贵州思雅河河谷地区喀斯特峰丛石漠苔藓植物群落研究

采用样带调查取样法,初步分析贵州思雅河河谷地区的喀斯特石漠区4座受人类活动影响频繁的峰丛以及3个坡段（坡底、坡中、坡顶）上的苔藓植物群落,研究苔藓植物群落在不同峰丛及其不同坡段的分布规律。结果显示:(1)在研究区域内,苔藓植物群落组成有8科19属40种,而且苔藓植物群落分为19个类型,其中纯群落有14个,常见群落有穗枝赤齿藓群落、真藓群落和卷叶湿地藓群落。(2)由于强烈的人类活动造成的干燥、贫瘠的环境,该区域苔藓主要生活型只有矮丛集型和交织型。(3)在这种特殊生境下,苔藓植物群落的丰富性也随着人类干扰范围的增大而减小。(4)在每座峰丛的不同坡段中,穗枝赤齿藓群落有着最大的综合优势比。推测穗枝赤齿藓群落对治理此类人为造成的石漠化生境具有实际应用潜力。     

西南喀斯特峰丛洼地木本植物群落结构与多样性变化

为了阐明喀斯特峰丛洼地植物群落结构和物种多样性特征及其变化规律,选择西南喀斯特具有代表性的灌木林、次生林和原生林3种植被类型,基于2007年、2012年、2017年3次植被的系统调查,研究了木本植物群落物种组成、群落结构和物种多样性的动态变化。研究结果表明,灌木林2007—2012年减少1个种,2012—2017年减少7属5种;次生林2007—2012年减少1科1属,2012—2017年增加4科7属6种;原生林2007—2012年减少1科4属6种;2012—2017年增加1科3属3种。增加和减少的物种为偶见种或稀有种,引起群落中物种数量的波动。灌木林中黄荆(Vitex negundo)、八角枫(Alangium chinense)重要值均大于10,黄荆占绝对优势;次生林中菜豆树(Radermachera sinica)、灰毛浆果楝(Cipadessa cinerascens)、香椿(Toona sinensis)等物种重要值大于10,占主要优势;原生林的优势种不突出,为多优势种群落。3种植被类型群落的胸径各年份差异显著,平均树高在5年间的差异不显著,10年间达到了显著差异;群落总径级结...     

喀斯特峰丛洼地原生林群落更新动态

基于木论国家级自然保护区内一个2 hm~2动态监测样地2007、2012和2017年3次植被调查数据,从物种组成、群落结构、重要值、多样性、死亡率、补员率等方面分析喀斯特峰丛洼地原生林群落动态特征。结果表明:2017年样地内木本植物包含46科95属123种,较2007增加2科,减少5属7种;较2012年增加2科,减少4属4种。10年来,该样地优势种变化不明显,重要值≥1的物种数在2017年减少了3种;但排名前5位的物种保持不变,只有个别物种的重要值排序发生了较大的变化。平均胸径、树高、生物量随时间推移而增加;第一个5年,平均胸径和树高差异不显著,但10年间差异显著。随着时间推移,Shannon-wiener指数逐渐减少,Simpson指数和Pielou指数逐渐增加。该森林群落总径级结构呈倒"J"形,总体上群落更新状态良好。10年间DBH≥1.0 cm个体的年死亡率为8.23%,年补员率为5.73%。群落中野桐(Mallotus japonicas)和枫香树(Liquidambar formosana)呈增长趋势,优势地位逐渐上升。20个物种中有约35%的物种更新不足,表现出衰退的迹象,导致群落的物种成分和结构出现较大的变化。群落内主要树种的更新和植被结构变化的分析对于预测森林未来的变化趋势具有重要意义。     

英格兰喀斯特瀑布苔藓植物水生群落生态研究

喀斯特(Karst)是指在可溶性碳酸盐岩(主要石灰岩和白云岩)上发育并演化而形成的独特地貌类型[1,2].     

