元谋干热河谷植被恢复对土壤酶活性的影响特征

选取5种植被恢复模式,研究了不同模式对土壤酶活性的影响以及土壤肥力与土壤酶活性的关系。结果表明,植被恢复后土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性相比光板地都有明显提高,顺序依次为酸角〉小桐子〉印楝;同种植被的土壤酶活性表现出根际大于非根际的特性;不同的植被恢复模式和种植方式对酶活性都有较大的影响,等高垄沟模式具有较好的保土保肥能力,创造了良好的微生物环境,增强了土壤酶活性;植被恢复模式下酶活性与土壤肥力之间的关系密切,特别是有机质、全氮与土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶的相关性较好。因此,用土壤酶活性来评价植被恢复的效果是可靠的。     

元谋干热河谷山地植被修复区土壤种子库研究

 为了解干热河谷不同植被修复方法的土壤种子库的变化模式,采用对不同处理地段(包括水平阶间坡面、自然坡面、沟底)和对照(放牧地)的土壤种子库组成、大小进行比较研究的方法,研究元谋干热河谷山地植被修复区的土壤种子库。结果表明:1)植被修复区土壤种子库密度、丰富度均大于对照区;2)修复区内第2年土壤种子库密度、丰富度均大于第1年;3)水平阶间坡面和各类型间的土壤种子库密度差异显著;4)种子库中草本植物占很大比例;5)孔颖草和扭黄茅是种子库2大优势种。研究项目所采取植被修复措施在很大程度上改善土壤种子库的数量结构和物种组成。     

施肥对干热河谷生态恢复区林木生长及土壤碳氮含量的影响

对比研究了施肥对干热河谷生态恢复区4年生印楝(Azadirachta indica A.)、新银合欢(Leucaena leuca-cephala)和大叶相思(Acacia auriliformis A.)生长量和土壤碳氮含量的影响.结果表明:雨季生长期内,施肥措施下印楝、新银合欢和大叶相思地径增量分别是不施肥的2.0倍、1.4倍和2.0倍,树高增量是不施肥的1.6倍、1.4倍和1.5倍.生态恢复区土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量比恢复前高7.8%和19.1%.施肥对SOC和TN含量的方差贡献率(84.6%和75.4%)日月显高于林分类型(39.3%和56.2%).3类林分SOC含量在3.42～3.60 g/kg之间,大叶相思(0.62 g/kg)和新银合欢(0.57 g/kg)林地TN含量显著高于印楝(0.50 g/kg).肥料配施处理下SOC和TN含量明显高于肥料单施,而不施肥处理含量最低.研究得出.施肥可以显著促进干热河谷人工林的生长,肥料配施效果尤为明显;施肥措施是生态恢复区SOC和TN含量变异的主要原因.该地区生态恢复时宜筛选根瘤菌可以侵染的树种.     

元谋干热河谷冲沟发育阶段与植被优势种关系探讨

对元谋干热河谷区冲沟的立地条件和形成原因等方面进行研究,运用重要值方法对4个样区53条冲沟的植被优势种进行筛选和判断,利用SPSS软件分析植被优势种与冲沟发育阶段间的联系。结果表明:该研究区冲沟发育阶段与乔灌草优势种间关系表现为一定的线性关系:发育阶段=0.310+0.943盖度值(灌木优势种)+0.702盖度值(草本优势种),同时两者相关系数达到0.872,相关性显著。冲沟发育过程中,灌木优势种种类逐步增多,而草本逐步变少,并慢慢趋于稳定,由此可以初步判断冲沟的发育阶段,为该区生态恢复提供科学指导。     

干热河谷典型区土壤功能对不同植被恢复措施的响应

为研究干热河谷地区不同恢复措施下土壤功能的变化,分析了不同模式下土壤入渗和理化特征。结果表明,在乡土树种罗望子(Tamarindus indica)林下,木豆(Cajanus cajan)+象草(Pennisetum purpureum)模式的恢复效果最好,土壤团粒达60%～80%,表层有机质含量较对照提高了5.01倍,其入渗率较对照区提高14.43倍,最大吸持贮水量可达633.0t/hm2,明显高于其他模式,土壤性质的改善也提高了罗望子的生产力水平。其他恢复模式的土壤功能较差,但优于对照模式,表明土壤理化性质的改良取决于植物种类的选择和配置。     

