较高。3)火烧迹地与未过火林地土壤性质的差异导致了植被的差异,植被恢复也对土壤性质的变化产生了影响。     

凉风坳亚热带次生常绿阔叶林土壤种子库和种子雨的特征研究

选择四川省沐川县凉风坳亚热带次生常绿阔叶林为研究对象,在2004年5月、2004年12月和2005年5月对其林下土壤种子库、种子雨以及种子天然萌发状况等方面进行系统调查及分析研究。结果显示,种子下落前后土壤种子库储量,变动为643.2～889.2粒.m-2,物种和种子密度多年生草本物种均占优势。天然林土壤种子库Shannon-Wiener指数均在2004年5月最大,2004年12月次之,2005年5月最小;Simpson指数却和Shannon-Wiener指数H＇的变化趋势相反;Pielou均匀度指数在2004年12月有所降低,此后又升高。种子均呈明显垂直分布,其中0～2 cm土层种子数量最多,其次是枯枝落叶层,其数量随着土层加深而降低。土壤种子库年输入活力种子142.3粒.m-2,年输出活力种子268.9粒.m-2,动物取食是造成种子损失的主要原因。对照人工林土壤种子库物种和密度均低于天然林地;种子库与地上植被物种相似性系数,人工林较高,而天然次生常绿阔叶林较低。     

Floristic composition and spatial distribution of germinable seeds in a spruce plantation

Introduction

The logging of several spruce plantations is planned for the next years in the Eifel National Park (Western Germany). To understand the ecological mechanisms of spontaneous forest regeneration that follows these impacts, it is crucial to investigate the species composition and functional diversity of the buried germinable seeds in those stands.

Methods

We analysed the soil seed bank by germination method and characterised germination dynamics and distribution of seedlings throughout the samples according to a sigmoid model and cumulative curves, respectively. To compare the proportions of functional and syntaxonomical groups between seed bank and aboveground vegetation, we applied the Fisher??s exact test. Additionally, we described the spatial distribution of the species in the seed bank according to semivariograms.

Results

The studied seed bank reached a density of about 5,300 seed?m^?2. Most of the species detected in the seed bank are related to open vegetation, forest fringes and early successional stages of forest regeneration. In spite of a low floristic similarity between seed bank and aboveground vegetation, the functional and syntaxonomical composition is very similar. Further studies considering the distribution of seeds in the soil and the changes of the seed bank composition during the regeneration process are required.     

Native woody species regeneration in exotic tree plantations at Munessa-Shashemene Forest,southern Ethiopia

Regeneration of native woody species was studied in the plantations and the adjacent natural forest at Munessa-Shashemene Forest Project Area, Ethiopia. The aim of the study was to test the hypothesis that tree plantations foster regeneration of native woody species. A total of 60 plots, having 10 × 10 m area each, were studied in monoculture plantations of 4 exotic species (Cupressus lusitanica, Eucalyptus globulus, E. saligna, Pinus patula) and an adjacent natural forest. Ages of the plantations ranged between 9 and 28 years. Soil seed bank analysis was also undertaken from soil samples collected in each of the 60 plots to examine the similarity between the soil seed flora and aboveground vegetation. A total of 56 naturally regenerated woody species were recorded beneath all plantation stands with densities ranging between 2300 and 18650 individuals / ha in different stands. There was a significant difference among plantation stands with regard to understorey density (standard deviation: 4836 ± 1341). Vegetation diversity was assessed through analyses of floristic composition, species richness and abundance. Generally, seedling populations were the most abundant components of the regeneration in most of the plantation stands, forming 68 % of the total regeneration count in all stands. A total of 77 plant species represented by 44 herbs, 13 woody species, 8 grasses and 12 unidentified species were recorded in the soil seed bank from all stands. Similarity between the soil seed bank and aboveground flora was very low implying that the role of soil seed banks is negligible rather dispersal plays an important role in the process of regeneration. These results support the concept that forest plantations can foster the regeneration of native woody species, thereby increasing biological diversity, provided that there are seed sources in the vicinity of the plantations.     

香格里拉亚高山不同退化程度森林群落土壤种子库的特征研究

2006～2007年采用种子萌发法,对香格里拉亚高山不同退化森林群落的土壤种子密度、丰富度,物种组成及地上植被组成开展了调查研究。结果表明:(1)亚高山土壤种子库中共有42个种子植物,种子密度为471～891粒/m2;(2)退化林地种子库中的物种密度依次为重度退化>极度退化>中度退化>轻度退化>未退化,物种丰富度依次为轻度退化>未退化>极度退化>中度退化>重度退化;(3)多年生草本植物在5类群落中均占绝对优势,只在未退化林地中发现木本植物;(4)土壤种子库及地上植被在物种组成上具有较小的Jaccard相似系数;(5)11月份物种数量及种子密度比4月份及7月份高;(6)0～5 cm表土种子库中具有较高的物种数量及种子密度;(7)种子扩散、地上植物的无性繁殖及人工造林是恢复香格里拉亚高山退化植被的有效途径。     

Soil seed banks in a mature Hinoki (<Emphasis Type="Italic">Chamaecyparis obtusa</Emphasis> Endl.) plantation and initial process of secondary succession after clearcutting in southwestern Japan

To profile secondary succession after clearcutting a conifer plantation, we examined the composition of the soil seed bank and the process of vegetation recovery after clearcutting a mature Hinoki (Chamaecyparis obtusa) plantation in southwest Japan. We set up two study plots and collected 25 and 26 soil samples (each 20 cm × 30 cm × 5 cm depth), respectively, in April 1999, before clearcutting. Using the seedling emergence method, we detected 500–839 buried viable seeds m⁻² in 42–44 species. Soil seed banks in both plots contained typical pioneer species but few late-successional species. After clearfelling the plantation in June 1999, we censused seedling establishment for 4 years and the composition of the vegetation for 6 years. More than half of the seedlings emerged in the second year, suggesting that the timing of clearcutting is possibly critical to seedling establishment. Nineteen plant species disappeared after clearcutting, 40 species were retained and 43 species newly emerged after clearcutting. Most of the newly emerged species were pioneer species which originated in the soil seed bank. Seven of the pioneer species, as typified by Rubus crataegifolius, showed clonal growth from the third year after clearcutting. Japanese serow browsed the seedlings of major pioneer species, possibly affecting the process of secondary succession. Late-successional species such as Abies firma declined in coverage or disappeared after clearcutting. Our results suggest that the soil seed bank makes a major contribution to vegetation recovery after clearcutting, but possibly not to restoration of the late-successional species.