水分生态环境对刺槐细根垂直分布的影响

采用土钻法,对安塞县和长武县的刺槐细根面积垂直分布特征进行调查研究,结果表明:（1）刺槐细根的垂直分布与水分生态环境密切相关,现存的细根密度是对具体生境逐步适应调整的结果。（2）刺槐在遗传特性上表现为深根性树种。刺槐细根的垂直分布除了受树种遗传特性的影响,很大程度上受水分生态环境的影响。（3）刺槐细根的垂直分布区域与降雨的补偿深度基本一致,如果土壤中的水分得不到很好的补偿,将对刺槐的生长造成很大影响。因此,黄土高原营造人工林,应充分考虑降水对土壤含水量的补偿深度和补偿程度,以水分生态环境中所能容纳的适宜细根密度为依据确定造林密度,才能使树木达到最大生产力。     

京郊风景游憩林侧柏-刺槐群落林下植被生态位研究

对北京市郊区风景游憩林侧柏-刺槐群落林下植被的主要植物种群的生态位宽度、生态位相似比例和生态位重叠分析表明,求米草、荆条、孩儿拳头和细叶苔草生态位宽度值较大,上层林分主要树种侧柏和刺槐的林下更新苗生态位宽度比其他植物种林下更新苗的生态位宽度低;林下植物种群的生态位相似性比例值和生态位重叠值相对较小,不同种群间对资源的竞争相对不剧烈,可采取人工措施改善树种的配置,促进生态位分化。     

水分胁迫对刺槐生理和生化的影响

以1a生刺槐幼苗为试材,应用桶植控水法研究了通过不同程度的供水而引起的刺槐幼树的生长、蒸腾、单叶面积、组织含水量、叶水势和光合强度指标的胁变.研究发现土壤含水率与刺槐叶面积、叶重、蒸腾强度和耗水量均存在正比关系.水分对植株大小、叶面积影响最明显,当土壤含水率为16.47％时,生长状态最佳.水分胁迫引起的叶面积的减少,是...     

不同水分胁迫对刺槐生理的影响

本文以二年生刺槐为供试材料,探讨水分胁迫对其生理的影响,为园林绿地中刺槐的灌溉提供理论指导。结果表明,水淹和干旱胁迫明显影响刺槐的生长。水淹11d后,qP值、ETR值、Fv’／Fm’值和净光合速率的明显下降,qN值上升,19d后植株死亡。中度干旱胁迫（土壤含水量在8％～15％之间）对植株生长有一定影响,表现为净光合速率的下降和qN值上升等;干旱胁迫（土壤含水量低于10％）严重抑制植株的生长,表现为qN值上升,而qP、ETR、Fv’／Fm’和净光合速率下降,处理19d后干旱组植株死亡。轻度干旱（土壤含水量在15％～25％之间）适宜植物生长,表现为3次测定的qP、ETR、Fv’／Fm’、FV／Fm和净光合速率都较高且稳定。土壤含水量日变化在15％～25％以内受轻度干旱胁迫是园林中刺槐的最佳灌溉方式,既不影响景观效果,同时也能节约灌溉用水。     

黄土丘陵区不同林龄人工刺槐林下植被及土壤系统演变特征

[目的]研究黄土丘陵区人工刺槐林生长过程中土壤—植被系统演变特征,揭示刺槐林对草地生态系统恢复产生的生态效应。[方法]以陕西省黄土地区5,10,15,20年生人工刺槐林为对象,通过调查每个样地的土壤性质和地表植被特征,分析黄土丘陵区人工刺槐林生长过程中土壤—地表植被的变化。[结果]随着人工刺槐林的发育,刺槐的冠幅、树高、分枝数和基径显著增加(p0.05),但20a刺槐林有所降低;林下地表草本植物物种数目、盖度和高度均显著降低,林下地表草本植物密度在不同林龄之间差异不显著(p0.05);土壤电导率和容重呈先增加后降低趋势,土壤pH值在不同林龄之间差异不显著(p0.05),土壤总孔隙度显著降低(p0.05);土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮和有效磷含量显著增加(p0.05),但20a刺槐林有所降低,并且土壤全磷含量在不同林龄之间差异不显著(p0.05);不同林龄人工刺槐林土壤养分均表现出明显的"表聚性",相同土层内土壤养分表现为15a20a10a5a,局部有所波动。相关分析表明,土壤养分含量和刺槐形态特征是影响地表植被物种数、个体数和盖度分布的主要因素。[结论]黄土丘陵区人工刺槐林能够改善土壤养分含量和地表草本植被恢复,以15a人工刺槐林改善土壤养分含量效果最佳,但随着林龄的增加,其改善效果有所降低,这种改善效果并没有影响土壤养分含量的垂直分布特征;随林龄的增加,人工刺槐林对地表草本植被的影响滞后于对土壤养分含量的影响。     

