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相似文献
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1.
河岸带生态系统退化机制及其恢复研究进展   总被引:25,自引:3,他引:22  
恢复和重建自然和人为干扰导致的退化河岸带生态系统是目前恢复生态学、流域生态学等学科研究的重要内容之一.对河岸带生态系统的干扰表现在河流水文特征改变、河岸带直接干扰和流域尺度干扰3个方面,分别具有不同的影响机制.河流水文特征改变通过改变河岸土壤湿度、氧化还原电位、生物生存环境以及沉积物传输规律对河岸带生态系统产生影响;河岸带直接干扰通过人类活动及外来物种入侵而直接影响河岸带植被多样性;流域尺度干扰则主要表现在河道刷深、河道淤积、河岸带地下水位降低和河流冲刷过程改变等.河岸带生态恢复评价对象包括河岸带生态系统各要素,评价指标已从单一的生态指标转向综合性指标.河岸带生态恢复应在景观或者流域尺度上进行考虑,识别对其影响的生物和物理过程以及导致其退化的干扰因子,通过植被重建与水文调控来进行.扩展研究尺度和研究对象及采用多学科的研究方法将是今后相关研究中的重要问题.  相似文献   

2.
南亚热带退化生态系统恢复和重建的生态学理论和应用   总被引:47,自引:2,他引:45  
退化生态系统的恢复与重建是一项十分复杂的系统工程,其功能和动态过程涉及物质、能量、空间、时间和多样性等基本的生态变量。在南亚热带的气候生态因子中,既有光、温、水充裕的有利一面,也有秋旱、台风和暴雨等不利的因素,但总的来说,影响退化生态系统恢复的主导生态因子是土壤因子,如土壤肥力和土壤水份。极度退化的生态系统的恢复与重建,第一步就是控制水土流失,提高土壤肥力和土壤理化结构,这还需要工程措施和生物措施相结合.退化生态系统的植被的恢复与重建,最有效和最省力的是顺从生态系统的演替发展规律来进行,生态系统演替理论是指导退化生态系统重建的重要的理论基础.退化生态系统恢复与重建的优化结构的构建,依赖于对空间、生物、能量生态学原理的理解。种群密度制约、种群空间分布格局、边缘效应、生态位分化、食物链、生物多样性等原理均对生态系统结构的构建有指导意义.而生态系统的群体发展,则受物质定律的影响.  相似文献   

3.
滇西北高原闭合半闭合退化湿地的生态恢复效果   总被引:1,自引:0,他引:1  
杨倩  田昆  肖德荣  李隐  董瑜  杨扬 《应用生态学报》2012,23(6):1520-1526
选取滇西北高原典型退化湿地纳帕海,对比植被恢复前后入湖河流廊道、草甸(汇水过渡区)、湖滨带植物群落物种的组成、水质、土壤有机质和全氮含量的变化,分析流域完整尺度恢复实践的有效性.结果表明:研究区湿地植物在恢复初期由8科12属13种迅速增加至18科22属28种;地上生物量从318.56 g·m-2上升到507.68 g·m-2;湖滨及河流岸带植物群落恢复前后变化明显,耐污种逐渐减少或消失,出现了消失多年的沼泽植物黑三棱和水毛莨群落;土壤有机质和全氮含量分别由恢复前的28.85和0.79g·kg-1增加到50.26和1.45g·kg-1,水体中的TN、TP和COD含量较恢复前显著下降,去除率分别达到67.9%、79.2%和71.2%,水体透明度提高了179%,湿地生态系统结构和功能得到了改善和恢复.在高原闭合半闭合湿地区,采取植被恢复措施及其技术方法行之有效.  相似文献   

4.
小良热带植被生态恢复过程土壤保持的经济价值动态特征   总被引:5,自引:0,他引:5  
以热带植被退化生态系统恢复过程中的长期连续的动态监测资料为基础,应用时空互代法、机会成本法、市场价值法和影子工程法等方法,对小良极度退化生态系统的热带植被恢复中的土壤保持生态经济动态特征进行研究。结果表明:(1)退化森林生态系统恢复到30a林龄时土壤保持量已趋于饱和。边际效用递减到0时土壤保持总效用达到最高,土壤侵蚀基本控制。(2)土壤保持的经济价值具有时效依赖性。退化生态系统植被在20a林龄前恢复经济价值呈快速增长;20a林龄后增长趋势放缓,人工植被对水土的保持能力基本接近天然混交林;(3)土壤保持的经济价值同生态效应具有一致性。小良退化生态系统恢复到20a林龄,林木林冠较茂密,郁密度达到85%左右,土壤肥力增加,土壤侵蚀基本得到控制,同时植物多样性和生物多样性指数增高,其经济价值呈快速上升趋势,到20a林龄后土壤保持经济价值增长趋势平缓。(4)恢复的森林生态系统在不同林龄时的土壤保持经济价值与一些区域自然森林生态系统具有一致性。  相似文献   