元谋干热河谷沟蚀地区植被恢复对土壤养分和酶活性的影响

为了解元谋干热河谷沟蚀地带植被恢复初期土壤养分含量及土壤酶活性的变化,在植被恢复区与未恢复区(裸地)设置样方,对土壤养分含量和酶活性进行了研究。结果表明:(1)植被恢复前后,土壤理化性质与土壤酶活性差异显著,恢复区的土壤碳(C)、氮(N)含量和土壤酸性磷酸酶(AP)、β-D-葡糖苷酶(BG)、β-1,4-N-乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)、脲酶(URE)活性显著高于未恢复区(侵蚀裸地);但单位C含量下的土壤酶活性变化不显著,表明土壤C积累是土壤酶活性变化的关键影响因子。(2)土壤酶活性化学计量特征变化显著。相比于未恢复区,恢复区的土壤C:N酶活性比(BG∶NAG)显著下降,N∶P酶活性比(NAG∶AP)显著增加,说明N元素限制增大、C元素限制缓解,P元素不是主要限制因子。(3)土壤酶活性与土壤碳氮含量显著相关。土壤酶活性、NAG∶AP与土壤TN、TC、TP及C∶N、C∶P和N∶P呈显著正相关,而BG∶NAG则与这些因素呈显著负相关,表明养分含量变化是引起植被恢复前后土壤酶活性及其化学计量特征变化的主导因子。     

元谋干热河谷冲沟集水区土壤入渗性能及其影响因素

试验研究元谋千热河谷冲沟沟头集水区5种土地覆被类型的土壤入渗特征及其影响因素.结果表明:(1)冲沟沟头集水区不同覆被类型下土壤入渗性能存在较大差异.裸地A(地表无铁锰胶膜)和裸地B(地表有铁锰胶膜)的入渗性能远远低于印楝林地、耕地和草地的入渗性能,这可能是导致裸地A、裸地B所在沟头发育仍然活跃的原因之一;(2)3种公式拟合效果以通用经验公式为最佳,拟合结果表明,初始入渗速率和稳定入渗速率均按照印楝林地>耕地>草地>裸地A>裸地B的顺序递减;(3)相关分析表明,土壤砂粘比、总孔隙度、毛管孔隙度、容重均与各土壤入渗性能指标呈显著的相关关系,但非毛管孔隙度、有机质含量、初始水分含量与入渗性能指标相关性不显著.主成分分析也表明,土壤容重、毛管孔隙度和砂粘比是影响该区土壤入渗性能最重要的3个因子.     

干热河谷冲沟发育与植被盖度相关回归分析研究

在元谋干热河谷野外调查的基础上,采用SPSS和Excel软件,对53条冲沟发育阶段与植被盖度之间进行相关回归统计分析。结果表明:1)在53条沟中,发展沟、半稳定沟、稳定沟分别有7条、17条和29条,分别占调查冲沟总数的13.2%、32.1%和54.7%,表明该研究区主要的冲沟是稳定沟,而发展沟较少。2)在冲沟的3个阶段中,发展沟、半稳定沟、稳定沟,相应冲沟的平均植被盖度分别是28.57%、51.71%、78.91%。3)干热河谷区冲沟植被盖度与冲沟发育阶段之间总体相关系数为0.725,二者之间存在较大相关性。发展沟、半稳定沟、稳定沟,与相应冲沟植被盖度之间的相关系数分别是0.877、0.841、0.999。在研究中,对采用植被盖度快速判断冲沟发育阶段进行了科学尝试,在冲沟发育、阶段划分等方面有很好的借鉴意义,同时有利于该区更好地进行冲沟保护和植被恢复。     

银合欢对元谋干热河谷冲沟治理的机理研究

冲沟是生态系统严重退化的产物,在金沙江流域元谋干热河谷发育的冲沟,溯源侵蚀速度为50cm/a,最大达200cm/a。冲沟植被恢复困难,选择银合欢对其进行植被恢复,取得明显的效果,该文从银合欢的生态适宜性机理、银合欢的水分养分循环机理和银合欢的种群结构形成机理3方面研究银合欢对冲沟植被恢复的机理,目的是探明冲沟治理的物种选择方向以及银合欢在生态治理的作用机制与推广价值,这将为同类地区的冲沟治理提供一定的理论依据。     

