三峡库区消落带紫色土颗粒分形的空间分异特征

为探讨消落带水位消涨对土壤团粒结构和土壤抗侵蚀能力的影响,选取三峡库区童庄河消落带紫色土,以从未淹没的样地作为对照,应用分形理论研究消落带不同海拔梯度紫色土分形特征以及与土壤营养的相关关系。结果表明:不同海拔梯度的土壤粒径分布中,粉粒含量占主导地位。然而分形维数(D)与黏粒之间具有极显著的的正相关性,这意味着黏粒的变化对分形维数的分异起了决定性的作用。在消落带区域,土壤颗粒的分形维数和黏粒含量是淹没中等持续时间的区域(155~165 m)最大,且与从未淹没的对照样地(175 m以上)之间无显著性的差异;其次是淹没时间较短区域(165~175 m);淹没时间较长区域(145~155 m)最低。相关性分析结果表明,土壤颗粒的分形维数与黏粒含量及其土壤营养之间都具有极显著的正相关性。这些结果意味着消落带淹没持续时间较长区域受淹水扰动相对最强烈,土壤质量退化最严重。     

落水初期三峡库区人工恢复消落带植物群落特征

[目的]明确三峡库区不同人工恢复消落带植物群落分布随水位高程的变化特征,为三峡库区消落带人工植被恢复提供理论依据。[方法]选取三峡库区水田坝、香溪河口、万古寺、汉丰湖、石宝镇和渠口镇6处典型人工植被修复消落带,分别于高程145～155、155～165和165～175 m区域进行植物群落调查。[结果]随着水位升高,植物生物量增大,个体数量分布趋于均匀,生物多样性增高,植物优势情况趋于不明显。对比6处人工恢复消落带,发现在消落带中下部,石宝镇和香溪河口生物多样性较高;在消落带上部,汉丰湖生物多样性较高。[结论]从消落带生物多样性出发,搭配对应人工恢复措施应对长期、反复淹没的逆境条件适应性较强,可为三峡消落带的人工恢复提供一定的科学依据。     

喀斯特石漠化治理不同恢复模式土壤养分分布特征——以贵州花江示范区为例

【目的】探明石漠化治理不同恢复模式土壤养分的分布特征,为进一步优化石漠化治理植被配置提供科学依据。【方法】以贵州花江石漠化治理示范区花椒、金银花、混交林、砂仁和撂荒地5种样地的土壤为研究对象,在雨季前、中、后对不同样地土壤0～10、10～20和20～30 cm土层进行为期3年的采样监测,分析不同恢复模式下的土壤养分分布特征。【结果】随着植被的恢复,花椒、金银花、混交林和砂仁样地的土壤容重、田间持水量和毛管孔隙度均值较撂荒地分别降低0.61%、7.97%和1.12%;有机碳、全氮、全磷和全钾均值较撂荒地分别增加53.45%、45.72%、80.81%和1.44%,碱解氮、速效钾均值较撂荒地分别增加53.36%和25.80%。同一样地土壤有机碳及土壤养分含量均表现为雨季中(7月)雨季后(11月)雨季前(4月)的变化趋势。不同恢复模式土壤养分含量主要集聚于表层,随着土层深度的加深,养分含量逐渐降低。【结论】不同恢复模式间养分含量存在差异,喀斯特石漠化地区的植被恢复对生态环境均具有改善作用。     

宝天曼国家级自然保护区木本植物多样性及土壤养分的海拔梯度格局

为了探究宝天曼国家级自然保护区内不同海拔梯度对木本植物多样性及土壤养分的影响，采用野外调查、样品采集和统计分析相结合的方法，揭示该保护区海拔1 000～1 700 m山地的木本植物多样性和土壤养分的垂直分布格局。沿海拔梯度每隔100 m设置3个样方(20 m×20 m),8个海拔高度共设置24个样方，调查样方内所有木本植物的物种名称、胸径(D_BH≥1 cm)、树高、坐标等，并对每个样地的土壤进行采样。计算不同样地木本植物的Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度，以及各样地之间的Cody指数，测定土壤全氮、有机质、速效钾、速效磷质量分数等土壤指标。采用单因素方差分析法、皮尔逊(Pearson)相关性分析法以及冗余分析(RDA)法分析pH、速效磷、速效钾、全氮、有机质和海拔等因素与物种多样性之间的相关性。结果表明：(1)Simpson多样性指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数沿海拔梯度呈现下降趋势，且均在海拔1 300～1 400 m范围内出现波动，Cody指数在1 400 m海拔和1 000 m处达到峰值；...     

