退化喀斯特森林自然恢复评价研究

在研究贵州茂兰国家级自然保护区退化喀斯特森林自然恢复过程中群落组成、结构、功能的基础上,提出了退化群落恢复潜力度、恢复度和恢复速度３个评价指标和计算方法,分析了退化群落在自然恢复过程中群落高度、盖度、实生株／总株数、组成结构、显著度、生物量等特征指标的恢复潜力度、恢复度和恢复速度的变化,并进行综合评价。结果表明：低一级演替阶段群落向相邻更高一级演替阶段群落恢复的潜力度最高,群落自然恢复是由低级阶段     

挪威云杉幼树韧皮部挥发性物质的测定

通过GC-MS测定挪威云杉幼树主干上部与下部韧皮主要挥发性物质的化学成分与含量，结果表明挪威云杉幼树的韧皮部挥发性物质的主要成分为α-蒎烯、茨烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯、柠檬烯、β-水芹烯7种单萜化合物。α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯、β-水芹烯的含量在上部韧皮与下部韧皮有明显差异，其中上部韧皮部α-蒎烯、β-蒎烯和β-水芹烯的含量明显高于下部主干韧皮部,这为解释松树皮象的取食习性，打下了基础。     

Crack formation due to weathering of radial and tangential sections of pine and spruce

Abstract

The development of cracks and changes in appearance have been investigated on radial and tangential sections of pine (Pinus sylvestris L.) and spruce (Picea abies Karst.) after exposure outdoors for 61 months. The degradation of the sections has also been studied at the micro-level. The annual ring orientation was the most important factor affecting crack development on weathering. After 61 months of outdoor exposure, the tangential sections of spruce had 1.7–2.2 times greater mean total crack length per area unit than the corresponding radial sections. In pine, the total crack length per area unit on the tangential sections was 2.2–2.6 times greater than that on the radial sections. Tangential and radial sections show the same colour change as a result of weathering. Tangential sections have more and deeper cracks than radial surfaces. The cracks on the tangential sections occur frequently in both earlywood and latewood. On radial sections, cracks occur primarily at the annual ring borders, but to a certain extent also in the earlywood. Decomposition of the cell wall takes place in both radial and tangential cell walls, and cracks tend to follow the fibril orientation in the S2-layer of the cell wall. The radial cell wall of the earlywood has a large number of pits which are degraded at an early stage.     

北盘江喀斯特峡谷区不同植被类型的土壤酶活性

土壤酶催化土壤中的一切生物化学反应,对土壤肥力有重要影响(郑文教等,1995),是土壤质量变化中比较敏感的一种生物学指标(李勇,1989),与植被生长密切相关(何腾兵等,2000).     

典型喀斯特洼地植被恢复过程中土壤碳氮储量动态及其对极端内涝灾害的响应

西南喀斯特地区是我国主要的生态脆弱区之一,石漠化严重,旱涝灾害频发。植被恢复是提升脆弱生态系统土壤碳氮固持的有效方式,但该区不同植被恢复方式土壤碳氮动态监测的研究还很缺乏。本研究以典型喀斯特峰丛洼地为对象,选取人工林、牧草地、人工林+牧草地、撂荒地自然恢复4种最主要的植被恢复方式为研究对象,以耕地作为对照,对比分析退耕前(2004年)、退耕10年(2014年)和13年后(2017年)土壤碳氮储量动态变化特征。其中2004—2014年研究区未发生极端内涝灾害, 2014—2017年连续发生2次极端内涝灾害事件。研究结果表明,退耕10年后, 4种恢复方式下土壤有机碳(SOC)储量均显著增加,但退耕13年后,除撂荒地SOC持续增加外,其他3种恢复方式下SOC表现出下降趋势。植被恢复后土壤全氮(TN)储量提升相对缓慢,退耕10年仅牧草地显著增加,退耕13年后人工林+牧草和撂荒地TN增加,且撂荒地在退耕后呈持续增加趋势。相关性分析结果表明,土壤交换性Ca~(2+)与SOC、TN均呈显著正相关关系,且与2014年相比, 2017年不同植物恢复方式下土壤交换性Ca~(2+)均显著下降,这可能与研究区2015年和2016年连续内涝灾害有关。以上结果说明,不同恢复方式均能显著提升喀斯特地区土壤碳氮固持,并以自然恢复最佳,其生态系统能有效抵御极端气候灾害带来的负面影响。     

多维贫困视角下喀斯特区贫困乡村空间分异与地域类型划分

喀斯特地区贫困程度深且致贫原因复杂,科学划分喀斯特贫困乡村地域类型并提出差异化振兴对策,是喀斯特贫困地区的现实需要。该研究通过构建喀斯特贫困乡村地域系统评价指标体系,对贫困村主导致贫因素进行分级与空间排列组合,划分喀斯特贫困乡村地域类型,提出喀斯特贫困乡村的振兴策略。结果表明：1）喀斯特贫困乡村的空间分异主要受地势起伏度、坡度、耕地比例和人均纯收入等的影响,贫困程度与贫困聚集规模均呈现出南高北低的空间格局。2）喀斯特贫困乡村可划分为：弱综合制约型、强综合制约型、单致贫维度制约型、双维度制约型和三维度制约型贫困村。3）生态脆弱性在喀斯特贫困乡村地域分异中起决定性作用,经济基础薄弱是喀斯特贫困乡村的共性特点,生产资源禀赋与区位交通条件起重要作用。该研究能够为喀斯特贫困乡村减缓相对贫困的模式与路径设计及乡村振兴战略实施提供理论支撑。     

