退耕刺槐林土壤养分与酶活性关系

为揭示黄土丘陵区人工刺槐林土壤生物活性与肥力恢复过程,本研究采用时空替代法,选取陕北黄土丘陵区退耕恢复15、40、45 a的人工刺槐林(Robinia pseudoacacia)并以坡耕地为对照,探讨了4种样地类型下0~30 cm层次土壤的碳、氮、磷含量与4种酶活性的演变特征及互作关系。结果表明:同一恢复年限刺槐林土壤养分含量与酶活性均由表层0~10 cm向20~30 cm土层降低;随恢复年限延长,除了土壤全磷和有效磷外,0~30 cm土层土壤总有机碳、全氮及可溶性有机碳含量均表现为15 a40 a45 a,比坡耕地分别显著增加1.4、4.2和5.1倍;土壤可溶性有机氮含量在不同恢复年限林地间差异较小,但比坡耕地提高了1.8倍;同样,从恢复15 a到45 a,0~30 cm土层土壤4种酶活性整体上亦显著提高,相比退耕前以碱性磷酸酶和蔗糖酶增幅较大,分别达3.4~9.5倍与8.1~15.6倍,过氧化氢酶与脲酶活性增幅分别仅为0.2~0.3倍和1.8~2.2倍。冗余分析结果表明:刺槐林恢复过程土壤养分因子很好地解释了酶活性的变异性,二者存在极显著正相关关系(P0.01);对酶活性影响的排序为全氮可溶性有机碳总有机碳土壤含水量可溶性有机氮有效磷;酶活性的响应变化中,碱性磷酸酶活性与全氮、总有机碳均显著相关,与可溶性有机碳、可溶性有机氮、有效磷正相关,可作为反映刺槐林土壤恢复的酶指标。     

黄土高原子午岭林区典型树种叶片N、P再吸收特征

为揭示黄土高原子午岭林区不同演替阶段和植被类型主要树种养分再吸收特征,研究选取4种次生植被树种(白桦、山杨、辽东栎和油松)和2种人工植被树种(刺槐和侧柏),测定其成熟叶、凋落叶和林下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,研究了叶片N、P再吸收率及其与养分指标的关系。结果表明:(1)不同树种叶片养分和林下土壤养分含量存在显著差异,土壤C、N含量和C∶N∶P计量比均表现为演替后期林地(辽东栎和油松)演替前期林地(山杨和白桦)人工林(侧柏和刺槐);(2)不同树种叶片N、P再吸收率分别为17.18%—43.34%和27.13%—58.12%,均表现为演替后期林地人工林演替前期林地,且P的再吸收率总体高于N的再吸收率;(3)不同树种叶片N、P再吸收率与叶片养分指标的关系强于土壤,与养分计量比的相关性大于养分含量的相关性。说明子午岭典型植被会通过叶片N、P再吸收来适应养分限制环境,尤其是演替后期植被再吸收能力更强,研究可为黄土高原植被恢复提供理论依据。     

近40年来江河源区草地生态压力动态分析

定量化评价人类活动对区域生态系统的压力,对客观认识人文因素干扰区域生态系统的演变程度及效应强度具有重要的意义.在系统总结前人对生态压力指数评价方法的基础上,结合江河源区草地生态系统的现实情况,将生态压力指数定义为草地现实承载力与理论承载力之比,构建了生态压力指数评价模型,并定量分析了江河源区果洛州、海南州、玉树州1961～2002年40a来的生态压力指数.结果表明畜牧业对该区草地生态压力负荷较大;相对于温度和降水等自然因素,以放牧为主的人文因素在短期内对该区草地生态系统演变的作用更加剧烈,从生态压力指数来看,黄河源区下游的海南州的生态压力指数均大于2,已严重超载;同时近40a的生态压力指数的动态变化还揭示了人文因素对区域生态环境演变的影响具有一定的时滞现象,这种时滞现象和人文因素的强度、该区生态系统的承载能力和抗干扰能力具有一定的关系.     