干热河谷冲沟发育区土壤细沟可蚀性及主要影响因素

为探明我国干热河谷区不同活跃程度冲沟不同空间部位土壤细沟可蚀性(Kr值)在不同近地表水文条件下的差异,在云南省元谋县选择不同活跃程度的冲沟,采集其不同空间部位(集水区、沟壁、沟床)的土壤样品,利用“V”形细沟模拟冲刷装置进行放水冲刷试验,流量设置为150,300,450,600,750,900 mL/min,分别进行排水、饱和、渗流3种水文状态的模拟试验。结果表明:(1)干热河谷冲沟发育区土壤砂粒含量明显高于粉粒和黏粒,占50%以上,土壤有机质(SOM)和全氮(TN)含量较低;(2)不同活跃程度冲沟土壤机械组成、有机质含量之间均存在显著差异,且随着冲沟稳定性增加,土壤砂粒含量呈逐渐降低趋势,土壤粉粒、黏粒、SOM、TN含量则呈不同程度的增加趋势;(3)在不同近地表水文状态下,土壤Kr值(s/m)均随冲沟稳定性的增加而呈递减趋势,表现为Kr(活跃型)>Kr(半稳定型)>Kr(稳定型),而不同活跃度冲沟土壤临界剪切力τc值之间具有一定差异性,但无明显规律;(4)冲沟不同部位土壤Kr值之间也具有显著的空间异质性,表现Kr(集水区)相似文献   

元谋干热河谷平沟建园土地治理工程效益及生态风险

元谋干热河谷冲沟侵蚀发育,水土流失严重,人地矛盾突出。自2010年以来,该区开展了一种集“水土流失治理、土地开发和果蔬园建设”为一体的新型土地治理工程——平沟建园。该工程在增加耕地面积和增加土地收益等方面发挥了重要作用,但随着工程的推进,其对生态环境的影响也不容忽视。该文采用遥感解译结合实地调研方法,分析了元谋干热河谷平沟建园土地治理工程现状及产出效益,并对工程中存在的潜在生态风险进行了探讨。结果表明,平沟建园土地治理工程以民营企业和个体户为投资主体,截至2018年,已完成造地总面积超过6700 hm^2,显著提高了该区土地资源利用效率。该工程造地投入为3.3~18万元/hm^2,平均10.65万元/hm^2,新造地主要种植葡萄、番茄等果蔬,年总产出最大可达造地平均投入的12.7倍,经济效益显著。但在工程实施中,存在局部新造地边坡沟蚀发育、水资源利用及其土壤水分平衡变化,以及农药化肥大量施用威胁水体安全等潜在生态风险。平沟建园工程是一项非官方组织的民间致富土地治理工程,未来需加强对工程具体生态效益及潜在生态风险问题开展科学监测与试验研究,以期为元谋平沟建园工程的科学实施以及经济、生态与社会效益的持续发挥提供理论依据。     

植被恢复对侵蚀退化红壤碳吸存的影响

侵蚀退化土壤具有较大的碳吸存潜力,恢复我国大面积退化土壤对增加碳汇具有重要意义。在长汀县河田镇研究了侵蚀退化裸地恢复为马尾松、板栗园和百喜草地后土壤有机碳库的变化,试图揭示植被恢复对土壤有机碳垂直分布的影响,以及侵蚀退化红壤在植被恢复过程中碳吸存潜力和速率。裸地的土壤有机碳含量和储量极低,垂直分布变化不明显;而植被恢复显著增加了土壤的有机碳含量和储量,0~5 cm土层受植被恢复影响最大,40 cm以下土层深度受植被恢复的影响很小,0~20 cm土层是储存有机碳的主要层次。以次生林为参照,裸地土壤的碳吸存潜力为56 t/hm2,而植被恢复后土壤仍约有30~44 t/hm2的吸存潜力。马尾松林、板栗园和百喜草地0~100 cm土层土壤碳吸存量分别为25.234 t/hm2,11.418 t/hm2和15.394 t/hm2,年平均碳吸存速率分别为1.06t/(hm2.a),1.90 t/(hm2.a)和3.08 t/(hm2.a),短期碳吸存速率高于长期碳吸存速率。     

黄土高原沟壑区人工植被类型对土壤水分和碳氮的影响

以黄土高原沟壑区人工建造的典型植被油松、侧柏、刺槐、沙棘、苹果为研究对象，研究分析了不同植被类型对土壤水分含量、土壤碳氮累积等的变化影响。研究表明，旱季刺槐林地表现出了强烈的耗水特征，200cm以下土壤含水量具明显减少趋势。200—300cm处水分含量仅为5．8％～7．1％，而油松林地200cm以下与荒草地含水量基本相一致，土壤水分含量保持在15％左右，侧柏、沙棘、苹果土壤水分利用主要在20-200cm范围内。雨季，天然降雨虽对林地水分含量有所补充，但只表现在0-50cm表层，且各个植被类型间表现不明显；与荒草相比，油松群落土壤有机碳氮提高了9．3％，果园土壤有机碳含量显著降低，而沙棘、侧柏和刺槐群落的土壤有机碳含量虽低于荒草群落，但尚未达到显著水平。     

