半干旱区环境因子对柠条灌木林结构的影响

以半干旱区宁夏固原17a生柠条灌木林为研究对象,分析了不同地形、整地方式及降雨量对柠条生长形态的影响,并对影响柠条单株形态组成的指标进行了主成分分析。研究结果表明：(1)不同坡位对柠条的株高、根深、生物量影响显,而对柠条的分枝数没有明显影响;不同整地方式对柠条的株高、分枝、根深及单株生物量均影响显。(2)降雨量对柠条形态组成影响深刻,柠条的株高、分枝、单株生物量与年度累积降雨量之间呈“S”型曲线,说明柠条形态建成与降雨量有极大的相关性;根系的生长与降雨量之间则呈指数规律增长。(3)柠条各生长指标间存在着紧密的联系。株高、分枝、株生物量是描述柠条地上部形态结构特征的指标组合;根深则是描述柠条地下形态结构的指标。     

渭北旱塬区不同立地条件对紫花苜蓿产量的影响与通径分析

为了提高渭北旱塬区土地利用效率和紫花苜蓿高产栽培,对渭北旱塬区阴坡(东坡)和阳坡(西坡)紫花苜蓿生长状况进行了测定研究,并选取3个紫花苜蓿的性状进行简单相关、偏相关和通径系数分析。研究结果表明,在同一坡向不同坡位上,坡下部紫花苜蓿的产量和生理性状的生长状况都优于坡上部;在同一坡位不同坡向上,阴坡紫花苜蓿的生长状况优于阳坡,其中阴坡下部的生长状况最好,阳坡上部的生长状况最差。坡向对紫花苜蓿产量的影响大于坡位的影响。株高、分枝数和单茎重的简单相关系数均为极显著,但通径系数和决策系数差别较大。株高和分枝数对产量起主要直接作用,而单茎重对生物量的直接作用不甚明显,主要是通过株高和分枝数对生物量起间接作用。     

林分立地和林种对土壤水分的影响

坡向和坡位对林地土壤水分有一定影响.林分相同时,阴坡林地的土壤水分含量高于阳坡. 阴坡河北杨林、柠条灌木林和沙棘灌木林的土壤水分含量分别比阳坡高约2.53%～3.20%,0.7 7%～1.01%和2.35%.坡向和林分相同时,坡下部林地的土壤水分含量相当于、略高于或明显高于坡上部和中部.阴向峁坡下部柠条灌木林的土壤水分含量与峁顶、峁坡上部和中部无明显差异;东坡和西北坡下部油松林的土壤水分含量比坡上部仅分别高0.95%, 1.46%(4月)与1.28%,0.35%(6月);沟坡下部沙棘灌木林的土壤含水量则分别比沟坡上部和中部高14.79%和7.27%(5月)与9.21%和5.42%(11月).林种对土壤水分亦有一定影响. 在相同降水量区域,5个不同林种之间的土壤水分含量差值为0.58%～2.77%;选择适当的造林树种和密度可以改善林地土壤水分状况.     

几种沙生灌木生物量及其在不同器官分配与土壤理化特征相关性

灌木群落的生物量及其在不同器官分配与土壤理化特征之间关系复杂。以毛乌素沙地柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、油蒿(Artemisia ordosica)、杨柴(Hedysarum fruticosum)灌木群落为研究对象,分析了不同灌木的生物量分配与土壤理化特征的相关性。结果表明:供试的3种灌木整株生物量与各器官生物量均为:柠条锦鸡儿>油蒿>杨柴,且达到了显著性差异(P<0.05)。3种灌木各器官生物量及分配比例为:茎>根>叶。其中,柠条锦鸡儿的生物量在茎、根、叶的分配比例分别为62%、25%、13%;油蒿的分配比例分别为53%、30%、17%;杨柴分别是55%、35%、10%。3种灌木群落土壤有机质含量均表现为随土层加深而递减的垂直变化特征。相关性分析表明,3种灌木整株生物量与土壤有机质含量呈极显著正相关性(r=0.920**,P<0.01),与土壤全氮、速效氮含量呈显著正相关性,相关系数分别为r=0.762*(P<0.05)和r=0.789*(P<0.05),而与土壤全磷和速效磷含量的关系不显著。3种灌木整株生物量及其在不同器官分配特征与荒漠生境有关,它们与干旱、半干旱环境长期相互作用产生了不同的生存策略,茎的木质化程度、叶构型、根系分布情况会影响各器官的异速生长,进而影响了生物量的分配特征。在荒漠生态系统中,灌木林生产力受群落类型和土壤养分的共同制约。     