岩溶山地不同植被恢复模式和年限土壤养分的变化

2002年、2005年、2009年、2016年8月,分别对西畴县法斗乡岩溶山地11块植被恢复模式固定样地的上、中、下部位的土样进行4次调查测定,分析不同树(草)种11种植被恢复模式和恢复年限下林地土壤养分变化及其恢复状况。结果表明：人工植被恢复14 a后,恢复年限及土壤有机质含量、速效N含量、速效P含量、速效K含量、土壤pH之间存在紧密的相关关系;土壤有机质含量在植被恢复后增幅及恢复效果明显;土壤速效N含量也可得到明显的恢复;土壤速效P含量呈“缓增-急增-缓降”的变化规律,土壤速效P含量未能得到明显恢复和改善;土壤速效K含量呈现出“缓降-急降-缓增”的变化规律,其恢复效果并不明显;土壤pH值在7 a后呈明显的下降趋势,14 a后林地土壤pH值得到有效降低并趋于稳定。限制性养分速效P及速效K含量的恢复明显滞后于有机质及速效N的恢复,说明限制性养分要得到明显的恢复需要更长的时间。基于植被恢复进程中土壤养分变化及恢复状况,建议选择模式7 (香木莲+墨西哥柏木+清香木)等6种模式为云南岩溶山地人工植被恢复的优化模式。     

六盘山生态移民迁出区不同植被恢复模式对土壤养分和土壤酶活性的影响

为了揭示宁夏六盘山生态移民迁出后,植被恢复模式对弃耕地土壤养分和酶活性的影响。本研究以7种植被恢复模式(青海云杉+油松+河北杨、刺槐+油松、旱柳+刺槐+山杏、油松+山杏、刺槐+山杏+紫花苜蓿、油松+旱柳+红豆草、自然恢复)为研究对象,测定并分析土壤养分指标和土壤酶活性。结果表明：1)不同植被恢复模式下土壤养分特征存在显著差异,Ⅱ-1模式(旱柳+刺槐+山杏)利于土壤表层氮元素和有机质的积累,而CK土壤养分含量较低,不利于土壤养分积累。2)不同植被恢复模式下土壤酶活性也存在显著差异,Ⅰ-1模式(青海云杉+油松+河北杨)土壤磷酸酶和脲酶活性要优于其他模式;而Ⅰ-2模式(刺槐+油松)不利于土壤酶活性的提高。3)土壤过氧化氢酶在不同植被恢复模式和土层间均无显著差异,过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶均与土壤养分指标无显著相关性。而蔗糖酶分别与土壤碱解氮、速效磷、有机质含量呈显著正相关。4)土层间土壤养分特征和土壤酶活性差异均不显著。研究表明该地区合理配置人工林植被恢复模式对土壤养分积累和酶活性的促进作用要优于自然恢复模式。因此,通过人工合理构建植物群落结构,定向恢复到稳定群落阶段是生态恢复的重要措施。     

宁夏干旱风沙区几种植被恢复模式下的土壤养分特性

为分析植被恢复模式对土壤养分特性的影响,对宁夏干旱沙区自然封育草地、人工种植草地、自然封育+人工补播草地、人工种植灌木林地、人工种植乔木林地5种植被恢复模式下土壤的pH值、有机碳质量分数与密度、铵态氮与速效钾质量分数等进行测定.结果表明:几种植被恢复模式下土壤的pH值介于8.00 ～8.50,盐分质量分数0.020％～...     

三峡库区典型消落带土壤有机碳分布特征

选取三峡库区典型消落带—涪陵区珍溪镇王家沟消落带为研究对象,于2013年6月中旬三峡水库低水位(145m)运行时,采集了研究区内150~155m,160~165m,170~175m和180~185m(对照)高程0~40cm剖面土样192个,于室内对消落带土壤有机碳分布特征进行研究.结果表明:三峡水库反季节性水位涨落显著影响消落区各高程土壤有机碳剖面分布特征,同时该水位变化也有利于土壤有机碳在低海拔区域(150~155m,160~165m)累积,并可有效(p0.05)降低高海拔区域(170~175m)的表层有机碳质量分数.消落带研究区土壤碳氮比相对较低,集中在4~15范围内,低海拔区域经过特有的干湿交替后土壤碳的累积速度比氮更快一些.研究结果还表明,150~155m高程10~20cm土层中有机碳及碳氮关系在空间上的分布较为均匀,160~165m高程0~40cm土体中有机碳及碳氮关系空间变异性最小.     

