阜新矿区煤矸石风化物全量养分研究

煤矸石风化物全量养分含量随着排矸年限的增加呈不同程度的上升趋势。除样地B的全钾量以外,表层土壤全量养分含量高于亚表层,阴坡高于阳坡。阴坡表层土壤与阳坡的土壤全氮量的增长趋势均呈两个阶段：排矸25 a以下,增长缓慢;而排矸25 a~40 a时,积累迅速,阴A样地表层全氮量增幅可达81.6%。阴坡亚表层土壤全氮量增长趋势与表层相反,在排矸8 a以下,增长迅速,而后期增长幅度平缓。全磷量增幅较小,且均低于对照农田,样地B与样地C之间无显著差异。土壤全钾量显著高于土壤全氮含量和全磷含量。多重比较表明,除阴D样地与阳B样地亚表层外,其余样地土壤全钾量均与对照农田地存在显著差异。     

色季拉山植物群落物种多样性研究

通过对西藏东南部地区色季拉山样地的调查,从不同类型群落的物种多样性与海拔、坡向的关系等方面对其植被进行分析,结果表明：在该特定的地带性地区,植物群落层次结构受海拔、坡向的影响,群落物种多样性程度为阴坡低于阳坡;森林群落内不同生长型的物种多样性指数在阴坡大小顺序为灌木层〉草本层〉乔木层,在阳坡则表现为草本层〉灌木层〉乔木层;随海拔的升高,阴、阳坡的物种组成差异缩小,植被群落类型和植物组成也相似,丰富度指数、多样性指数和均匀度指数表现出基本一致的变化趋势．     

不同坡向对西南桦造林的影响

[目的]研究坡向对西南桦人工林造林的影响。[方法]在造林试验地内海拔约450、550和600m处的阳坡、半阳坡、阴坡和半阴坡设置调查样地,重复3次,进行西南桦人工造林试验以评价坡向对西南桦生长的影响。[结果]坡向对西南桦高、径、材积生长均有显著影响。不同坡向平均树高从高到低排序为阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡,平均树高阴坡比阳坡高7．9％;不同坡向平均胸径从高到低排序为阴坡、半阴坡与半阳坡、阳坡,平均胸径阴坡比阳坡大11．1％;不同坡向平均单株材积从高到低排序为阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡,平均单株材积阴坡比阳坡多33．0％。[结论]坡向对西南桦的生长影响显著,阴坡西南桦的生长状况优于阳坡。     

西藏色季拉山林线植物群落多样性格局及林线的稳定性

通过样地调查,采用α和β指数对西藏东南部地区色季拉山林线森林植物群落类型的多样性特征进行了分析。结果表明:①色季拉山海拔和坡向决定了林线植物群落分布类型与物种组成,林线群落物种多样性程度为阳坡高于阴坡。②阳坡林线森林群落各层次多样性指数表现为:乔木层灌木层草本层的规律;而阴坡则表现出乔木层草本层灌木层的规律。③物种替代率为阴坡高于阳坡;在林线过渡带边缘物种替代率高且物种种类变化明显,而在林线过渡带区域内物种替代率变化幅度较小,表现出林线边缘环境对物种具有较强的筛选作用。④林线以下,群落物种多样性变化明显,物种多样性指数的大小主要受草本植物种类的影响。林线生态过渡带结束,阴、阳坡的物种组成差异缩小,植被群落类型也相似。      

黄土高原不同立地条件下柠条林地土壤水分的变化规律

通过对黄土高原西部丘陵区兰州市郊10龄人工柠条林地土壤水分状况的连续定位监测,对比分析了不同生长期、不同坡向柠条林地土壤水分的垂直变化的异同,以及柠条对周围土壤含水量的影响.结果表明:在生长季内,从生长初期到生长旺季再到生长末期,整体土壤含水量变化为先减少后增加,这与植被生长耗水规律相符;各坡向土壤含水量的垂直变化具有一定的相似性,阴坡、半阴坡和半阳坡的柠条林地0~60cm土层为土壤含水量剧变层,60~180cm土层为土壤含水量相对稳定层;生长季内,不同生长时期、不同立地条件下的土壤含水量是有差异的,3个坡向平均土壤含水量从小到大为:阴坡半阴坡半阳坡,主要受地表植被及地理位置的影响;柠条对周围土壤水分的影响与土壤含水量的大小有关,土壤含水量越大柠条对周围土壤含水量影响范围越小.     