西宁盆地两种灌木植物原位拉拔试验及其护坡效应

通过对种植在试验区的柠条锦鸡儿和霸王2种灌木进行生长指标统计和野外拉拔试验,评价两种灌木的护坡效应。生长指标统计结果表明,2种灌木的株高、根长、根径、侧根数均随生长期的增加而增大,且柠条锦鸡儿的根长、侧根数明显大于同生长期的霸王,而株高、根径要小于霸王;原位拉拔试验得出,2种灌木的拔出力均随株高、根长、根径、侧根数的增加而增大,且霸王的拔出力要比同生长期的柠条锦鸡儿的拔出力大。综合以上,即通过对试验区2种灌木株高、根长等生长指标以及根系拔出力等综合评价,柠条锦鸡儿护坡效应较霸王略为显著。     

黄土丘陵区小叶杨生长空间差异性及其土壤环境效应

采用每木测定的方法,对不同坡位小叶杨林及其林下植被生长情况进行了调查和计算.研究表明,坡下部小叶杨生长状态良好,其平均地径、胸径、枝下高和冠幅等参数都明显优于坡中部和上部,以沟谷地带的小叶杨的生长为基点,则坡下部、中部和上部的小叶杨的树高和胸径生长潜力分别为沟谷地带小叶杨的77.53%,34.88%,31.88%和75.59%,39.51%,33.36%,坡下部种植小叶杨更有利于其稳定生长;小叶杨(+沙棘)混交林,其林分的平均树高、地径、胸径及冠幅等生长参数都明显高于纯小叶杨林,混交小叶杨林比纯小叶杨林有更好的稳定性保水保土功能.通过对不同坡位小叶杨林地生长环境因子的分析表明,各因子对造成不同坡位小叶杨林空间差异的贡献程度和行为不尽相同,土壤含水量、有机质、全N和有效N含量的影响最为显著;土壤速效P和速效K在各土壤剖面的表现基本一致,且坡下>坡中>坡上;而pH与其它因子相比则表现出相反的作用和趋势.通过对营造方式小叶杨林地生长环境因子的分析表明,土壤含水量在0-120 cm土层的影响较为显著,但在120 cm土层以下表现完全相反;混交林地的沙棘对大大调节土壤全P、有效N和速效P含量,对小叶杨林生长环境贡献突出;土壤有机质、全N和速效K对小叶杨生长差异性的贡献不甚显著;而pH与其它因子相比则表现出相反的趋势和作用.     

沙柳和柠条灌丛分枝生长对模拟降雨改变的响应

利用模拟降雨操纵试验(对照、降雨增加45％和减少50％),研究第2年沙柳和柠条灌丛不同径级分枝生长对模拟降雨改变的响应.结果表明:1)沙柳10～15 mm径级的分枝基径、枝长和生物量对降雨改变有一定响应,15 ～ 20 mm径级分枝枝长和生物量对降雨改变有响应;干旱显著降低了10 ～ 15 mm径级枝长和生物量的增加量,而增水增加了15～20 mm径级枝长和生物量的增加量,其他径级对降雨改变无显著响应.2)柠条＜20 mm径级的基径生长对降雨改变均有显著的响应,但只有＜ 10 mm径级枝长对降雨改变有显著响应,小径级分枝对降雨改变的响应更敏感.增水增加了＜ 10 mm径级生物量,而干旱并未导致该径级生物量显著降低;增水对10～20 mm径级生长季生物量并未产生影响,但干旱导致该径级生物量显著降低.3)增水导致沙柳和柠条每丛生物量增加量分别为11.3％和35.5％,而干旱导致每丛生物量增加量分别下降14.2％和36.8％,降水改变对柠条生长的影响要大于沙柳.该研究可为未来降雨格局改变下,2种灌木的生长动态和生产力预测提供理论依据.     

地形因子对喀斯特坡面水土流失影响的机理研究

[目的]通过对贵州喀斯特高原山地、盆地和峡谷3种典型地貌单元水土流失机理的研究,揭示坡度、坡长、坡形、坡位、坡向和微地形等地形因子对区域水土流失的影响,为综合防治喀斯特地区水土流失提供理论依据。[方法]基于标准径流场监测和侵蚀基线法对3种地貌单元进行多年水土流失监测,运用Excel和SPSS统计软件对数据进行分析。[结果]坡度是最直接影响坡面水土流失的态势因子,土壤侵蚀量是随坡度增加而增大,25°为临界坡度;喀斯特坡面的坡长对水土流失的影响并不明显;坡形通过坡位和坡向来影响水土流失,坡位对水土流失的影响规律表现为:坡面下部坡面中部坡面上部,向阳坡的土壤侵蚀大于背阴坡;微地形对水土流失的影响非常明显,凸出地段常被侵蚀,凹陷带常形成堆积。[结论]影响喀斯特地区水土流失的机理是多种因素联合作用,地形因子相互影响共同控制着喀斯特坡面水土流失的发生与变化趋势。     

