草海高原湿地湖泊水质时空变化及水质分区研究

针对草海水质污染状况,开展水质季节变化特征研究,为草海湿地污染治理及保护提供依据。在草海湿地湖泊设置了15个采样点,于2014年8月、11月和2015年1月、4月,分4季进行水样采集。以所测水质参数为基础,运用水质综合评价和GIS空间分析方法,研究草海湿地水环境质量时空变化,并基于营养状态对湖泊水体进行了分区。研究表明:(1)草海TP、TN、CODMn、Chl-a 4种主要水质指标浓度在春季高于其他3个季节,浓度分别达到0.03、0.98、6.30和0.025 mg/L,空间分布呈现由东至西逐渐降低的趋势,草海入水口及码头区域要明显高于湖泊其他区域。(2)草海湖泊营养状态为中营养级别,按4个季度的综合营养状态指数(TLI)平均值分为3个区域,A区为东北角入水口及西海游客码头,长年处于富营养状态,为富营养状态区,53.9≤TLI≤63.0,水质处于Ⅳ与Ⅴ类等级;B区为临近县城及入水口区域,季节性富营养状态,为中营养状态区,41.2≤TLI≤46.6;C区为草海湖泊中心延续到阳关山的下游出水口区域,为贫中营养状态区,35.8≤TLI≤39.7;B区和C区水质全年为Ⅲ类等级。(3)各区域主要污染物指标以Chl-a、TN为主,A区形成的主因是城市污水注入,B区形成的主因是农业面源污染。控制城市污水和农药、化肥施用量是治理草海湖泊水环境的重要途径。     

退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物学特性

采集不同恢复阶段的土壤样品,采用微生物培养法、生化活性试验法及氯仿熏蒸法分析喀斯特退化植被恢复过程中的土壤微生物数量、土壤生化作用强度、微生物生物量碳及土壤有机碳.结果表明:随着退化喀斯特植被恢复,土壤细菌、真菌、放线菌3大微生物数量及微生物总数明显上升.表现为乔木群落阶段>灌木群落阶段>草本群落阶段>裸地阶段,且细菌较真菌和放线菌占绝对优势,其在4种植被群落类型中分别占微生物总数的95.95%、93.49%、92.32%和92.48%;随着植被恢复,土壤生化作用强度增强;土壤微生物生物量碳与微生物数量的变化规律一致,微生物生物量碳与土壤有机碳呈显著正相关关系(P>0.01).     

喀斯特区云南鼠刺树干液流及土壤水分动态

[目的]分析喀斯特区树干液流速率与土壤水分之间关系,揭示云南鼠刺的水分动态及对生境的适应机理,为喀斯特区生态环境建设提供理论依据。[方法]2009年7月26日至8月1日期间,利用热扩散式液流探针对喀斯特区的土面和石沟两种不同生境中云南鼠刺的树干液流进行连续测定,同时测定土壤水分含量的变化。[结果]两种不同生境中树干液流日变化呈现出不规则峰形曲线,每天液流速率的最大值均出现在白天,最小值均出现在夜间;同一深度土壤含水量随着时间的推移均逐渐降低,但降低速率不同,其变化与土壤深度的关系不明显;云南鼠刺树干液流速率与土壤含水量存在着不显著的正相关关系。[结论]云南鼠刺在喀斯特区的土面和石沟两种生境中的树干液流速率不同,但规律基本一致,树干液流速率与土壤含水量的相关关系不显著。     

喀斯特区顶坛花椒适生的土壤水分环境

2005年5月以盆栽顶坛花椒幼苗为对象,在不同水分梯度及充分供水条件下用CI-301 CO2气体分析仪进行林木生理指标观测,研究了顶坛花椒1年生苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶片水分利用效益与土壤含水量的关系,结果表明:维持顶坛花椒净光合作用的最佳土壤含水量为22%,维持顶坛花椒较高蒸腾速率的土壤含水量范围为22.5%～25.6%,气孔导度最大时对应的土壤含水量为25.6%,维持顶坛花椒叶片水分利用效益的最佳土壤含水量为28%,根据喀斯特造林的基本构思,可选取维持最佳叶片水分利用效益的土壤含水量临界值和维持最佳净光合速率的土壤含水量低限值作为喀斯特造林树种顶坛花椒的适宜土壤水分的高限值和低限值。这一指标可量化为22%～28%。     

贵州草海湿地景观格局变化分析

以草海国家级自然保护区为研究对象,基于1973年-2009年的4期数据,采用景观格局指数和马尔柯夫 模型分析了草海湿地景观格局的演变.结果表明,旱地是研究区景观基质,优势度最大,形状最不规则,破碎化 程度仅次于湿地,斑块聚集程度较好;湿地形状最简单,但破碎程度最低,斑块聚集程度最好;建设用地分布分 散,形状较规则,破碎度最高,斑块聚集程度最差,但成片的建筑区面积在扩大;从景观层次来看,1992年自然 度最大(20.70%),景观呈现出破碎化的趋势,形状趋于复杂,景观要素之间的聚集程度、连通性在下降.在保 持当前干扰的前提下,未来十年建设用地、湿地及林地面积分别有所增加,灌草地和旱地的面积有所减少,景观 自然度有所提高.     