铁矸石山生态修复初期土壤主要特征分析

研究了鞍山地区铁矸石山生态修复初期土壤主要特征及其变化规律。结果表明:与裸露矸石山相比,经生态修复的矸石山土壤物理性质和化学性质均有不同程度的改善。经过生态修复的铁矸石山土壤容重和非毛管孔隙度减小、毛管孔隙度增大,土壤持水能力提高,同一时期土壤水分垂直变化规律基本一致,自上而下呈减少趋势,且阴坡>阳坡>裸露矸石山;土壤有机质、氮、磷、钾含量,相比裸露矸石山均有所提高,且阴坡好于阳坡好于裸露矸石山,阴坡和裸露矸石呈中性,阳坡矸石略呈酸性。     

不同坡向油松人工林建群种种群结构及群落特征分析

【目的】阐明黄土高原森林区不同坡向对油松人工林建群种种群结构及群落特征的影响,为黄土高原地区油松人工林天然化发育的生境选择及合理经营提供依据。【方法】选择黄龙山生长于阴坡、阳坡的油松人工林,于造林后10,30（间伐1次）和45年（间伐2次）对其建群种的种群结构、幼苗更新、物种多样性、土壤养分特征进行调查和综合比较分析。【结果】10年生油松人工林种群在阴坡、阳坡样地上的种群结构、幼苗更新和群落特征没有明显差异;经过1次间伐的30年生油松人工林,阴坡林木的生长量、物种多样性及土壤养分速效P、硝态N、铵态N含量显著高于阳坡;经过2次间伐的45年生油松人工林,其在阴坡、阳坡的平均胸径差异不显著,但阴坡有少量较大胸径的林木,且林木平均高度、油松幼苗更新数量、土壤养分、灌木物种的丰富度及多样性指数均显著高于阳坡。【结论】从持续发育角度看,黄龙山林区阴坡和阳坡均适合油松人工林培育,阴坡优于阳坡。及时抚育可以促进油松人工林的持续发育。     

黄土高原不同立地条件下刺槐人工林种群的无性繁殖与更新

【目的】在黄土高原丘陵沟壑区不同立地条件下,研究刺槐人工林无性繁殖与更新状况,为该地区刺槐人工林的经营管理提供依据。【方法】对黄土丘陵沟壑区安塞试验站、纸坊沟和县南沟流域12个阳坡和阴坡刺槐人工林样地的林分特征、土壤含水量、外界干扰、无性繁殖和林下物种进行了系统调查。【结果】阴坡样地不同深度土层的平均土壤含水率高于阳坡样地;生长在阴坡的刺槐人工林无性繁殖较阳坡旺盛,阴坡无性株萌蘖的数量和扩散范围明显大于阳坡;在相同坡向的刺槐林群落中,坡下部的根系萌苗量大于坡上部;影响刺槐无性繁殖的另一个重要因素是外界干扰,在立地条件差、人为践踏、砍伐和放牧的样地中,刺槐人工林的根系萌苗扩散程度大于无外界干扰或干扰较轻的样地;不同立地条件下刺槐的无性繁殖潜力趋势为:阴坡下部>阳坡下部>阴坡上部>阳坡上部。【结论】刺槐人工林在黄土丘陵沟壑区的适生范围是阴坡下部及沟谷地区。     

石漠化封山育林区不同坡向群落空间结构与环境因子的关系

【目的】为了阐明不同坡向植物群落的空间结构,探究环境因子对其的影响。【方法】在区内阳坡与阴坡的代表性地段的植物群落为研究对象,利用角尺度、大小比数以及混交度等空间结构参数分析群落空间结构特征,然后将群落空间结构参数与样地环境因子进行冗余分析。【结果】阳坡与阴坡各层平均胸径、高度与冠幅之间灌木层差异最为显著(P<0.05);各层物种多样性和丰富度:阴坡>阳坡,且差异显著(P<0.05);林分聚集程度:阴坡>阳坡;阴坡径级结构呈倒J型,而阳坡径级结构呈偏正态分布;树种混交程度阴坡<阳坡。结合环境因子运用RDA对其结果进行分析,说明林木空间分布状态与太阳辐射呈负相关,大小比数与全氮呈负相关。【结论】阴坡光照受限导致种内聚集,种间竞争激烈,群落稳定性差,而阳坡土壤干燥致使氮元素循环受限,影响植物生长。因此,土壤含水率、氮元素含量和光照是石漠化封山育林区植被生长和发育的限制性因素。     