青藏高原东北部黄土区灌木幼林根系护坡的时间效应

为研究青藏高原东北部黄土地区植物护坡效应的可持续性,选取种植在自建试验区的四翅滨藜、柠条锦鸡儿、白刺、霸王4种灌木植物,分别对生长时间为1～4a的上述灌木进行了野外现场拉拔试验。试验结果表明,4种灌木植物在其1～4a的生长时间里,四翅滨藜的抗拔力和侧根数在4种灌木中表现最大,霸王的根径是4种灌木中最大的;生长时间为1a的4种灌木中霸王地径最大,其后的2～4a生长时间中,四翅滨藜的地径则在4种灌木植物中表现最大。霸王和白刺的平均根径与生长时间之间呈显著幂函数关系,四翅滨藜和柠条锦鸡儿两者之间均呈指数函数关系;四翅滨藜和白刺的平均侧根数与生长时间之间呈显著的幂函数关系,霸王和柠条锦鸡儿的平均侧根数与生长时间之间呈线性函数关系;四翅滨藜和白刺的平均地径与生长时间之间呈幂函数关系,霸王和柠条锦鸡儿的平均地径与生长时间之间呈指数函数关系;四翅滨藜和柠条锦鸡儿的平均抗拔力与生长时间之间呈显著幂函数关系,霸王的平均抗拔力与生长时间之间呈线性函数关系,白刺的平均抗拔力与生长时间之间为指数函数关系。这种现象反映了4种灌木植物在试验区边坡防护中均表现出了较强的护坡可持续能力。     

兰州北山“三水”造林区柠条的生长适宜性

为了找出影响柠条生长的主导立地因子,确定适宜柠条生长的立地条件类型,在兰州北山"三水"造林区对不同立地条件下柠条的生长指标进行样地调查,运用相关分析和回归分析法研究立地因子和生长指标之间的关系,并采用模糊最优局势决策法评价柠条的生长适宜性。结果表明:海拔仅和株高呈极显著负相关关系;坡度与株高、基径和冠幅呈显著负相关关系;坡向与株高、丛枝数和冠幅呈显著负相关关系,坡度和坡向是影响柠条生长的主导立地因子。柠条最适生的立地类型为海拔1609～1658m、阴向、半阴向的缓坡;较适宜立地类型为海拔1659～1708 m、阴向、半阴向的缓坡和斜坡。     

阜新露天矿排土场边坡植物多样性与生产力特征

[目的]以阜新露天矿排土场边坡为对象,分析坡向、坡位和恢复年限对植物多样性和生产力的影响,探讨二者的关系。[方法]采用植物群落多样性测度方法分析植物多样性、均匀度和丰富度,用烘干法测量植物生产力,并运用相关分析法分析植物多样性与生产力的关系。[结果]排土场阴坡坡下植物多样性和均匀度最高,而阳坡在坡上最高;随着恢复年限增加,阴坡植物多样性逐渐下降,而阳坡表现出增加趋势。排土场阴坡地上植被、枯落物和地上总生物量的最大值在坡上,而阳坡在坡中最大;阴坡的枯落物和地上总生物量显著大于阳坡(p<0.05)。排土场阴坡地上植被、枯落物和地上总生物量均与Shannon—Wiener多样性指数呈显著负相关(p<0.05),而其他多样性指标与生产力之间无显著相关关系(p>0.05)。[结论]坡位和坡向是影响阜新露天矿排土场边坡生态恢复过程中植物多样性和生产力的重要因子,应根据不同生境特性,采取不同恢复措施,才能完成生态恢复。     