5.
河岸带生态系统植被与土壤对水文变化的响应研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
河岸带的植被与土壤是生态系统重要组成部分,对于维持河岸带的生态健康、生态系统服务与可持续性具有至关重要的作用。水文变化是河岸带生态系统的首要干扰因子,系统总结了水文变化对河岸带植被的特征以及植被形态、群落分布、繁殖、生存策略的影响,并阐述了河岸带水文和植被对土壤氮磷迁移转化的影响机制。根系作为土壤与植物地上部分之间物质、能量流动与信号传导的关键纽带,目前对根系的研究还较欠缺,需要加强水文变化对河岸带湿地植物根系形态、结构、功能特征的影响机理研究,以及湿地植物对水文变化的适应机制和耐受阈值方面的探究。在微观方面,应加强水文变化与植被等多因素耦合对土壤氮磷迁移转化过程的机理研究。河流形态和土壤的多样性决定着河岸带水文作用特征的复杂性,今后需注重河岸带个性特征与水文响应的关系研究。河岸带是横向的水陆生态过渡带和河流上下游的纵向生态廊道,亟需综合考虑和模拟流域土壤、植被与水文、人类活动之间的耦合关系,预测未来气候与社会经济情境下的河岸带生态系统演变规律,为河岸带生态系统的生态调节、生物多样性保护与生态恢复等提供理论依据与技术支撑。  相似文献   

6.
人工恢复黄河三角洲湿地土壤碳氮含量变化特征   总被引:13,自引:4,他引:9  
董凯凯  王惠  杨丽原  杨宝山  解伏菊 《生态学报》2011,31(16):4778-4782
为阐明湿地恢复对土壤碳氮含量的影响,本文以黄河三角洲芦苇湿地为研究对象,比较了退化区与连续淡水恢复区土壤pH值、盐分、有机碳、全氮、氨态氮、硝态氮的含量变化,研究结果表明,(1)随着恢复年限的增加,各样地各层土壤pH值总体上降低,电导率显著降低(P < 0.05),表明退化湿地的人工恢复可明显降低其盐度;恢复区上层(0—20cm)土壤盐分均低于下层(20—40cm),未恢复区则相反;(2)随着恢复年限的增加,0—20cm土壤有机碳、全氮含量增加,分别由恢复前的(7.710?0.756)g/kg、(0.66?0.021)g/kg增加到恢复7a后的(16.96?0.213)g/kg、(1.277?0.027)g/kg,恢复区有机碳、全氮含量在空间上的变化表现为上层大于下层;(3)各样地硝态氮含量均低于氨态氮含量,碳氮比值介于4—8之间;(4)相关分析表明,湿地恢复后土壤各因子间有显著的相关性,有机碳与全氮两者显著正相关,氨态氮与pH、盐分、有机碳、全氮均达到极显著正相关关系(P < 0.01)。该研究结果对于评估湿地恢复效应,指导湿地恢复的实践具有重要作用。  相似文献   

7.
郭二辉  方晓  马丽  杨小燕  杨喜田 《生态学报》2020,40(11):3785-3794
弃耕地撂荒是土壤与植被向自然方向进行的次生演替,研究河岸带土壤撂荒后碳氮磷生态化学计量特征,是恢复和重建由农田干扰导致的退化河岸带生态系统的重要科学基础之一。以河岸带农地为对照,不同撂荒年限(撂荒2年、撂荒8年、撂荒10年)的土壤为研究对象,探索不同撂荒年限对土壤碳、氮、磷含量及相互关系的影响。结果表明:(1)土壤有机碳、氮的含量均呈现撂荒10年撂荒8年农田撂荒2年;土壤中磷含量呈现撂荒10年撂荒8年撂荒2年农田;农田和各撂荒年限的土壤碳、氮、磷含量,均随着土层深度的增加而呈降低的规律,但土壤碳和氮差异的显著性比磷明显。(2)河岸带土壤中C/N、C/P的均值均呈现:撂荒10年农田撂荒8年撂荒2年趋势。N/P的均值呈现:撂荒10年(0.78)农田(0.77)撂荒8年(0.77)撂荒2年(0.67),表明N是本研究区河岸带植被恢复的限制性营养元素。(3)河岸带农田和不同撂荒年限土壤碳、氮含量均存在极显著的耦合线性关系,而碳与磷、氮与磷之间的线性拟合程度相对较低。(4)在农田撂荒演替的初期阶段(2年),土壤的容重没有显著的变化,而随着撂荒时间的增加(8年和10年),土壤容重均有显著的降低,土壤结构得到改善。  相似文献   