呼伦贝尔草原土壤养分与植物群落数量特征的空间异质性

在内蒙古呼伦贝尔克鲁伦河流域的中温型典型草原区,以杭乌拉、额日根、满洲里南、哈克牧场为控制研究样点,分析了典型草原群落在不同土壤水分梯度下土壤养分空间异质性和植物群落的数量变化特征.包括样地优势种盖度、植物种数、地上部现存量和枯枝落叶层现存量等4个群落学量化指标;以及土壤剖面特征、全氮、速效磷和全钾等4个指标作为土壤养分状况的评价参数.结果表明,群落盖度、物种数、地上部现存量、枯枝落叶层现存量与土壤水分梯度表现出一致的变化趋势;不同的草原群落类型,由于维持土壤养分或植被空间格局的匀质化条件的差异,土壤养分的空间异质性呈不同程度的变化趋势,随机性因素所占比例增加,其中土壤全氮、有效磷二者之间表现出明显的正的相关性;种群生物量与植株体积呈现出显著的正的线性相关关系;土壤全N和有效P对群落的地上部现存量起着联合限制作用,枯枝落叶层的现存量与N、P、K含量呈显著正相关.     

Effects of Artificial Vegetation Restoration on Soil Physicochemical Properties in Southern Edge of Mu Us Sandy Land

[目的]探讨人工恢复植被对沙地土壤特性的影响。[方法]选取毛乌索沙地南缘生长年限相同的5种代表性人工恢复植被（油蒿、沙柳、花棒、小叶杨和紫穗槐）样地为研究对象,以裸露沙地为对照,研究不同人工恢复植被样地的土壤理化性质。[结果]人工恢复植被能够改善沙地土壤理化特性,不同植被对土壤的作用强度不同;紫穗槐和花棒样地的土壤容重等物理性质改善明显;人工恢复植被样地的土壤粒度频率分布均呈现双峰,紫穗槐样地土壤平均粒径最小。分选性最差;人工恢复植被对沙地士壤养分改良效果不明显。[结论]人工恢复植被对沙地土壤特性具有一定程度的影响。沙地土壤物理性质改良效果显著,而沙地土壤化学性质改良效果不显著。     

天山中部天山云杉林土壤种子库海拔梯度分布格局

[目的]通过对天山北坡中部海拔1 450～2750m高度天山云杉林土壤种子库的采样与分析,深入了解天山云杉林土壤种子库的海拔梯度分布格局,以期为天山森林生态系统的保育恢复与可持续管理提供科学依据.[方法]采用野外土壤种子库采样与室内萌发相结合的方法,对土壤种子库物种组成及种子数量进行鉴定.[结果]从天山云杉林土壤种子库中共萌发鉴定出种子植物49种,隶属23科38属.随着海拔高度上升,天山云杉林土壤种子库的物种组成数量总体上呈现波动中下降的趋势,最大值出现在海拔2000 m(1 950 ～2 050 m),达到30种;相邻海拔梯度之间共有物种数量呈现先增加后下降,最后趋于平稳;土壤种子库种子密度呈现单峰分布格局,密度最大值(1 813.8±154.0粒/m2)出现在海拔2000m(1950～2050m);土壤种子库中天山云杉种子密度也呈现单峰分布格局,密度最大值(190.0±16.8粒/m2)出现在海拔1800m(1 750～1 850 m).[结论]随着海拔高度上升,天山云杉林土壤种子库的物种组成数量总体上呈现波动中下降的趋势.天山云杉林土壤种子库种子密度和土壤种子库中天山云杉种子密度随着海拔高度上升均呈现单峰分布格局,但二者在海拔垂直空间分布上不具有同步性.     

武夷山土壤养分及酶活性的空间分布特征

[目的]探讨武夷山土壤养分和酶活性的空间分布特征。[方法]以武夷山5个海拔(312、687、1 153、1 775、2 186 m)土壤为研究对象,测定各个海拔不同土层的养分和酶活性变化。[结果]武夷山土壤养分含量和酶活性分布差异明显,随着海拔升高,土壤有机质、全氮、全磷以及酶活性均呈上升趋势,而同一海拔,随着土层加深,土壤有机质、全氮、全磷以及酶活性均呈下降趋势。相关性分析表明,海拔高度与土壤酶活性、土壤养分等各指标间呈极显著或显著相关;5种土壤酶活性与3种土壤养分指标之间,除蛋白酶和全磷不显著相关外,其他均呈显著或极显著相关;5种土壤酶活性之间,除蛋白酶与蔗糖酶、蛋白酶和过氧化氢酶不显著相关外,其他均呈显著或极显著相关;3种土壤养分指标之间均呈显著或极显著相关。[结论]该研究为植被的空间选择及修复奠定基础。     