黄土高原刺槐叶片生态化学计量学特征

对黄土高原区域尺度特定物种叶片生态化学计量的研究,有助于解释环境因素对植物元素及其化学计量学特征的影响。对我国黄土高原中部从南到北分布的14个样点的刺槐（Robinia pseudoacacia）叶片C、N、P的含量、地理分布格局及其与土壤含量的相关关系进行了研究。叶片C、N、P含量的算数平均数分别为454.63,21.38,2.09 mg/g;叶片C/P、C/N、N/P的算数平均值分别为226.51,21.61,10.73。阴坡和阳坡的刺槐叶片三种元素含量差异性均不显著。阳坡和阴坡刺槐叶片C、N、P含量地理分布格局是基本一致的,C随着纬度升高呈现先增加再减小的趋势,N和P的含量均随纬度升高而增加,但只有阴坡刺槐叶片的C含量随着纬度的升高呈现显著的先增加再减小的趋势（0.01 < P < 0.05）,其他均未达到显著水平。刺槐叶片C含量与土壤C含量、土壤N含量之间有显著的负相关关系,而叶片N、P含量不随土壤含量而显著变化,说明刺槐叶片N、P元素含量具有保守性,受环境因素影响较小。     

陕西省植被水分利用效率及与气候因素的关系

水分利用效率是反映生态系统碳水循环的重要变量。利用MODIS的总初级生产力以及蒸散发数据产品,结合气象数据,对2002—2012年陕西省水分利用效率进行研究。结果发现,陕西省中部平原区年均WUE较高,北部年均WUE较低;在各植被类型中,耕地的年均WUE最高,达1.59 g/（m²·mm）,而灌草地年均WUE则较低。在不同年降水量及年均温区域,WUE与气候因子的关系有所差别:在年降水量低于627 mm的地区,WUE随着降水量增加而增加;在年均温低于11℃的地区,WUE随着年均温的增加而增加。2002—2012年陕西省各植被类型WUE呈增加趋势,其中林地WUE增加趋势不显著。不同的植被类型,其WUE与气候因子关系也不同,其中降水量对WUE产生显著影响的地区主要集中在耕地和草地,而温度对WUE产生显著影响的地区主要集中在林地。     

新型抗蒸腾叶面肥对刺槐水分利用效率的影响

采用盆栽法安排试验,在充分供水的条件下,用不同叶面肥对刺槐进行处理,使用LI-6200便携式光合仪、美制LI-1600稳态气孔计分别测定刺槐苗木叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)等水分生理指标及其相应的环境因子,结果表明:①不同叶面肥处理下,刺槐的净光合速率、蒸腾速率日变化都呈"双峰"曲线,而且,净光合速率日变化曲线存在光合午休现象。刺槐的水分利用效率在8:00左右最大,14:00点达到一天中的最低水平。②方差分析表明:3号叶面肥处理过的刺槐水分利用效率最大,清水对照的刺槐水分利用效率最小。     

东莞低效荔枝林林下植被结构和多样性

对东莞大岭山撂荒的荔枝林(品种为“妃子笑”)林下植被进行样方调查, 分析了荔枝林林下植物群落的结构、多样性及生态位特征, 并提出撂荒荔枝林未来发展的对策。共记录到林下植被102 种, 隶属于50 科85 属。其中, 蕨类植物13 种, 隶属于9 科9 属; 双子叶植物65 种, 隶属于31 科52 属; 单子叶植物24 种, 隶属于10 科24 属。林下植被以灌木和乔木(幼苗)为优势生活型。灌木层与草本层物种多度分布差异不显著, 其物种丰富度、均匀度、Shannon-Wiener 指数、Simpson 指数差异亦均不显著。林下层优势物种中有春花(Raphiolepis indica)等8 种灌木, 芒萁(Dicranopteris dichotoma)等7 种草本, 玉叶金花(Mussaenda pubescens)等5 种藤本。灌木层主要种群的生态位宽度与生态位重叠值变化范围分别为0.909~1.450、0.567~0.955, 草本层分别为0.945~1.566、0.270~0.984。所调查的荔枝林林下自然演替的植被物种丰富, 区系成分为亚热带地带性种类, 结构亦较为复杂。因此, 在荔枝产业面临转型的阶段, 对于立地条件或荔枝品质较差不再经营的林分,可维持植被现状, 或向生态公益林方向改造, 以利于东莞荔枝产业的可持续发展。     