不同土地利用方式下喀斯特峰丛洼地土壤微生物群落特征

基于对喀斯特峰丛洼地6种土地利用类型(坡耕地、草丛、灌丛、人工林、次生林、原生林)的土壤微生物、养分、矿物质和植被4组变量35个指标的调查分析,研究了不同土地利用方式下土壤微生物种群数量、微生物生物量C、N、P及其分形特征,以及土壤微生物与植被、土壤养分、矿物质的关系.结果表明:不同土地利用方式下喀斯特峰丛洼地的土壤微生物种群数量及组成不同.微生物种群数量均以原生林和坡耕地最高,人工林最低;3种森林土壤的细菌比率较大,坡耕地、草丛、灌丛的放线菌比率较大,真菌的比率均很小;土壤微生物生物量C、N、P的含量均很高,其中原生林最高;土壤微生物生物量碳与土壤微生物种群数量具有良好的分形关系,而土壤微生物生物量氮、磷与种群数量不存在分形关系;土壤微生物与植被、土壤养分、土壤矿物质显著相关,其中土壤微生物生物量碳与乔木层的Shannon指数、土壤速效氮、Fe₂O₃、CaO含量显著相关.     

喀斯特石漠生态系统不同自然演替阶段中苔藓植物多样性特征分析

以“空间代替时间”方法研究了贵州喀斯特石漠地区植被自然恢复演替过程中各演替阶段苔藓植物的群落特征及苔藓植物物种α和β多样性指数。研究结果表明：该区共有苔藓植物群落21种,并以美灰藓（Eurohypnum leptothallum）为优势物种。苔藓植物α多样性指数随演替阶段的发展,表现出先下降、再反弹（藤刺灌丛阶段）、最后再次降低的变化趋势。苔藓植物Pielou均匀度指数的大小表现为：苔藓群落阶段（0.9392）〉 乔灌丛阶段（0.8675）〉 藤刺灌丛阶段（0.8651）〉 草灌丛阶段（0.7677）〉 草丛阶段（0.7676）。β多样性指数（Sorenson多样性指数）分析表明,苔藓植物群落随着演替阶段的发展,相同种类的数目随之减少,群落间相似性系数也逐渐降低。虽然苔藓植物群落在草丛阶段和藤刺灌丛阶段的相似性高于草丛阶段和草灌丛阶段之间的相似性系数,但总的相似性系数却呈现下降趋势。该研究结果可为喀斯特石漠生态系统演替的研究提供依据。     

岩溶城市背景下贵阳市峰丛苔藓植物多样性分布及其生态特征

以贵州典型岩溶地区贵阳市云岩区的3座峰丛为研究对象,对苔藓植物的多样性分布及其生态特征进行调查研究。结果表明：（1）该区域内,苔藓植物由13科31属62种组成;其中苔类有1科1属2种,藓类12科30属60种;（2）苔藓植物生活型有3种,主要为交织型（占61.3%）和丛集型（占35.5%）;（3）3座峰丛苔藓植物物种丰富度指数排序为仙人洞山>照壁山>东山;3座峰丛苔藓植物的Pielou指数差距不大,表明物种个体分布较为均匀;相似性指数结果表明东山与照壁山、仙人洞山苔藓物种有较大差异性,岩性是影响其差异性的重要原因之一;（4）苔藓物种数在3座峰丛山底、山腰和山顶呈现不同的分布规律,导致此趋势的直接原因可能为人为干扰;（5）CCA排序表明人类活动频繁的东山和照壁山,影响苔藓植物分布的主要环境因子为人为干扰,其次为海拔高度;受人为干扰程度轻的仙人洞山,苔藓植物的分布规律则受自然环境因子（海拔高度、光照、土壤温度）影响。美灰藓（Eurohypnum leptothallum）作为最大优势种,能适应严峻的自然环境和人为干扰,其抗干扰能力对改善恶化环境具有潜在价值。     

典型喀斯特峰丛洼地植被群落凋落物C∶N∶P生态化学计量特征

为了解典型喀斯特峰丛洼地植被群落凋落物养分空间分异以及其生态化学计量特征,分析了4个不同演替阶段植被凋落物现存量、C、N、P含量及C、N、P元素比值关系在不同坡位间的差异。结果表明:(1)不同演替阶段群落凋落物现存量和C、N、P含量、N ∶ P值随植被正向演替而升高;C ∶ N值和C ∶ P值随植被正向演替而下降。(2)凋落物C含量、C ∶ N值、C ∶ P值和N ∶ P值在不同坡位表现为上坡位较高、下坡位较低;P含量的变化规律与之相反,N含量则没呈现很明显的规律性(P<0.05)。典范对应分析(CCA)结果表明演替阶段和坡位对凋落物积累、养分分布和存储影响最大,坡度、坡向和裸岩率也有较大影响。(3)N ∶ P值是制约凋落物分解和养分循环的重要因素。凋落物在P素较低的情况下具有较高的N及木质素含量(即较高的N ∶ P值),分解速率较低,较低的N ∶ P值使凋落物更易分解。N素在3个坡位的不显著差异以及P素的显著差异反映了P含量波动对喀斯特峰丛洼地植被凋落物N ∶ P值和分解速率变化的影响。推测下坡位及幼龄林群落由于具有较低的N ∶ P值,其凋落物分解速率相对较快,养分的存储量较少。因此,上坡位、成熟林群落的凋落物有利于积累养分。     