三叶木通叶片解剖结构和光合特征对干旱胁迫的响应

[目的]分析干旱胁迫下三叶木通叶片的解剖结构和光合特性,为西南喀斯特石漠化区生态修复植物材料选择提供参考依据.[方法]盆栽喀斯特地区适生植物三叶木通并进行连续干旱胁迫处理,采用常规石蜡切片法和Li-6400光合仪分别测定其幼苗叶片的解剖结构参数和光合参数,分析解剖结构和光合生理特征变化,以及二者间的相关性.[结果]随土壤相对水含量(SRWC)的降低,三叶木通幼苗叶片呈厚度变薄、水含量降低和栅栏组织缩短变紧密等变化趋势;总叶绿素(Chlt)含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)下降,水分利用效率(WUE)提高;SRWC降至29%时,大部分解剖指标和光合指标呈显著性差异变化(P<0.05).主成分分析结果表明,大于1.000的叶片解剖指标特征值中有4个主成分的载荷值差异极大,贡献率达88.195%,主要指标为栅栏组织、下表皮、木质部和海绵组织;大于1.000的叶片光合指标特征值有2个主成分的载荷值差异极大,贡献率达83.277%,指标为Gs和Chlt.相关性分析结果表明,SRWC与叶片水含量(LWC)、Chlt、Pn、Gs、胞间CO2浓度(Ci)、Tr、气孔限制值(Ls)及叶片解剖结构中的叶片厚度、栅栏组织厚度和木质部厚度均呈极显著正相关(P<0.01,下同),与WUE和叶片组织结构疏松度呈极显著负相关.[结论]三叶木通幼苗在干旱胁迫下通过改变叶片结构特征、降低光合作用和提高水分利用效率等方式适应干旱频发的喀斯特环境;SRWC为29%可视为三叶木通幼苗受干旱胁迫的起点;栅栏组织、海绵组织、木质部及Gs可作为三叶木通耐旱性品种筛选的参考指标.     

贵州花江退化喀斯特植被不同恢复阶段土壤微生物生理类群数量变化

采集不同恢复阶段的土壤样品,采用微生物常规分析法测定土壤中氨化细菌、硝化细菌、纤维素分解菌及固氮菌的数量,研究退化喀斯特植被恢复过程中不同生境、不同层次及根际和非根际土壤微生物生理类群数量分布特征.试验结果表明:随着退化喀斯特植被的恢复,土壤氨化细菌、硝化细菌、纤维素分解菌及固氮菌的数量明显上升,表现为乔木群落阶段＞灌木群落阶段＞草本群落阶段＞裸地阶段(P＜0.01);土壤剖面上土壤微生物数量均呈明显的垂直分布特征,即随土层深度的增加,呈递减趋势,具体表现为A层＞B层(P＜0.05).土壤微生物生理类群数量的分布特征在不同生境间表现为:除裸地恢复阶段外,其它三个阶段总体上表现为石沟比石槽和土面两个小生境偏大的特点,但各恢复阶段不同生境间差异不显著(P＞0.05);根际和根外变化明显,表现为根际＞非根际(P＜0.05).退化喀斯特植被恢复增加了土壤微生物生理类群数量,使土壤质量得以提高.     

贵州喀斯特高原区圆叶乌桕种群特征研究

以岩石裸露率在80%以上的贵州喀斯特高原区自然生长的圆叶乌桕作为研究对象,分析其种群的年龄结构和种群中的物种组成动态。结果表明:生态环境严酷、资源贫乏的喀斯特高原区,圆叶乌桕生长较好。但是种群内部的圆叶乌桕幼树较少,从森林演替的规律,圆叶乌桕最终被其它物种所代替。从喀斯特区生态环境治理和当地人民生活水平的角度考虑,圆叶乌桕是较为理想的先锋树种之一。     

一年生构树幼苗对水分胁迫的生理响应

采用人工模拟水分胁迫方法,对喀斯特地区1 a生构树苗木的生态耐旱适应性进行了研究。结果表明:随着水分胁迫加剧,构树幼苗叶质膜相对透性上升、丙二醛含量、游离脯氨酸含量增加;叶绿素含量、硝酸还原酶活性、根系活力下降;过氧化物酶活性呈"先上升后下降"的趋势。实验结果表明构树在一定的水分胁迫下能够主动调整其生理代谢,通过合成有机溶质以提高适应能力而忍受逆境,揭示喀斯特森林树种构树具有的一定生态耐旱生产潜力,对水分亏缺的适应能力也较强,可作为退化喀斯特石漠化地区造林的先锋树种。     

喀斯特不同岩石产状生境类型下白栎群落的物种多样性研究

本文选取喀斯特区不同岩石产状生境类型——白云岩低倾产状多层空间类型、中倾产状多层空间类型及高倾产状多层空间类型的天然次生性白栎群落为研究对象,采用野外样地调查方法获取植物群落数据,并对各生境类型植物群落种类组成、α多样性、β多样性进行了研究。结果表明:1)以白栎为优势树种的不同产状生境类型的样地,其物种数量及组成存在差异;2)低倾产状样地物种多样性最高;高倾产状样地次之,中倾产状样地最小;3)在不同生境类型的各种植物生长型中,除中倾产状样地外,其他类型的物种丰富度、多样性和均匀度均表现为灌木草本乔木,生态优势度均以乔木最高。通过此研究,旨在对喀斯特区植物生长空间的研究、植被选择、生态恢复提供参考。