8.
景观生态恢复与重建是区域生态安全格局构建的关键途径   总被引:82,自引:8,他引:74  
生态恢复与重建是跨尺度、多等级的问题,其主要表现层次应是生态系统(生物群落)、景观,甚至区域,而不能仅仅局限于生态系统。景观的恢复与重建是针对景观退化而言,景观退化从表现形式上可分为景观结构退化与景观功能退化。景观结构退化即景观破碎化,是指景观中各生态系统之间的各种功能联系断裂或连接度(connectivity)减少的现象;而鲜受重视的景观聚集(aggregation)在很多情况下同样具有造成景观退化的负面效应。景观功能退化是指与前一状态相比,由于景观异质性的改变导致景观的稳定性与服务功能等的衰退现象。景观恢复是指恢复原生生态系统间被人类活动终止或破坏的相互联系;景观生态建设应以景观单元空间结构的调整和重新构建为基本手段,包括调整原有的景观格局,引进新的景观组分等,以改善受胁或受损生态系统的功能,提高其基本生产力和稳定性,将人类活动对于景观演化的影响导入良性循环。二者的综合,统称为景观生态恢复与重建,是构建安全的区域生态格局的关键途径。其目标是建立一种由结构合理、功能高效、关系协调的模式生态系统(model ecosystem)组成的模式景观(model landscape),以实现生态系统健康、生态格局安全和景观服务功能持续,以3S(RS,GPS,GIS)技术为支撑的GAP(ageographic approach to protect biological diversity)分析将为大尺度景观恢复的诊断、评价、规划提供重要的手段。景观中某些关键性点、位置或关系的破坏对整个生态安全具有毁灭性的后果,研究景观层次上的生态恢复模式及恢复技术、选择恢复的关键位置、构筑生态安全格局已成为景观生态学家关注的焦点。  相似文献   

9.
地下生态系统对生态恢复的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
周庆  欧晓昆  张志明 《生态学杂志》2007,26(9):1445-1453
生态系统破坏与退化的加剧使生态恢复成为全球性的挑战课题,近年来生态恢复的研究已逐渐由地上向地下部分转移,地下部分对生态系统退化所起的作用、机理和过程已倍受关注。本文通过探讨恢复生态学的关键概念,从土壤、地下水循环、生物系统3个方面探讨了地下生态系统对生态恢复的作用机理和反馈机制。针对目前的研究现状,指出地下生态系统研究中存在的问题,并提出今后需要深入研究的几个方向:1)生态系统退化程度的诊断及其标准;2)基于诊断标准,针对不同退化生态系统类型选定恢复的目标植物群落,如何改善土壤性质,确定土壤性质的改善程度;确定地下水位及土壤含水量的阈值;如何有效选择、引入和接种土壤生物;3)生态系统地上和地下部分整合及恢复过程中监测指标的确定。  相似文献   

10.
河岸带植被结构与组成等配置状况直接影响其稳定河岸、净化水质、生物多样性、生物栖息地以及旅游景观等重要功能。查明漓江河岸带主要植被配置类型及其各自退化表现、原因与恢复途径,是开展河岸带退化植被恢复的基础与前提。该研究通过野外实地调查与测量,对漓江桂林-阳朔河段51个河岸带断面的地形、土壤、植被等进行了系统调查,分析了河岸带植被退化的主要表现、主导干扰因素,并通过流域与河岸带尺度综合的角度,提出了漓江河岸带植被恢复的思路。从岸坡地形与植被组合出发,按照自然、近自然、人工等干扰程度,广西漓江河岸带可划分为江心洲宽滩地疏林灌草自然型、丘陵陡坡林灌草自然型、平原农田缓坡灌草近自然型、平原滩地林草近自然型、聚落阶地疏灌林草人工-自然混合型、城镇岸坡林草人工型等6种典型植被配置模式。漓江河岸带植被退化主要表现为多样性差、景观破碎、生态功能弱,而城镇、交通、旅游等不合理开发建设是主导性的干扰因素。从生态稳定和景观美观的角度,提出了漓江河岸带植被恢复与优化的思路,以期为广西漓江河岸带生态修复提供科学依据。  相似文献   