喀斯特峰丛洼地石漠化治理与生态服务提升技术研究

针对峰丛洼地区域石漠化面积削减较为迅速、亟需从前期治理侧重遏制面积扩张转向生态服务提升为主的新阶段后面临的治理投入与分区较为粗放、治理技术与模式缺乏针对性、综合效益亟待提升等问题,以生态服务提升为核心目标,系统研究生态工程实施以来区域石漠化演变的关键因子、水土流失/漏失关键过程与调控、植被恢复与人工诱导提升土壤生态功能机理,突破面向生态功能优化的区域生态系统监测评估、表层岩溶水生态调蓄与高效利用、有机物资源利用与退化土壤肥力提升、耐旱型植物群落构建与规模化建植、可持续性生态衍生产业培育等关键技术,形成生态服务提升与民生改善的区域石漠化治理系统性解决方案,为石漠化治理二期工程与扶贫提供科技支撑与示范样板。     

喀斯特峰丛洼地不同类型森林养分循环特征

以中国西南喀斯特峰丛洼地为研究区域用标准木法和收获法对人工林、次生林、原生林3个不同类型森林的6个代表性群落的生物量、营养元素生物循环量及循环特征进行了研究。结果表明:(1)不同类型森林群落乔木各器官的养分含量大小顺序为:叶枝根干,林下植被层和凋落物层的养分含量比较高,其含量普遍高于乔木层各组分,仅次于乔木叶片;各组分中营养元素以K、Ca最高,P、Mg最低;(2)3种类型森林间乔木层的养分积累量总规律表现为原生林(4540.30 kg/hm~2)次生林(2107.09 kg/hm~2)人工林(719.51 kg/hm~2),分别占林分养分积累量的88.30%、79.57%和62.60%;(3)3种类型森林生态系统养分总贮量相差不大,均主要集中在土壤层在各层分配格局有所差异;营养元素的年吸收量和年归还量均为次生林原生林人工林,年吸收量分别为:418.80、271.17和148.79 kg hm~(-2)a~(-1);年归还量分别为:182.98、111.43和43.37 kg hm_(-2)a~(-1);(4)不同类型森林养分利用系数总规律为人工林(0.35)次生林(0.20)原生林(0.10);循环系数则相反,为原生林(0.48)次生林(0.46)人工林(0.30);而周转时间为原生林(37.32)人工林(18.63)次生林(13.93)。喀斯特峰丛洼地土层薄,养分贮存能力差,森林养分循环能力相对较弱,沿着强、中、弱干扰递减梯度,3种类型森林养分利用效率和循环能力呈增长趋势。     

喀斯特石漠化区苔藓植物物种多样性变化

为了揭示喀斯特石漠化地区苔藓植物的物种多样性,通过野外实地调查对贵州喀斯特地区不同程度石漠化区域苔藓植物进行研究。结果表明,苔藓的科、属、种数量随着石漠化程度加剧而下降,其中,强度石漠化的科数最少且显著低于其他三种石漠化类型,比潜在、轻度、中度石漠化地区苔藓科数分别降低70.00%、57.14%、33.33%;轻度石漠化地区的真藓科、青藓科、丛藓科、曲尾藓科等包含属数较多,占总属数34.62%;Shannon-Wiener指数和Simpson指数变化基本一致,随石漠化程度加剧而下降,其中苔藓植物在潜在石漠化地区Shannon-Wiener指数为1.9393,高于其他三种石漠化区域,比强度石漠化区高43.97%,Simpson指数以轻度石漠化过渡到中度石漠化地区物种丰富度下降最快,下降26.73%;潜在石漠化区较其他三个区域拥有更高的苔藓数量。说明苔藓植物的分布和石漠化程度密切相关,随着石漠化程度加重,苔藓植物的科、属、种总数均有不同程度下降。     