不同植被下生物结皮的水分入渗与水土保持效应

通过野外定位观测试验,探讨了黄土区不同植被类型下生物结皮的土壤水分入渗和水土保持效应。分析结果表明:①单纯BSC降低入渗,减幅达8.3%,但入渗效应并非呈单一的增加或减少的表现形式。生物结皮与植被(长芒草和柠条)组合时,入渗增加作用进一步提高,但生物结皮的贡献率明显低于植被,长芒草、柠条下生物结皮的增渗幅度分别为8.5%,0.2%。②雨季初期BSC减少地表径流(减幅约50%),雨季后期径流反而增加。生物结皮同覆盖度较高的长芒草组合时,减流贡献很小,径流调控率15%,而与覆盖度较低的柠条组合时,减流作用明显,径流调控率达22.7%～43.0%。③BSC控蚀作用明显,全年减蚀量可达93.8%。植被类型对生物结皮的减蚀作用影响很大,长芒草植被下减蚀贡献率仅为3.1%,而柠条植被下减蚀贡献率高达37.6%。     

晋西黄土丘陵区坡面刺槐林地土壤水分研究

 为研究晋西黄土丘陵区刺槐林分土壤水分状况,通过2年的定位观测,标定了该地区刺槐林分土壤水分特征曲线,探讨了刺槐林分土壤水分的空间变化规律及其影响因子。结果表明:刺槐林分利用土壤水分范围较广,其林分可以栽植在峁顶、阳坡及半阳坡等处;12年刺槐林分密度低于2250株/hm²时,林地土壤水分可以在生长季末得到补充,而超过2250株/hm²时,林地土壤水分得不到补充,林分在翌年的部分月份处于水分亏缺状况,限制了林木的生长;月降水量、蒸发量是影响林地土壤水分的主要气象因子,郁闭度、胸径、林分生产量等因子是影响刺槐林分土壤水分的植被因素。     

黄土丘陵区刺槐人工林与乡土植物叶片和细根功能性状比较研究

植物功能性状是表征植物与环境关系的重要媒介。不同种群间功能性状的差异直接决定其竞争优势,并决定群落的结构和功能,影响整个群落的演替与发展。以黄土丘陵区森林草原带不同立地环境下的刺槐林和乡土植物群落为研究对象,比较二者功能性状随立地环境的变化,进而阐明其对不同环境的适应策略。结果表明:(1)同一坡向,刺槐林和乡土植物群落的叶N含量、根C含量、根N含量、比叶面积、叶组织密度及比根长之间有显著性差异(p0.05),而根P含量、根组织密度只在阴坡上有显著性差异(p0.05)。除叶组织密度、根组织密度、根P含量外,刺槐其他各功能性状值均高于乡土植物群落。在同一坡位,刺槐林叶C含量、叶N含量和根C含量、根N含量、比叶面积、比根长整体上显著高于乡土植物群落(p0.05);(2)刺槐林的土壤C含量、土壤P含量在阴阳坡上均低于乡土植物群落,阳坡土壤N含量高于乡土植物群落,阴坡上则相反;在不同坡位上,两者的土壤C含量有显著性差异(p0.05);(3)刺槐林和乡土植物群落5m的土壤含水量变化基本一致。刺槐林下土壤含水量低于乡土植物群落。在干旱贫瘠的环境中,刺槐林具有较高的叶养分含量、根养分含量、比叶面积和比根长,具备较强的水分和养分竞争能力;而乡土植物群落具有较小的比叶面积、较大的叶组织密度和根组织密度,虽然可以较好地维持体内水分和养分的平衡,形成对环境的有效适应,但相比刺槐水分和养分竞争能力较弱。因此,在黄土丘陵区植物恢复重建中,要充分考虑物种对环境的适应性及其对生长的影响,要维持物种适应环境与健康生长间的平衡。     