古尔班通古特沙漠2种典型固沙措施的生态恢复效应

草方格和草方格-人工林综合防护措施是荒漠区风沙危害防治和生态恢复的重要措施,以古尔班通古特沙漠建植的草方格和草方格-人工林综合防护措施区为研究对象,相邻自然沙垄为对照,通过调查和计算植物多样性指数、丰富度和多度,测定土壤养分指标,对比分析了2种措施的生态恢复效应。结果表明:1）草方格和草方格-人工林综合防护措施实施后,植物多度由裸沙地分别恢复至22株和87株,物种丰富度分别达到了19和26,科数分别达到了9科和12科;草方格样地内土壤养分各指标值除有效P、全N、有机质低于自然沙垄外,全P、全K、有效N、速效K均基本恢复至自然沙垄水平,草方格-人工林样地内除全K含量与自然沙垄基本一致,其余指标均极显著高于（P＜0.01）自然沙垄。2）植物多度、丰富度、多样性指数均表现为草方格-人工林样地＞草方格样地,且前者群落生活型结构比后者更复杂,演替速度也更快。3）人工林建植产生的灌丛“肥岛”效应,使得草方格-人工林样地内土壤养分含量显著提升,土壤养分各指标的富集率除全K与草方格样地基本一致外,有效P、全N、有机质、全P、有效N、速效K均高于草方格样地。综上所述,在古尔班通古特沙漠工程扰动区,采取草方格-人工林综合防护措施比仅采用草方格措施更有利于生态恢复。     

三峡库区不同植被恢复措施下土壤养分评价

通过对三峡库区不同恢复措施下土壤养分分析,研究了不同恢复措施对土壤pH、有机质、全量养分和速效养分的变化,并进一步对不同土壤养分进行了主成分分析.结果表明:研究区不同恢复措施下土壤均为酸性,表层土壤的pH值相对较低,且具有随土层深度的增加而增加的趋势;各恢复措施下均以0~20 cm土层中的有机质含量最高,与对照裸地相比,栾树+黄花槐、生物埂和封山育林措施土壤有机质明显提高;土壤全磷含量分布随土壤深度的增加波动较大;土壤碱解氮除传统农作和对照裸地外,其余各措施则表现出表聚现象,且从表层向下层呈递减趋势;除对照裸地外,有效磷含量随土壤深度的增加呈下降趋势,且以生物埂措施下土壤有效磷含量最高.各恢复措施下土壤养分的综合效应评价显示:栾树+黄花槐最大,为2.308;裸地最小,为-2.667.综合来看,随土层深度增加,土壤养分含量减少,适宜的恢复措施能够维持并提高土壤养分含量.     

拉萨半干旱河谷宜林地土壤水分时空分布格局

土壤水分是植被恢复的主要限制因子之一。本文选择拉萨半干旱河谷宜林地7个典型立地类型0～20 cm,20～40 cm,40～60 cm深度的土壤为研究对象,研究其土壤水分的变化规律,探讨拉萨半干旱河谷地区土壤水分时空分布格局。研究结果表明:不同立地类型的土壤水分变化走势大致相同,呈单峰状分布,土壤最低含水量与最高含水量分别出现在1月和8月,其变化范围在2.43%～30.03%之间;土壤含水量由高到低排序为:河滩地高水位阴坡上部阴坡下部河滩地低水位阳坡上部阶地阳坡下部;土壤水分时间格局总体上分为土壤水分积累期(6—9月)、土壤水分消耗期(10月至翌年1月)、土壤水分稳定期(2—5月)3个时期,土壤水分空间分布分为土壤水分速变层(0～20 cm)、土壤水分活跃层(20～40 cm)及土壤水分相对稳定层(40～60 cm)3层。本研究对该区植被建设具有一定的指导意义。      

基于GIS的冀西北高原土壤性状空间变异性研究

运用地理信息系统(GIS)技术和地统计学方法,研究了冀西北波状高原地貌下小流域农田土壤养分的空间变异性,探讨了地形因子与土壤砾石、养分含量空间分布的相关关系。结果表明:各种养分要素均表现明显的空间相关性,并不同养分均具有小变程特点:土壤中>5 mm和5~2 mm砾石分布与海拔为正相关关系,除速效磷外,各养分要素与海拔为负相关关系。各粒径砾石及各土壤养分含量的空间分布都与坡度和坡向的相关性很小。明确地形因子与土壤性状空间变异的相关特性,为区域合理进行土地保护与植被配置提供了理论及技术依据。     