煤矿矸石山植被恢复的初步研究

对辽宁阜新海州露天矿的矸石山进行了调查研究,根据矸石山的停止排矸年限、矸石堆放高度,将被调查的矸石山划分为4个类型。分析了各类型矸石山植物生长的适应性,研究了各类矸石山植物种的分布规律,在此基础上初步确定了该矿不同类型矸石山适宜的植被类型和植被恢复技术措施。     

色季拉山冷杉群落结构及物种多样性分析

采用实地调查的方法对西藏色季拉山冷杉(Abies Mill.)物种展开研究。结果表明,色季拉山冷杉群落乔木层有2种,灌木层有13种,草本层有28种。冷杉群落乔木层树木种类比较单一,除生长的优势种急尖长苞冷杉[A.georgei Hand.-Mazz.var.smithii(ViguiéGaussen)C.Y.Cheng,W.C.ChengL.K.Fu]外(重要值为77.7%),仅有伴生种西南花楸(Sorbus rehderiana Koehne)共生(重要值为22.3%);对灌木层和草本层阴坡、阳坡2个不同坡向生长的物种多样性进行对比分析,结果阳坡的Patrick丰富度指数R、Simpson多样性指数D和Shannon-Wiener多样性指数H′都高于阴坡;同时,随海拔高度升高,物种数量呈现减少的趋势。     

干旱和坡向互作对栓皮栎和侧柏生长的影响

用年轮学方法测定了不同坡向的栓皮栎和侧柏的年轮宽度及相应的年树干面积增长量,同时测定了旱季碳稳定同位素比值(δ13C)及不同坡向之间的微气象指标差异,分析了不同坡向两种树木径向生长与旱季降雨量的关系,目的是探索在华北石质山区季节性干旱条件下坡向对栓皮栎和侧柏生长的影响.结果显示阴坡栓皮栎和侧柏年轮和年增加的截面积显著大于阳坡,两个树种都表现出阳坡δ13C值显著(P＜0.05)大于阴坡,阳坡栓皮栎δ13C值比阴坡高1.17,而阳坡侧柏的δ13C值比阴坡高0.56.白天,阳坡气温高于阴坡、相对湿度低于阴坡、饱和蒸汽压匮缺高于阴坡.分析显示旱季降雨量和栓皮栎的树干截面积年增长量显著(P＜0.05)相关,而旱季的降雨量和侧柏的截面积年生长没有显著关系.结果表明:相对于侧柏,干旱条件更严重的影响到栓皮栎生长和叶片水分利用效率,反映出这两种树木耐旱能力的差异,以及应对干旱策略的不同.华北石质山区的土壤储水能力低,阳坡较大的蒸散加剧了干旱对树木生长的不利影响.     

阜新地区矸石山植被恢复的调查与分析

在对阜新地区矸石山做大量调查的基础上，根据矸石山的停止排矸年限、矸石堆放高度、表层风化碎屑厚度，将阜新地区矸石山划分为4大类型，分析了各类矸石山风化物的化学性质及林木生长的适应性，研究了各类矸石山植物种的更替规律。在此基础上确定了不同类型矸石山适宜的植被类型和植被恢复措施。     

义马煤矿矸石山植被恢复土地适宜性评价

以义马煤矿矸石山为研究对象,选取pH值、土层厚度、有机质、田间持水量、稳渗率、容重、总孔隙度和植被盖度8个评价指标,采用主成分分析法确定权重,采用加权和法计算土壤质量综合指数值(SQI),对不同排矸年限和有无人工干预的矸石山进行植被恢复土地适宜性评价。结果表明:随排矸年限的增加,土壤的植被恢复适宜性增加;人工种植具有改良土壤作用的树种(如刺槐)能够显著加快矸石山土壤改良过程,植被恢复适宜性显著好于没有人工干预的煤矸石山;边坡不稳定,植物难以定居,植被恢复适宜性最差,应采取措施稳固边坡。     