黄土区不同龄期灌木柠条锦鸡儿根系的分布特征及其固土护坡效果

为定量评价西宁盆地黄土区优势灌木柠条锦鸡儿根系固土护坡效果,该研究以区内生长期为幼龄期（<6 a）、中龄期（6～14 a）和老龄期（>14 a）3个龄期的柠条锦鸡儿为研究对象,通过原位挖掘法与原位拉拔试验相结合的方式,调查不同龄期柠条锦鸡儿根系形态学指标和根系分布特征,并通过单根拉伸试验获得单根抗拉强度。以此为基础,利用WWM模型对不同龄期柠条锦鸡儿根系附加黏聚力进行计算,评价不同龄期柠条锦鸡儿根系对土体抗剪强度的增强效果。结合有限元数值模拟分析,定量评价不同龄期柠条锦鸡儿根系加筋和锚固作用对黄土边坡稳定性的贡献。结果表明：随着龄期的增加,柠条锦鸡儿根系埋深、根系总根长、主根根径和主根根长均逐渐增加;各龄期柠条锦鸡儿根系主要分布在0～0.6 m土层深度范围内,随着土层深度增加,幼龄期和老龄期根系根长和根数呈逐渐减少趋势;中龄期根系则呈先增大后减小趋势,根长和根数的最大值出现在0.3～0.6 m的土层深度内。幼龄期和老龄期柠条锦鸡儿根面积比和根系附加黏聚力均随着土层深度增加而逐渐减少,中龄期柠条锦鸡儿则呈先增大后减小变化趋势,且该龄期根系增强土体抗剪强度的效果相对最为显著。不...     

BGB微生物菌剂对黄土高原区域土壤与油松的影响

[目的]研究黄土高原区域油松造林中施用BGB微生物菌剂对油松造林成活率、树高、地径生长的影响,以及土壤养分与水分的变化,为BGB微生物菌剂在黄土丘陵地区的植被恢复应用提供理论依据和技术支持。[方法]在不同坡面处施用3种量的BGB微生物菌剂,观察不同量的处理对油松及土壤养分的影响。[结果]BGB微生物菌剂能够显著提高苗木的成活率,促进苗木树高、地径的增长;可以显著地提高土壤中各养分的含量,增加土壤含水量,且影响随着土壤深度的增加而减小,随坡度的降低而变大。其中对土壤中速效磷和有机质的影响最显著;BGB微生物菌剂能够明显改善土壤的含水量,并且在土壤20—40cm处作用较明显。[结论]BGB微生物菌剂对油松造林成活率、生长量与土壤养分有显著的影响。     

黄土区两种植物篱不同部位土壤持水特征对比

[目的]研究植物篱不同部位土壤持水性能的分异特征,指导植物篱系统的设计与经营管理。[方法]在测定柠条、山杏两种典型植物篱土壤水分物理参数的基础上,利用van Genuchten模型比较分析植物篱系统带内、带间的土壤水分特征曲线及其参数。[结果](1)两种植物篱在土壤总孔隙度、水稳性团聚体含量、渗透系数等方面均高于耕地(对照),其中柠条植物篱带内土壤总孔隙度(66.36%)、水稳性微团聚体含量(35.50%)和有机质含量(44.1g/kg)比带间分别高7.34%,1.95%和25.64%。山杏植物篱的这3项指标带内比带间分别高11.93%,29.33%和21.48%。(2)柠条、山杏植物篱带内土壤脱湿过程中凋萎系数分别是耕地的7倍和3.25倍,田间持水量分别是耕地的1.46和1.25倍,柠条植物篱土壤保水优势更明显。(3)在相同的土壤水吸力下,土壤吸湿与脱湿过程中带内土壤的水分含量均明显高于带间,带内土壤的持水性更高,这与带内较高的黏粒含量相一致;柠条带内土壤水分含量高于山杏带内,二者均高于耕地。[结论]植物篱的二相结构能明显促进带内黏粒、微团聚体和养分的富集(有机质),进而提高带内土壤的持水性能和饱和渗透性能。     

PT菌剂对陕北黄土区土壤性质和油松苗木的影响

[目的]分析PT菌剂对陕北黄土区土壤性质和油松苗木的影响,为干旱和半干旱黄土高原植被恢复提供科学依据。[方法]在陕西黄土高原丘陵区采用完全随机区组试验(2013年3—10月),以常规施肥为对照,以上、中、下3个坡位为区组,研究施用PT菌剂对6年生油松苗木地径、树高、成活状况以及0—60cm这3个不同层次土壤主要养分含量的影响。[结果]施用PT菌剂油松地径平均生长量为4.5mm,是对照的2倍;树高总生长量达10cm,比对照高54%;油松死亡率比对照低9%。施用PT菌剂后土壤有机质含量平均达到7.8g/kg,是对照的2倍多;土壤全氮的含量平均为0.41g/kg,比对照高52%;速效钾的含量平均达到42.4mg/kg,比对照增加了26%;PT菌剂对有效磷提高不明显;坡位对油松地径和树高影响不显著,对各层次土壤养分性质有显著影响。[结论]PT菌剂能改善造林地土壤性质,促进油松成活和生长,建议在黄土高原地区油松造林实践中施用PT菌剂。     