红砂种群自然更新与人工辅助恢复机理的初步研究

2003年7~10月,选择黄土丘陵区荒漠草原地带两个相似生境、5个不同干扰特征的中幼龄红砂种群更新恢复类型区为研究对象,采用系统取样法或样行法,开展了干扰条件下的红砂种群种子更新与恢复机理的初步研究。结果表明,红砂种子更新恢复能力与干扰水平呈正相关;干扰因子的特征不同,则更新恢复能力不同;尤其水分因子参与对红砂种群的自然更新与人工辅助恢复起着关键性的作用。以更新密度作为参数,其数值依次为:灌溉+整地+自然更新最大,平均为13.04丛/m2,变化在3~28丛/m2之间;无灌溉+整地+人工种植恢复平均为1.66丛/m2,变化在1~20丛/m2之间;无灌溉+整地+自然更新恢复平均为1.11丛/m2,变化在0.5~17丛/m2之间;无灌溉+破土+自然更新平均为0.255丛/m2,变化在0.1~3.0丛/m2之间;无干扰自然更新平均为0.012丛/m2。     

猫儿山森林土壤养分的空间变化特征

应用多重比较、相关性分析和线性回归分析等方法对猫儿山不同海拔(1145、1468、1536、2024 m)4种林分类型固定样地内表层土壤(0－20 cm)进行养分测定。结果表明：(1)土壤pH、全钾含量沿海拔梯度的变化呈现出单调递减的规律性;有机质、全氮、全磷和速效钾含量呈现先降后升的趋势;速效氮含量呈现先微上升后下降再上升的波形趋势;有效磷含量呈现强烈的先降后升的空间变异趋势。(2)海拔与有机质、全氮、速效氮、有效磷含量呈极显著正相关,与pH值和全钾含量呈极显著负相关,与速效钾含量呈显著正相关,与全磷含量之间的相关性不显著。(3)除了全磷外,有效磷含量与其它养分指标间呈显著或极显著线性相关。猫儿山土壤养分空间分布具有一定的异质性,有效磷的空间变化最强烈。     

海岸退化沙地不同植被恢复模式的土壤微生物量及其与土壤养分的关系

以裸沙地为对照,研究了海岸退化沙地不同植被恢复模式(天然次生林、木麻黄+潺槁木姜子混交林、木麻黄人工纯林)的土壤微生物量及其与土壤养分的关系。结果表明:裸沙地植被恢复后,不同植被恢复模式的土壤微生物量碳、氮、磷含量均明显提高(P<0.05),增幅分别为103.966%-491.166%、89.352%-335.087%、65.536%-85.896%,土壤微生物量碳、氮、磷占土壤有机碳、全氮、全磷的比例分别为1.543%-3.113%、1.733%-2.870%、0.964%-1.447%,自然恢复的天然次生林高于人工恢复的木麻黄纯林和混交林;土壤微生物量碳、氮、磷与土壤有机质、全氮、全磷、全钾呈极显著正相关(P<0.05),土壤微生物量碳、氮均与有机质、全氮具有较强的线性关系。     

洪水对额尔齐斯河河岸天然林植被的影响研究

额尔齐斯河河岸以杨柳科树种为建群种的天然林对维护新疆北部荒漠区生态环境、促进当地农牧业及社会经济的持续发展起着重要作用. 研究洪水与河岸天然林生长发育之间的关系,对深入认识河岸天然林发生演替规律、促进河岸天然林的保育恢复具有重要意义. 通过对额尔齐斯河河岸天然林种子散播、萌发、天然更新及天然林结构组成、分布格局与洪水之间关系的实地调查研究表明:①额河河岸杨柳科树种种子的成熟散播期与洪水发生期高度重叠,种子的萌发和幼树更新对洪水形成强烈的依赖关系;②洪水通过漫灌、侧渗方式补充河岸两侧的林地土壤水分和提升林地地下水位,以此维持河岸天然林的正常生长;③洪水对额河河岸植被的结构组成和分布格局有决定性影响,对洪水过程的改变,必将对河岸的天然林结构组成及更新演替带来显著的影响. 根据调查结果,提出建立河岸森林缓冲带、提高河岸稳定性、维护洪水发生机制,以促进河岸天然林保育恢复的管理措施.