晋西黄土区刺槐人工林林冠截留模拟

为探讨晋西黄土区刺槐人工林生态水文过程和影响机制,以2007和2008年7-10月的19场降雨和气象及林分结构资料,用修正的Gash林冠截留模型,对刺槐人工林林冠截留进行模拟.结果表明:刺槐人工林林冠持水能力和树干持水能力分别为0.55和0.1091 mm,使林冠达到饱和的降雨量为0.75 mm,使树干达到饱和所必需的降雨量为8.70 mm;修正的Gash模型可以较好地模拟晋西黄土区刺槐人工林的林冠累计截留量,林冠累计截留量相对误差最小值为0.76％,最大值为12.60％,平均林冠累计截留量相对误差为6.40％,林冠累计截留量模拟值小于实测值,截流率比实测值低2.64％.     

晋西黄土区不同入渗水量下刺槐林地优先流特征

为探究晋西黄土区刺槐林地是否存在土壤优先流及不同入渗水量条件下对优先流发育程度的影响,本文以山西吉县蔡家川小流域刺槐人工林为研究对象,采用野外染色示踪试验和室内图像处理技术相结合的方法,获取垂直剖面染色形态特征图像并进行特征指标的提取,选取基质流深度、平均最大染色深度、染色面积比、优先流比、长度指数和染色面积比变异系数6个特征指标,基于均方差决策法定量分析不同入渗水量条件下的优先流发育情况。结果表明：（1）刺槐人工林土壤水分入渗过程中存在优先流现象,随入渗水量的增加,优先路径逐步向侧向发展,优先流斜侧入渗现象明显;（2）染色面积比随土层深度的增加呈非线性减小趋势,水分呈现非均匀下渗现象;入渗水量为75 mm时的优先流比达到47.11%,优先流发育程度最高;（3）3种入渗水量条件下的平均最大染色深度分别为25.33 cm、32.20 cm、38.87 cm,与入渗水量的大小呈正相关关系,表明入渗水量的增加可以促进水分向深层运动,有利于优先路径的开启;（4）入渗水量与优先流评价指数之间呈正相关关系,优先流评价指数75mm（0.81）＞50mm（0.39）＞25mm（0.36）,入渗水量增加促使优先流发育程度更高。研究结果可为黄土区植被恢复及林-水关系的深度解析提供依据。     

坡度和刺槐覆盖对黄土坡面产流产沙影响的模拟降雨研究

 选用处于黄土高原的山西省吉县蔡家川刺槐覆盖坡面的表层土壤,栽植刺槐幼林后进行人工降雨模拟试验,对比研究不同坡度对刺槐覆盖坡面和裸露坡面的产流和侵蚀产沙的影响。结果表明:当降雨强度一定时,在一定的坡度范围内,随着坡度增加,开始产流时间提前,径流的速度加快,树冠截留率减小,径流量增大,侵蚀量、含沙量增加;刺槐林树冠截留率与坡度的关系为I=29.556α-0.311（R2=0.9874）;刺槐覆盖坡面侵蚀量与坡度之间的关系为W=0.116 84α3.005 9（R2=0.9795）;同一坡度条件下,裸露坡面比刺槐覆盖坡面径流平均速度高15%～25%,径流量高15%～48%,侵蚀量高10%～117%,平均含沙量高55.5%～133.0%。     

陇东黄土高原不同林龄刺槐林土壤碳通量及其组分特征

基于红外气体分析技术,对陇东黄土高原田家沟水土保持科技示范园不同林龄(12,14,15,18a)刺槐林土壤碳通量进行定位监测,同时以荒草地为对照,分析土壤碳通量日、季变化及组分特征。结果表明:不同林龄刺槐林土壤碳通量日变化差异显著(P0.01),日变化趋势表现为昼高夜低的单峰曲线,13:00—15:00达到最大值,最小值出现在2:00—5:00;不同季节间土壤碳通量差异显著(P0.01),具体表现为夏季春季秋季冬季,夏季土壤碳通量为冬季的8.78~20.32倍;刺槐林春季土壤碳通量以自养呼吸为主,夏、秋两季以异养呼吸为主,冬季自、异养呼吸贡献率基本一样,荒草地春、夏、秋3季以异养呼吸为主,冬季与林地表现一致;刺槐林年土壤CO_2排放量随林龄增加而增加,年排放量2 069.63~4 590.35g/m~2,荒草地土壤CO_2年排放量2 806.27g/m~2,低于18a刺槐林,高于其余各林龄。研究结果为陇东黄土高原刺槐人工林土壤的固碳效应及经营措施提供依据。     

