衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复阶段土壤特性的演变

采用空间代替时间序列方法,对衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段的土壤理化性质、土壤微生物数量、土壤微生物学性质和主要酶活性特征以及它们之间的相互关系进行研究。结果表明:不同恢复阶段土壤理化特征存在明显差异,从狗尾草群落阶段(Ⅰ)、紫薇-狗尾草群落阶段(Ⅱ)、牡荆+剌槐群落阶段(Ⅲ)到枫香+苦楝-牡荆群落阶段(Ⅳ),0—40cm土壤含水量、容重、非毛管孔隙度、孔隙比、大于0.25mm水稳性团聚体含量、有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)与速效磷(AP)显著增加,土壤容重显著减小,土壤pH值逐渐减小,土壤全磷(TP)、全钾(TK)与速效钾(AK)其差异变化不大,土壤理化特征的差异引起土壤微生物数量、微生物学性质与土壤酶活性的变化;不同恢复阶段土壤微生物总数显著增加,其中细菌数量显著增加,而真菌与放线菌数量显著减少;不同恢复阶段土壤基础呼吸(SBR)、土壤微生物量碳(SMBC)、土壤微生物量氮(SMBN)、土壤微生物量磷(SMBP)、土壤微生物熵(Cmic/Corg)显著增加,而代谢熵或呼吸熵(qCO2)显著减小,碳氮比(C/N)逐渐减小;不同恢复阶段均显著地增加了脲酶(URE)、蔗糖酶(INV)与磷酸酶(APE)的活性;土壤理化性状、土壤微生物数量、土壤微生物学性质与土壤酶活性之间存在密切的相关性。     

贵州雷公山秃杉林不同林冠环境下箭竹分株种群结构特征

通过对贵州雷公山秃杉林的4种林冠环境,即林下(FU)、中林窗(MG)、大林窗(LG)和林缘旷地(FEW)内的箭竹的分株种群结构（包括株高、基径、生物量、叶和分株数等）和年龄结构进行较系统对比研究。结果显示:（1)从林下→中林窗→大林窗,箭竹分株种群的株高(h)、基径（bd)与生物量显著增加。（2)在4种林窗环境中,箭竹各构件的生物量的百分比发生相应变化,枝和叶片生物量的百分比沿林下→中林窗→大林窗→林缘旷地的顺序显著减小,在林缘旷地,地下茎、粗根（d＞0.5 mm)和细根（d≤0.5 mm)生物量的百分比显著高于其他3种林冠环境。（3)箭竹分株单位叶面积叶重沿林下→中林窗→大林窗→林缘旷地的顺序显著增大,单叶生物量与叶面积以中林窗最大,林缘旷地次之,二者与大林窗或林下差异显著;大林窗的单株叶片数显著高于其余3种林冠环境。（4)在4种林冠环境中,箭竹分株种群死亡率以林下最低,但各种群平均年龄间无显著差异。研究表明,箭竹分株种群对林冠环境变化的响应主要体现在形态与生物量的分配上,而非种群的年龄。     

基于FLUS-InVEST模型的京津冀多情景土地利用变化模拟及其对生态系统服务功能的影响

研究未来不同情景下土地利用变化对区域生态系统服务的影响,可以为城市可持续发展的规划和决策提供有效支持。以京津冀城市群为研究区域,首先利用未来土地利用模拟（FLUS）模型模拟2045年自然发展情景、耕地保护情景和生态保护情景下的土地利用空间分布格局,并结合InVEST模型模拟研究区不同情景下的生境质量、产水量、碳储量、土壤保持量和水质净化服务,在此基础上运用层次分析法构建综合生态系统服务指数（CES）,从空间上反映多种生态系统服务的供给总量,研究不同情景下土地利用变化对生态系统服务功能的影响。研究结果表明：①FLUS模型的模拟精度较高,适用于研究区的土地利用模拟。②在生态保护情景下,除产水量相比2015年下降2.47%外,其他几种生态系统服务均有最大幅度的上升,且这4种生态系统服务在西北山区都出现增加的现象;自然发展情景下,城镇用地和农村居民点的扩张引发了大量的碳储量和生境质量损失;耕地保护情景下,水质净化能力出现最大程度的下降。③自然发展情景下京津冀区域CES的损失最大。CES下降幅度最大的区域主要发生在林地被城镇用地侵占,其次是林地被农村居民点侵占的地区,导致生境质量、碳储量和水质净化能力同时下降;在生态保护情景下,林地的增加促进了多种生态系统服务功能同时提升,京津冀区域的CES大幅提高,表明生态保护情景是最有利于可持续发展的土地利用方案。但同时需注意大量造林可能带来的水资源短缺,要因地制宜保护生态环境。研究结果可以为京津冀城市群可持续发展政策的制定提供参考依据,为研究未来不同政策情景下土地利用变化对生态系统服务的影响提供新思路。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同土地利用模式下土壤种子库特征

为了解衡阳紫色土丘陵坡地不同土地利用模式下土壤种子库特征,利用土壤种子库"萌发法",对衡阳紫色土丘陵坡地种子库在封山育林(20a)模式(Ⅰ)、退耕还林(2a)模式(Ⅱ)、农耕模式(Ⅲ)的土壤种子库进行分析。结果表明:(1)3种土地利用模式种子库平均密度的大小顺序为:模式Ⅱ模式Ⅲ模式Ⅰ。(2)土壤种子集中分布于0~5cm土层,随土层深度增加,种子数量与种类趋于减少。(3)3种土地利用模式种子库物种Czekanowski相似性系数(CC)较低,Patrick丰富度指数(R)的大小顺序为:模式Ⅱ模式Ⅰ模式Ⅲ(P0.05);Shannon-Wiener指数(H)和Pielou均匀度指数(E)的大小顺序均为:模式Ⅱ模式Ⅲ模式Ⅰ(P0.05);Simpson指数(D)的大小顺序为:模式Ⅰ模式Ⅲ模式Ⅱ(P0.05)。(4)土壤种子库所含物种数较接近,物种组成以草本植物为主,菊科、禾本科占优势。(5)封山育林模式和退耕还林模式属于进展演替,封山育林模式处于较高演替阶段,农耕模式属于逆行演替。研究表明:衡阳紫色土丘陵坡地具有依靠土壤种子库实现自然恢复的潜力,但单依靠土壤种子库自然恢复到现存植被是困难的,需要在自然恢复潜力评估的基础上积极充分采取人工促进自然恢复的策略,促进当地的植被恢复。