废弃汞矿山苔藓植物群落生态研究

对贵州省铜仁市云场坪镇废弃汞矿山的苔藓植物群落进行了研究,通过野外全面调查和实验室仔细鉴定,发现废弃汞矿山苔藓植物群落的种类组成有13科52属62种(苔类植物2科2属2种,藓类植物11科50属60种)。应用双向指示种分析法(TWlNSPAN)和除趋势对应分析(DCA)分析其分布格局表明,该区12个样点分为2个类型组,组1为废石、废渣样地,组2为废洞样地,说明废洞与废石、废渣生境差异性较大,废石、废渣生境较相似;北地扭口藓群落（Barbula fallax Com.）、阔叶小石藓群落（Weisia planifolia Com.）、尖叶扭口藓群落（Barbula constricta Com.）、拟丛净口藓群落（Gymnostomum anoectangioides Com.）、硬叶净口藓群落（Gymnostomum subrigidulum Com.）为该矿区废石、废渣上的优势群落,其生物量为55.20~448.20 g·m^-2,饱和吸水量为260.80~3 599.40 g·m^-2,说明在矿区这种干旱且保水能力弱的环境区域,苔藓植物群落以其特有的生态功能在矿区生态环境治理中具有十分重要的作用。     

黔东南州白云岩喀斯特区植物群落演化特征

该研究采用时空互代法、连续带指数法等,对贵州省黔东南州的白云岩喀斯特区60个具有代表性的典型样地的植物种组组成、以及各演替阶段植物群落高度、密度、生物量、生物多样性指数、均匀度指数、生态优势度指数等进行调查分析,以探讨白云岩喀斯特区植物群落的演化特征,为深入研究白云岩喀斯特区植物群落自然恢复规律奠定基础。结果表明:(1)各种组的优势种组成不同,种组替代规律依次为先锋种、次先锋种、过渡种,最终被顶极种替代的过程。(2)群落的高度、密度、生物量等结构特征随植物群落演替发展呈逐渐增大趋势,变化范围分别为0.58～9.54m、585～3 145株·hm-2、8.45～128.56t·hm-2。(3)植物群落的物种丰富度随演替阶段的发展呈下降趋势,从草本群落阶段到顶极群落阶段物种数由48种降低到10种。(4)随着植物群落演替阶段的发展,生物多样性指数呈先升高后降低的趋势,即由草本群落的3.48升高到草灌群落的4.73,后降到顶极群落的3.46;均匀度指数呈降低趋势,最高为草本群落阶段的0.95,最低为常绿阔叶林阶段的0.78;生态优势度指数逐渐升高,顶极群落达到最大,为0.10。     

毕节喀斯特石漠化区野生植物资源及区系研究

为了明确毕节喀斯特石漠化地区的植物资源及区系特征,该研究于2018年、2019年分别采用样线和样方法对研究区的野生植物资源进行调查,同时通过标本采集、文献查阅等方法对研究区的植物资源及区系进行分析,为喀斯特石漠化治理及生态保护提供理论依据。结果表明：(1)研究区植物总计133科438属721种,其中蕨类10科13属16种,裸子植物7科9属11种,被子植物116科417属695种;被子植物中,单子叶植物15科75属121种,双子叶植物101科342属574种;珍稀濒危植物共35种,隶属于14科24属。(2)资源植物分类中,药用类植物121科339属516种,蜜源植物74科180属333种,食用类植物37科60属75种,观赏类植物75科146属209种,纤维类植物42科82属89种,淀粉和糖料类植物21科37属59种,芳香油类植物25科88属132种,油脂类植物63科117属144种,树脂及树胶类植物17科17属22种,鞣料类38科63属87种,其他植物资源合计68科128属155种。(3)植物区系上蕨类植物的科、属区系分化小,种子植物科的区系划分为9个分布区类型、9个亚型,以热带成分为主;属级水平上共15个分布区类型、20个亚型,属水平上温带成分占优势。研究表明,研究区植物资源种类丰富,植物区系具有温带和热带双重性质和过渡性特征。     