11.
三峡库区消涨带植被重建   总被引:25,自引:0,他引:25  
重建三峡水库消涨带植被对于恢复消涨带功能、维持三峡工程安全和修复长江流域退化生态系统具有十分重要的意义.消涨带可分为自然消涨带和人工消涨带,自然消涨带及其植被是流域生态系统的组成部分,具有重要的生态、社会和经济价值.人为控制水位涨落而形成的人工消涨带很少有植被覆盖,属于退化的生态系统.三峡消涨带包括三峡自然消涨带和三峡水库消涨带,三峡工程的建设将淹没三峡自然消涨带及其植被并产生没有植被覆盖的三峡水库消涨带.作者认为开发利用三峡水库消涨带土地资源,发展库区经济将导致库区生态环境恶化、危及三峡工程安全且不利于长江流域生态系统的健康.解决三峡水库消涨带问题的关键是重建消涨带植被,并恢复其功能.该文从水利建设与环境保护的关系、三峡水库管理与库区景观建设的需要、消涨带功能恢复与流域生态系统康复和促进水库消涨带研究的深入阐述了开展三峡水库消涨带植被重建的必要性.  相似文献   

12.
消涨带及三峡水库消涨带植被重建   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
重建三峡水库消涨带植被对于恢复消涨带功能、维持三峡工程安全和修复长江流域退化生态系统具有十分重要的意义。消涨带可分为自然消涨带和人工消涨带,自然消涨带及其植被是流域生态系统的组成部分,具有重要的生态、社会和经济价值。人为控制水位涨落而形成的人工消涨带很少有植被覆盖,属于退化的生态系统。三峡消涨带包括三峡自然消涨带和三峡水库消涨带,三峡工程的建设将淹没三峡自然消涨带及其植被并产生没有植被覆盖的三峡水库消涨带。作者认为开发利用三峡水库消涨带土地资源,发展库区经济将导致库区生态环境恶化、危及三峡工程安全且不利于长江流域生态系统的健康。解决三峡水库消涨带问题的关键是重建消涨带植被,并恢复其功能。该文从水利建设与环境保护的关系、三峡水库管理与库区景观建设的需要、消涨带功能恢复与流域生态系统康复和促进水库消涨带研究的深入阐述了开展三峡水库消涨带植被重建的必要性。  相似文献   

13.
河岸带是维持生物多样性的重要生态系统之一。然而,由于过度放牧引起的植被消耗和过度开垦等人类活动的干扰,河岸带植被多样性和植被盖度受到严重的破坏,甚至威胁了河道的稳定性。围栏封育在退化草地生态系统修复中被广泛应用,但对退化河岸带植被群落和土壤性质的影响尚不明确。本研究的目的旨在明确围封的实施是否会促进河岸带植被群落的物种组成、物种丰富度和物种多样性恢复,土壤氧分如何随围封年限的增加而变化。辽河干流自2012年起被围栏封育管理,本研究在辽河干流河岸带沿岸设置了20个草本群落长期观测样地,记录了2012–2017年样地中植被高度、盖度和个体数量等参数用于物种丰富度和物种多样性的统计分析。同时,分别测定了2012年和2017年植被群落土壤氧分含量,验证了植被群落和土壤氧分对围封的反馈,研究了2012–2017年辽河干流河岸带的围栏封育对物种多样性和土壤氧分的影响。结果表明,随着围封年限的增加,辽河干流河岸带草本群落植被丰富度和多样性显著增加。物种组成方面,菊科植物的优势度显著增加,禾本科植物优势度显著下降。围封后植被群落的恢复和禁止耕作,加速了土壤中磷和钾的消耗,表现为显著降低,土壤有机质含量对围封的响应表现的相对滞后,并没有显著变化。综上所述,本研究为河岸带植被群落物种多样性、物种组成对围封的响应提供了新的见解。  相似文献   

14.
In the Mississippi River Alluvial Valley (MAV), complete alteration of river‐floodplain hydrology allowed for widespread conversion of forested bottomlands to intensive agriculture, resulting in nearly 80% forest loss. Governmental programs have attempted to restore forest habitat and functions within this altered landscape by the methods of tree planting (afforestation) and local hydrologic enhancement on reclaimed croplands. Early assessments identified factors that influenced whether planting plus tree colonization could establish an overstory community similar to natural bottomland forests. The extent to which afforested sites develop typical understory vegetation has not been evaluated, yet understory composition may be indicative of restored site conditions. As part of a broad study quantifying the ecosystem services gained from restoration efforts, understory vegetation was compared between 37 afforested sites and 26 mature forest sites. Differences in vegetation attributes for species growth forms, wetland indicator classes, and native status were tested with univariate analyses; floristic composition data were analyzed by multivariate techniques. Understory vegetation of restoration sites was generally hydrophytic, but species composition differed from that of mature bottomland forest because of young successional age and differing responses of plant growth forms. Attribute and floristic variation among restoration sites was related to variation in canopy development and local wetness conditions, which in turn reflected both intrinsic site features and outcomes of restoration practices. Thus, understory vegetation is a useful indicator of functional progress in floodplain forest restoration.  相似文献   