煤矸石山坡面土壤营养元素状况分析

煤矸石山进行覆土是植被修复的关键一步,而覆土又会对其基质中的营养元素产生一定的影响,同时,由于煤矸石山不同坡面上水分、温度等环境因子不同造成土壤营养元素含量也不同,影响了植物的生长。本文研究不同的覆土比例对煤矸石基质中各营养元素含量的影响,并选取了山西省阳泉市280煤矸石山阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡和平台共5种坡面,研究其下土壤中营养元素的差异。研究表明:黄土的加入降低了煤矸石渣土中有机质、全氮、全磷、全钾的含量,且二者呈线性相关,在5种坡面中,全氮含量与有机质含量的大小顺序为:半阳坡>阴坡>阳坡>半阴破>平台,有效磷和速效钾的含量大小顺序为半阳坡>平台>阴坡>阳坡>半阴坡,为进一步的植被恢复提供了基础。     

水热条件及坡向对长白山区蒙古栎林土壤呼吸的影响

在蒙古栎林地阳坡和阴坡各设置3块样地(20 m×30 m),每个样地随机布置土壤聚氯乙烯(PVC)环9个(上、中、下每个坡位各3个,环高5.0 cm、内径19.5 cm)。应用LGR便携式温室气体分析仪(915-0011,USA)配备土壤呼吸气室(PS3000,China)测定土壤呼吸速率,利用仪器自带温湿度探头就近同步测量土壤环周围5 cm深度土壤温度和体积含水量。测量自2017年4月12日—10月28日,每次测量时间间隔7 d。试验样地外500 m处设置自动气象站(CR1000,USA),用于自动测定空气和土壤温度和土壤体积含水量,净辐射、光合有效辐射和降水等环境因子。分析了2个坡向蒙古栎林土壤呼吸速率的差异,并探索水热因子对不同坡向蒙古栎林土壤呼吸及其月通量的影响。结果表明：在研究时段内,阳坡土壤温度显著高于阴坡(P<0.05),阳坡土壤体积含水量和土壤呼吸速率均显著低于阴坡(P<0.05)。日尺度上,土壤呼吸速率与土壤温度呈指数函数关系(P<0.01),但阴坡二者之间的关系更加显著,阴坡土壤呼吸温度敏感系数大于阳坡;阳坡土壤呼吸速率与土壤体积含水量呈线性关系(...     

黄土丘陵区撂荒农耕地土壤有效态微量元素演变特征

【目的】探索农耕地撂荒对土壤微量元素演变特征的影响,为该地区植被恢复中土壤质量评价和生态恢复的持续健康发展提供科学依据。【方法】以黄土丘陵区不同撂荒年限的坡耕地为研究对象,分析农耕地撂荒后不同坡向土壤4种有效态微量元素的变化趋势。【结果】黄土丘陵区坡耕地撂荒后,阴坡由于土壤温度较低,含水量较大,植被生长旺盛。有机碳、全氮、有效锰、有效铁、有效锌含量变化规律性较强,表现为在演替前期变化较小,而后期随撂荒年限的延长而显著增加,有效铜则随撂荒年限呈降低趋势。阳坡土壤有机碳、全氮及4种有效态微量元素含量则随年限呈波动变化。不同演替阶段土壤微量元素密度变化不同,阳坡土壤有效铁和有效锌密度在演替前10年明显高于阴坡,而在10年后显著低于阴坡;有效铜密度在前5年略低于阴坡,5年后明显高于阴坡。【结论】黄土丘陵区坡耕地撂荒20年后,虽然4种土壤有效态微量元素含量有所提高,但仍处于低或极低水平,因此黄土丘陵区通过自然演替来改善土壤微量元素状况还需要较长的时间。     