岩溶区典型根系地下生境的土壤质量分析

选择岩溶区三种不同的典型根系地下生境类型土壤为研究对象(类型Ⅵ——白云岩水平产状多层空间类型、类型Ⅸ——白云岩倾斜产状多层空间类型及类型Ⅺ——白云岩直立产状多层空间类型),根据不同类型的土壤物理、化学及生物学指标,计算土壤肥力的综合指标值,对其土壤质量进行综合分析评价。结果表明:(1)不同植物根系地下生境类型和不同空间土壤层次的土壤指标值差异极显著;(2)不同类型的土壤质量存在差异,且具有明显的层次性,土壤质量表现为白云岩倾斜产状多层空间类型最好,且三种类型的土壤质量均呈现出随土壤深度的增加而逐渐降低的趋势。该文揭示了根系地下生境的土壤质量差异,这为岩溶石漠化区的植被恢复技术研究和治理均有积极的作用。     

不同植被群落下喀斯特土壤养分及生物化学性质特征

为了探讨植被群落对喀斯特土壤养分和生物化学性质的影响,对贵州茂兰国家级自然保护区不同植被群落下土壤养分、基础呼吸、微生物量碳及酶活性进行比较研究。结果表明:不同植被群落之间土壤养分含量差异显著,土壤总有机碳、全氮、全磷、碱解氮和有效磷表现为裸露地<草丛<灌丛≤乔林;土壤基础呼吸表现为裸露地<灌丛<乔林<草丛,诱导微生物量碳为裸露地<灌丛<草丛=乔林,而熏蒸微生物量碳为裸露地<草丛<灌丛<乔林;不同植被群落下土壤蔗糖酶活性高于裸露地,但不同植被群落间差异不显著,土壤脲酶活性有着裸露地<草丛=灌丛<乔林的趋势,而土壤碱性磷酸酶活性表现为裸露地<灌丛<乔林<草丛;土壤呼吸商和诱导微生物量与熏蒸微生物量比值均表现为乔林=灌丛<草丛=裸露地。结果分析表明,不同植被群落下喀斯特土壤养分水平及其凋落物差异影响着土壤微生物群落结构及活性,而土壤微生物执行着土壤营养元素生物化学过程,其群落结构和活性又影响着土壤养分水平及养分有效性。     

不同小生境对喀斯特山区花椒林表土团聚体有机碳和活性有机碳分布的影响

以贵州西南部典型喀斯特地区花椒林下的石缝、石沟、石洞、石槽、石坑及一般土壤为研究对象,对0-20cm土层土壤团聚体有机碳和活性有机碳分布特征进行分析。结果表明,与一般土壤相比,石沟和石坑明显增加了原状土壤和各粒径团聚体土壤有机碳及活性有机碳的含量,而石槽和石洞则有所降低。除石沟外,有机碳含量较高的土壤主要增加了>5mm粒级团聚体含量。随着土壤团聚体粒径的降低,有机碳和活性有机碳呈"∨"形分布,并在<0.25mm粒级达到最大。团聚体对土壤有机碳和活性有机碳的贡献出现2个峰值,分别在5～2mm和1～0.5mm 2个粒级中出现,而<0.25mm团聚体对有机碳和活性有机碳的贡献率最低。相关性分析表明,土壤团聚体活性有机碳含量与土壤团聚体总有机碳含量呈极显著正相关关系(r=0.796),团聚体活性有机碳可以作为衡量喀斯特山区土壤团聚体有机碳动态的一个敏感性指标。     

施肥对喀斯特地区植草土壤活性有机碳组分和牧草固碳的影响

通过盆栽试验,研究施肥对喀斯特地区植草土壤不同活性有机碳组分和牧草固碳的影响。试验处理包括CK（不施肥）、 N1 （N 150 mg/kg）、 N2 （N 250 mg/kg）、 N1P1 （P2O5100 mg/kg）、 N2P2 （P2O5150 mg/kg）、 N1P1K1 （K2O 70 mg/kg）、 N1P1K2 （K2O 105 mg/kg）和N2P2K1和N2P2K2。结果表明,与对照（不施肥）相比,施肥处理增加植草土壤有机碳、 微生物量碳和易氧化碳,有机碳日矿化量和累积矿化量以及牧草固碳量。其中N1P1K1处理土壤有机碳和易氧化碳最高,N1P1处理土壤微生物量碳最高,N2P2K1处理土壤可溶性碳最高,N2P2K2处理牧草地上部及根系固碳量、 有机碳日矿化量和累积矿化量均最高。综上,低量氮磷钾肥配施有利于土壤活性有机碳的积累,高量氮磷钾平衡配施牧草固碳效果最佳。