蘸根处理方式对彰武松造林成效的影响——以北京山区为例

[目的]探究不同蘸根处理对彰武松造林效果及生长表现的影响,为推动北京地区生态环境的发展提供科学参考。[方法]在北京市密云区采用完全随机区组试验,以清水为对照,设置复合微生物菌剂、ABT-3生根粉和两者1∶1混合3种处理,研究不同处理对5 a生彰武松造林其成活率、生长量、叶片性状、干物质量以及造林成本影响。[结果]单施ABT-3号生根粉的地径、地下生物量、造林成活率、造林成本效果最佳;单施复合微生物菌剂的苗高、地径、年均生长量、地上干物质量、总干物质量、针叶厚度、针叶面积、叶绿素含量效果最佳;混合处理的各测定指标均低于单施处理,但高于对照处理。[结论]在北京地区进行彰武松造林实践生产中,除了采用常规抚育管理外,建议合理使用复合微生物菌剂。它不仅能够提高造林成活率,而且还可以促进苗木生长发育,加快成林步伐,提高林分品质,最终达到改善北京市环境的目标。     

不同立地条件下黄花补血草种群生长、繁殖与土壤水分的差异

[目的]揭示不同立地条件下黄花补血草种群生长、繁殖与土壤水分的差异,为黄花补血草的管理提供科学依据。[方法]选取4个不同沙丘类型的黄花补血草地斑块作为试验样地,研究黄花补血草的生长、繁殖以及水分等。[结果](1)不同立地类型黄花补血草种群的生长与繁殖特征存在明显差异,它主要反映在单株地上生物量、高度、冠幅和密度方面;(2)不同类型的沙丘上黄花补血草单株生殖枝数、花量均存在显著差异的相关性;(3)不同立地类型的黄花补血草土壤含水量存在明显差异,但是在不同的土壤深度上土壤的含水率的差异不显著,丘间地不同土壤深度的土壤含水率差异比较大。[结论]干旱荒漠生境条件下最适宜生长的黄花补血草的沙丘类型为丘间地。     

光强和施氮量对催吐萝芙木生长及生物量的影响

通过不同光强(15%、40%和70%自然光强)和施氮量(15g·株-1、30g·株-1和60g·株-1)的盆栽试验,研究了不同光照强度和施氮量对催吐萝芙木生长和生物量的影响。结果表明:光强和施氮量显著影响催吐萝芙木的生长、单株生物量及生物量分配(P0.05)。在70%自然光强下,催吐萝芙木株高、地径、株高和地径的相对生长速率(RGRH,RGRD)、单株生物量都较15%和40%自然光强下高,并分配更多的生物量到地下部分。在15%和40%自然光强下,催吐萝芙木的株高、地径、RGRH、RGRD、单株生物量随施氮量的增加而减小;在70%自然光强下,催吐萝芙木在30g·株-1中等施氮量下生长最好,单株生物量最大,达559.6g·株-1。在相同光强下,催吐萝芙木根生物量比(RMR)和根冠比(R/S)随施氮量增加而减小,比叶面积(SLA)和叶生物量比(LMR)在低光强和高施氮量下最大。从株高、地径、RGRH、RGRD、单株生物量、RMR和R/S等指标看,70%自然光强和30g·株-1的施氮量是催吐萝芙木最佳的光强和施氮量组合。     

紫穗槐幼苗根系形态对NaCl盐胁迫的响应

[目的]探究紫穗槐幼苗根系形态对NaCl盐胁迫的适应特征,为盐渍化地区植被优化及恢复提供理论依据。[方法]以1 a生紫穗槐幼苗为试材,分析紫穗槐幼苗株高、基径和根长、表面积、体积、根尖数等重要的根系形态特征指标。[结果]随着盐浓度的增加,紫穗槐幼苗株高、基径和总根、中根各构型指标均呈现先升高后下降的趋势;盐浓度为0.3%时,除细根体积外,各指标达到最大值,且均表现显著促进作用(p0.05);盐浓度达到0.9%时,各指标受到了显著抑制(p0.05)。[结论]当盐浓度为0.3%时,对紫穗槐根系生长有促进作用;当盐浓度达到0.9%时,其生长明显受到抑制。     

黄土丘陵沟壑区小叶杨林生长的空间差异分析--以吴旗县为例

对延河流域降水、径流和泥沙等水文要素从20世纪中叶到21世纪初的年内分配及年际变化进行了时变过程分析。以探求区域植被重建对流域水文过程的影响情况。结果表明,三个水文基本要素都有不同程度的年内分布趋于均匀和年际变化趋缓的趋势。20世纪70-90年代比60年代流域平均面雨量分别减少了10．5％,11．7％和14．0％,年径流量分别减少了19．0％,12．9％和22．6％,年输沙量分别减少了21．1％．46．2％和41．7％。