15.
湖滨带退化生态系统的恢复与重建   总被引:24,自引:4,他引:20       下载免费PDF全文
湖滨带是水陆生态交错带的一种类型,在湖泊流域生态系统中发挥着重要作用,具有较高的生态、社会和经济价值.湖滨带的功能包括:缓冲带功能、保持生物多样性及生境保护功能、护岸功能和经济美学价值.湖滨带退化的原因主要是人为因素引起的生物群落结构的逆向演替及生态功能下降,退化湖滨带生态恢复与重建的理论基础是恢复生态学,其生态恢复技术可划分为三大类:湖滨带生境恢复与重建技术、湖滨带生物恢复与重建技术、湖滨带生态系统结构与功能恢复技术.云南洱海湖滨带近3年的生态恢复与重建试验的生态调查结果表明,试验区水生植被得到恢复,水质净化作用明显,藻类得到抑制,浮游动物的构成和数量发生变化,湖滨带湿地生态系统的生物多样性和稳定性增加.  相似文献   

16.
Restoring plants to the riparian zone is regarded as management best practice in river restoration and has the potential to reduce the impact of nitrogen (N) pollution on aquatic organisms and improve water quality for human use. Plant characteristics and the interplay of hydrology and biogeochemistry control N retention in the riparian zone. The balance between processes such as denitrification and plant assimilation determines riparian N retention. Plant traits are likely to mediate these N removal processes through variations in root form, growth character, foliage production (quantity, quality and rate of return to the soil) and by altering conditions in the rhizosphere soil. Vegetation can slow N transfer via direct plant uptake of N (during periods of rapid vegetation growth) and changes induced to soil hydrology, nutrient cycling and microbial activity, principally denitrification. Few studies have focused on species‐dependent effects on N movement through soil and across boundaries. We propose a new framework, based on a literature review of plant traits with respect to N cycling, which can be used to select plant species with traits likely to maximise N removal during transport through the riparian zone. In the proposed framework, inter‐specific differences in traits known to influence N mobility: root form, growth rate, foliar characteristics and rhizosphere processes, are used to describe species’ potential impact on N removal. Plant trait data may be drawn from studies outside the riparian zone; for example forest ecology, horticulture or forestry research, and candidate species are scored to predict N removal efficiency. We apply the framework to New Zealand's native riparian plant assemblages to demonstrate the trait‐based approach. This framework can guide restoration management decisions and investment in riparian revegetation in a manner that is not restricted to geographically specific or well‐studied species.  相似文献   

17.
Restoration of deforested and degraded landscapes is a globally recognized strategy to sequester carbon, improve ecological integrity, conserve biodiversity, and provide additional benefits to human health and well‐being. Investment in riparian forest restoration has received relatively little attention, in part due to their relatively small spatial extent. Yet, riparian forest restoration may be a particularly valuable strategy because riparian forests have the potential for rapid carbon sequestration, are hotspots of biodiversity, and provide numerous valuable ecosystem services. To inform this strategy, we conducted a global synthesis and meta‐analysis to identify general patterns of carbon stock accumulation in riparian forests. We compiled riparian biomass and soil carbon stock data from 117 publications, reports, and unpublished data sets. We then modeled the change in carbon stock as a function of vegetation age, considering effects of climate and whether or not the riparian forest had been actively planted. On average, our models predicted that the establishment of riparian forest will more than triple the baseline, unforested soil carbon stock, and that riparian forests hold on average 68–158 Mg C/ha in biomass at maturity, with the highest values in relatively warm and wet climates. We also found that actively planting riparian forest substantially jump‐starts the biomass carbon accumulation, with initial growth rates more than double those of naturally regenerating riparian forest. Our results demonstrate that carbon sequestration should be considered a strong co‐benefit of riparian restoration, and that increasing the pace and scale of riparian forest restoration may be a valuable investment providing both immediate carbon sequestration value and long‐term ecosystem service returns.  相似文献   

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