陕北黄土高原刺槐植物功能性状与气象因子的关系

为阐明刺槐植物功能性状在黄土高原不同环境下的变异规律,探明刺槐对黄土高原环境的适应策略,对陕西省境内从中部向北的14个县(市、区)的刺槐植物功能性状进行测定与统计分析.研究了不同生境刺槐植物功能性状的种内差异、刺槐功能性状间的相关关系及气象因子对刺槐植物功能性状的影响.结果表明:(1)除叶氮含量(LNC)、根组织密度(RTD)和根氮含量(RNC)在各采样点之间的差异不显著之外,其他8个性状在各采样点之间均表现出显著的差异(P＜0.05).(2)刺槐植物功能性状相互之间都有一定的相关关系,比叶面积(SLA)与叶厚度(LT)、叶组织密度(LTD)和比根长(SRL)呈极显著负相关关系,根磷含量(RPC)与叶磷含量(LPC)和比根长(SRL)呈显著正相关关系,根组织密度(RTD)与比根长(SRL)呈极显著负相关关系.(3)逐步回归分析结果表明,不同的气象因子对刺槐植物功能性状的影响是不同的,对刺槐植物功能性状影响最大的气象因子是年均降水量(MAP)、年均温度(MAT)和年日照时数(ASR).     

刺槐林和柠条林土壤剖面理化性质对比及相关性分析

为了研究黄土高原退耕林地土壤理化性质变化特征,探索土壤剖面不同深度土壤有机碳(SOC)及相关因素的相互响应机制,对安塞县纸坊沟流域1975年柠条林(N75)、1974年农地(H74)和1978年刺槐林(C78)100 cm深度土壤剖面的有机碳、全N、粒度、碳酸钙进行了差异度分析和线性相关性分析,结果表明:两个退耕林地SOC和全N含量在0—100 cm深度都有增加,但是C78主要表现在0—20 cm深度,而N75则主要表现在20—100 cm深度。相关度分析表明,H74在20—100 cm深度SOC含量、C/N值与0.002—0.02 mm粒径含量达显著、极显著相关,C78在40—100 cm深度SOC含量与<0.002 mm粒径含量显著相关,C/N值与<0.02 mm粒径含量由0—100 cm的负相关变为正相关。结果证明,退耕后柠条林地SOC和全N含量的变化主要表现在深层土壤上,刺槐林地的变化则主要表现在浅层土壤上;农地和刺槐林地深层土壤SOC主要吸附在细颗粒土壤上,性质较稳定。     

黄土丘陵区不同林龄人工刺槐林土壤抗蚀性演变特征

 采取时空互代法,以黄土丘陵区不同林龄的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地为对照,分析土壤抗蚀性的变化过程,并在此基础上提出土壤抗蚀指数。结果表明,黄土丘陵区坡耕地种植刺槐林后:>0.25 mm土壤水稳性团聚体、>0.5mm土壤水稳性团聚体、平均质量直径、有机碳含量较坡耕地显著增加,并随林龄增加逐渐升高;土壤团聚状况、团聚度显著高于坡耕地并随林龄增加先降低后升高;土壤结构破坏率、分散系数和分散率呈波动式降低;小粒径的微团聚体和机械组成逐步向大粒径转变。相关性分析表明:>0.25mm土壤水稳性团聚体、>0.5mm土壤水稳性团聚体、平均质量直径、有机碳与全氮、碱解氮、速效钾、全磷呈显著正相关(P<0.05),与土壤密度呈显著负相关;结构破坏率、分散系数和分散率则与全氮、碱解氮、全磷呈显著负相关;团聚状况、团聚度与全氮、全磷呈显著正相关。土壤抗蚀指数随人工刺槐林林龄的增加而显著升高,可以全面、客观地反映土壤抗蚀性能的演变过程。侵蚀环境下的坡耕地由于受到人为活动的干扰,土壤抗蚀性较差,种植刺槐林后,土壤抗蚀性显著增强。