局域与区域生态过程对太白山牛皮桦林林隙内草本植物物种丰富度的影响

以太白山牛皮桦林林隙内草本植物总数为区域物种丰富度,分别采用0.25m2和1m2样方重复抽样的丰富度平均值为局域物种丰富度,来探讨区域物种多样性变异对局域多样性的影响。结果显示:(1)0.25m2和1m2局域物种丰富度与区域物种丰富度显著相关(r=0.791和r=0.861),且随区域物种丰富度的增加而增加;同时,林隙面积也能显著增加局域和区域物种丰富度。(2)控制林隙面积变量的多元回归分析显示,0.25m2和1m2局域物种丰富度与区域物种丰富度存在显著线性回归关系(R2=0.642和R2=0.743);方差分离分析显示,林隙面积仅能解释0.25m2和1m2局域物种丰富度变异的4.0%和4.4%,而区域物种丰富度能解释25.8%和35.3%。研究表明,区域物种丰富度变异在一定程度上决定着局域物种丰富度的组成。     

黄土丘陵区人工林细根生物量及其影响因素

为揭示黄土丘陵区人工林细根生物量变化差异及其关键影响因素,本文分析了该区主要造林树种细根生物量大小、垂直分布特征及其与植被群落多样性、土壤因子的关系。以8种人工林为研究对象,包括:柠条40 a、柠条30 a、柠条15 a、刺槐45 a、刺槐15 a、侧柏15 a、灌木混交(柠条与山杏1∶1混交)40 a及乔木混交(刺槐与侧柏1∶1混交)15 a,采用根钻法每隔10 cm采集0~30 cm土层细根。结果表明:细根生物量大小表现为侧柏15 a刺槐15 a柠条15 a;随着林龄的增加,柠条和刺槐人工林细根生物量均呈显著增加(P0.05),柠条、刺槐从15 a到40和45 a分别增加了57.8%和41.0%;相似林龄混交林与纯林的细根生物量大小差异不显著;不同人工林细根生物量均表现为随土层深度增加而显著降低。基于RELATE的相关检验和"Best"模型的生物-环境分析,黄土丘陵区人工林细根生物量与土壤理化性质显著相关(r=0.303,P0.01),尤其是土壤全氮与有机碳含量对人工林细根生物量影响较大;而人工林细根生物量与植被群落多样性相关性不显著。说明随着恢复年限增加,土壤碳、氮含量提高,可以有效提高人工林细根生物量。     

陕北典型退耕还林区林下草本物种生态位研究

基于样方法进行不同资源位的群落调查,并用群落物种多样性、生态位宽度、生态位重叠和生态位相似性比例分析了安塞县典型退耕区16种不同退耕模式及年限群落林下草本物种生态位特征。结果表明:乔木林下草本群落物种多样性高于灌木林。生态位宽度以达乌里胡枝子和阿尔泰狗娃花最大,它们的Shannon-Wiener(Bs-w,i)和Levins(Bl,i)指数分别为0.89、0.83和0.64、0.58。生态位宽度较大的种间生态位重叠程度大,如阿尔泰狗娃花、铁杆蒿、长芒草等。生态位宽度与生态位相似比例值并不一致。生态位相似性比例小于0.5的种对有174对,约占种群总对数的91.6%,说明种群对环境需求有较大的差异,各种群能较好地共生于群落中。     

黄土丘陵沟壑区退耕还林(草)工程的经济效应——以安塞县为例

退耕还林(草)工程的经济效应关系到人工重构生态系统的稳定性,研究退耕区农村经济的发展情况,对科学评价退耕还林(草)工程经济效应具有十分重要的意义;本研究以安塞县退耕还林(草)试点工作为对象,采用参与性农村评估(Participatory Rural Appraisal, PRA)为调查方法,对安塞县实行退耕还林工程以来农村经济效应的变化情况进行调查;采用主成分析法对6个经济指标与退耕还林(草)经济效应的关系进行分析;用聚类分析法对8个模式的经济效应进行分类.主成分分析结果表明:6个经济效应指标可以简化为特色农业收入因子、粮食收入因子和非农业收入因子,并对各因子对经济效应的贡献作了详细分析.聚类分析结果表明:8个退耕模式可分成4个经济效应发展类型:经济效应增效型、经济效应稳步型、经济效应迟缓型和经济效应滞后型;从而进一步验证经济效应与农业结构调整、后续产业的发展、剩余劳动力转移的关系,为退耕还林(草)的顺利开展提供研究依据.