西南典型喀斯特地区石漠化时空演变特征——以贵州省普定县为例

为揭示我国西南典型喀斯特地区石漠化时空演变特征,选取贵州省普定县为研究对象,基于Landsat、DEM等影像数据,提取了坡度和4期植被覆盖度、岩石裸露率分布图,并利用地理探测器获得各自的贡献率,反演了1990—2015年4期石漠化空间分布信息,进而讨论了石漠化时空演变特征。结果表明:(1)在1990—2015年间,普定县石漠化演变复杂,经历了由好转到恶化再到好转的阶段,总体趋势在好转,局部恶化,石漠化治理仍需加大力度;(2)中度以上石漠化集中分布在三岔河沿岸附近,轻度以下石漠化则分布较散乱;(3)潜在和轻度石漠化演变方向复杂,潜在石漠化平均变化速率最大(2.75 km2/a),在1997—2006年间更是达到了16.5 km2/a;(4)植被覆盖度与岩石裸露率的变化主要呈负相关,前者的增加主导了石漠化的好转,而后者的增加则控制了石漠化的恶化;(5)石漠化演变存在突变,在三岔河沿岸附近,存在无/潜在石漠化突变为重度以上石漠化的现象;在靠近城乡居民地附近,存在重度以上石漠化突变为无/潜在石漠化的现象;(6)植被覆盖度、岩石裸露率、坡度能较准确反演石漠化,贡献率分别为44%、42%、14%。本文提供的石漠化反演方法快速高效,制作的图件、数据为同行提供了参考,得出的结论为石漠化治理提供了科学支撑。     

贵州喀斯特石漠化类型及程度评价

由于碳酸盐岩岩性的不同,发育的喀斯特在生态环境因子的组合和质量上有较大的差异,形成了不同的石漠化类型。在大量典型样地调查的基础上,以岩性、小生境种数、小生境组合、裸露石面面积、石砾含量和土壤总量6个因子为指标,通过聚类分析和主成分分析相结合的方法,将喀斯特石漠化分为2大类型,即显性石漠化和隐性石漠化,分析比较了它们的主要特征。同时,分别石漠化类型选择了程度评价指标,用坐标综合评定法和欧氏距离公式建立了石漠化数量评价模型,即石漠化程度指数模型,用石漠化程度指数对样地的石漠化现状进行了评价,将6 4个样地划分为未石漠化,轻度、中度、强度和极强度5个等级。     

喀斯特高原石漠化综合治理生态产业技术与示范研究

喀斯特石漠化是威胁我国喀斯特地区生态环境安全、制约区域经济社会发展的重大瓶颈问题。贵州师范大学/国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心石漠化防治研究团队在国家科技计划的资助下,自"九五"以来一直从事石漠化防治的理论与技术创新性研究,并取得一系列成果。此次"十三五"重点研发计划项目(编号:2016YFC0502600)将在石漠化成因、等级划分、治理模式与技术体系等存量研究基础上,围绕生态衍生产业这一主题,增量开展喀斯特高原石漠化综合治理与混农林业复合经营、生态经济集约经营、生态产业规模经营、生物医药、生物能源、山地旅游等基础理论攻关、共性关键技术与技术体系研发,为国家石漠化治理工程和精准扶贫提供科技支撑。     

贵州喀斯特石漠化地区土地利用方式对土壤质量恢复能力的影响

喀斯特石漠化是一种与脆弱生态环境和人类活动相关联的土地退化过程,土地利用方式和人为生产经营活动方式及干扰程度对石漠化土壤质量的恢复和重建有明显影响。研究结果表明:林地、草地的有机质、全P和全K含量最高,分别是果树地和坡耕地的2.3、2.1、1.5倍和1.7、1.9、1.3倍,全氮量以草地最高,分别是其它利用方式的1.2~2.8倍,农地有机质含量仅次于林地和草地,石漠化地土壤营养元素最低。果树地和林地的微生物以细菌为主,分别占微生物总量的69.7%和73.3%,草地以固N菌为绝对优势,占微生物总数的33.0%,农地的放线菌多于草地、林地、果树地和坡耕地,石漠化地土壤微生物数量和多样性最低。经开垦利用后(坡耕地),喀斯特山区表层土壤颗粒砂化逐渐明显。石漠化区经过13a退耕还林后,植物多样性指数和均匀度分别由0.96和0.29提高了1.92和0.53,优势度由0.75降到0.36。采用合适的土地利用方式,辅于必要的生物措施,是恢复喀斯特石漠化地区土壤质量的有效途径之一。