色季拉山森林土壤重金属空间分布特征及污染评价

【目的】探明色季拉山森林土壤重金属含量空间分布特征及其污染状况。【方法】在色季拉山阴坡和阳坡分别选取了3 700,3 900,4 300 m 3个海拔梯度,设置了6个采样点,分层(0～10,10～20,20～40,40～60和60～100 cm)采集土样,测定Cr、Cd、Hg、Ni、Se、As、Pb 7种土壤重金属元素含量,并参照全国土壤元素背景值,采用单因子指数法、内梅罗指数法和污染负荷指数法对土壤重金属污染状况进行综合评价。【结果】(1)色季拉山森林0～20 cm土层重金属元素Cr、Se、As、Pb含量低于全国土壤元素背景值和西藏土壤元素背景值;Cd和Hg含量都超过了全国土壤元素背景值和西藏土壤元素背景值,分别是全国土壤元素背景值的2.2倍和2.92倍、西藏土壤元素背景值的2.75倍和9.5倍;Ni含量低于西藏土壤元素背景值,但高于全国土壤元素背景值,是其含量的1.03倍。7种重金属元素含量的变异系数都大于50%,其中Hg表现为极度变异,其余6种均属于高度变异。(2)在同一土层Cr、As含量均表现为阳坡低于阴坡,Pb、Ni和Hg含量总体均表现为阳坡大于阴坡。在阳坡,As、Cd、Hg含量随着海拔升高而降低,Se含量随着海拔的升高而增加;而在阴坡,Cr、Se和As含量随着海拔的升高而降低,Pb和Hg含量随着海拔的升高而增加;重金属元素As含量在阴坡随土层的加深而增加,Hg含量在阳坡随土层的加深而减少。其余重金属元素含量在不同坡向、海拔及土层间无明显规律性。(3)单因子指数评价结果表明,在色季拉山森林土壤0～20 cm土层,在阳坡,Hg为重度污染,Cd为中度污染,Ni为轻度污染,Cr、Se、As、Pb都是非污染状态;在阴坡,Cd和Hg为中度污染,其他5种重金属元素都是非污染状态。(4)内梅罗指数法评价结果表明,在色季拉山森林0～20 cm土层,阳坡土壤受重金属污染程度明显高于阴坡,主要污染物均为Ni、Cd和Hg。(5)通过污染负荷指数法对色季拉山林0～20 cm土层重金属污染状况进行评价发现,阳坡森林土壤受到轻度的重金属污染,阴坡土壤无重金属污染。【结论】在色季拉山森林0～20 cm土层中,Ni、Cd和Hg 3种重金属元素都达到了污染程度,其中Ni是轻度污染,Cd和Hg是中度以上污染;阳坡土壤受到轻度的重金属污染,阴坡无重金属污染。     

不同坡向对华北落叶松林木生长的影响

[目的]研究坡向对华北落叶松林木生长的影响。[方法]以北沟林场华北落叶松人工林为研究对象,采用标准地调查法,根据调查资料,选择平均木进行树干解析,研究不同坡向华北落叶松人工林胸径、树高以及材积的变化规律。[结果]阴坡和阳坡林分的胸径、树高和材积的生长变化趋势大体一致,阴坡立地条件下胸径、树高和材积均高于阳坡;总体来看阴坡对华北落叶松的胸径和树高均有一定程度的影响,但对材积的平均生长量和连年生长量影响较大,两者在35、30 a时差异最大,最大差值分别为0.001 4、0.003 2 m3。[结论]处于阴坡的华北落叶松的胸径、树高、材积生长较阳坡优势明显。     

西藏色季拉山冷杉林粗木质残体生物量研究

以典型样地法对色季拉山急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)林林内粗木质残体进行调查,估算林内粗木质残体的生物量,并分析生物量随海拔高度的变化,以及在不同粗木质残体类型和不同腐烂等级上的分配关系。结果表明:阴坡与阳坡CWD平均生物量分别为65.20 t/hm2、63.46 t/hm2,阴坡CWD随海拔高度变化呈单峰曲线,阳坡则呈双峰曲线;阴坡、阳坡不同腐烂等级生物量均表现为一级腐烂二级腐烂三级腐烂,但阳坡二级腐烂CWD生物量比例明显偏高;倒木和枯立木是阴坡CWD的主要输入形式,阳坡则以倒木占绝对优势。