干热河谷冲沟发育区不同层位土体抗冲性研究

[目的]对干热河谷冲沟发育区不同层位土体抗冲性进行比较研究,为冲沟侵蚀治理措施制定提供科学依据。[方法]通过原状土槽冲刷法进行试验研究。[结果](1)各层土体抗冲性均随冲刷时间呈幂函数增大(除第Ⅳ,Ⅴ层土体因裂隙的存在而在冲刷前期表现为抗冲性能随冲刷时间呈线性增加外);(2)不同层位土体初始抗冲性差异显著,依次为:Ⅰ层Ⅱ层Ⅵ层Ⅲ层,Ⅳ层Ⅴ层。[结论]研究区各层位土体抗冲性在存在差异,总体上表现为随土层深度的增加呈旋回式减小。     

黄土丘陵区退耕坡地植被自然恢复过程及其对土壤入渗的影响

生态系统自我修复是黄土高原植被恢复的重要途径。以永久性天然草地和三龄沙打旺人工草地为对照,在对黄土丘陵区坡地退耕植被自然恢复过程群落演替、地上部分生物量的增长及其组成动态变化特征调查的基础上,定量分析了不同恢复阶段主要群落下土壤的入渗能力。研究表明,随着植被演替的进展,群落生物量逐步增加,土壤入渗能力显著改善。退耕草地土壤表层0-20cm土壤渗透能力(K10℃)每年可提高0.10mm。植被改善土壤入渗能力的有效深度达40cm。说明黄土丘陵区通过坡地退耕还林还草恢复植被可以改善土壤渗透性能,强化降雨就地入渗,减少水土流失。     

跌水高度对元谋干热河谷冲沟沟头侵蚀产沙特征的影响初探

元谋干热河谷冲沟侵蚀强烈,以沟头溯源侵蚀过程为主,陡立沟壁跌坎是活跃沟头的重要形态特征之一。采用野外原位放水冲刷试验,研究了25和50 cm两种不同跌水高度对侵蚀产沙过程的影响。结果表明:2种跌水高度下,(1)径流跌水冲刷力差异显著。跌水势能转化量平均值分别为4.89和9.78 J s-1,跌水剪切力平均值分别为25.9和53.5 Pa,均呈现倍数关系。(2)跌穴发育形态特征及下游侵蚀量差异大。2个小区跌水最大下切深度分别为7.38和7.50 cm,平均下切深度分别为3.87和5.16 cm;沟头沟壁及下游沟床部位侵蚀量累积贡献平均为41%和54%。(3)径流含沙量差异显著(p0.1)。整个试验中2个小区径流平均含沙量分别为7.51和18.76 g L~(-1),且径流经过沟壁跌坎后,含沙量分别平均增大6.25和25.49 g L~(-1)。初步认为沟壁跌坎高度差异影响径流冲刷力及其侵蚀产沙特征,但仍需进一步开展更多跌坎高度下的相关研究,为干热河谷区冲沟沟头溯源侵蚀动力学机制研究提供补充。     

黄土丘陵小流域植被恢复驱动下的土壤养分特征

为定量揭示植被恢复对土壤养分的影响,本文借助土壤养分指数（SNI）评价方法,对典型黄土丘陵区小流域不同恢复方式下典型植物群落的土壤养分进行定量化分析和综合评价。结果表明:不同恢复方式的土壤SNI值大小依次为:退耕还林（0.814） > 退耕还灌（0.659） > 弃耕或退耕还草（0.364） > 对照农地（0.220）;不同植物群落土壤SNI值大小依次为:柠条群落（0.777） > 小叶杨群落（0.658） > 刺槐群落（0.545） > 杏群落（0.510） > 草群落（0.425） > 茵陈蒿群落（0.310） > 沙棘群落（0.271） > 白羊草群落（0.257） > 硬质早熟禾群落（0.249） > 大豆群落（0.227） > 铁杆蒿群落（0.224） > 达乌里胡枝子群落（0.103）。研究表明,生态退耕后不同恢复方式对土壤养分均有明显的改善作用。退耕还灌的三种植物群落土壤养分指数差异显著,退耕还林、弃耕或退耕还草内部各群落间土壤养分指数差异不显著,除铁杆蒿和达乌里胡枝子群落外,其他植物群落的土壤养分指数均高于农田作物大豆群落。