科尔沁沙地植被恢复演替进程中群落土壤种子库研究

研究了科尔沁沙地植被恢复演替进程中各群落土壤种子库种类组成、密度以及物种多样性等特征。主要结论是:①科尔沁沙地植被退化后的恢复演替是一种次生的中途恢复演替。演替各阶段土壤种子库密度为流动沙丘<半流动沙丘<固定沙丘,从流动到半流动沙丘阶段,土壤种子库密度平均增加了709%;从半流动到固定沙丘阶段,土壤种子库密度平均增加了393%。从流动到半流动沙丘阶段是土壤种子库密度的快速增长期。②植被恢复演替过程中,土壤种子库组成均以1年生草本植物为主(优势度为60.40%~91.83%),到演替中后期阶段,多年生草本植物的种类有所增加,但其所占比例仍很小。③演替各阶段群落种子库物种多样性指数分别为0.6616、0.7736、0.7281、1.0939、1.0648和0.9682,可见种子库物种多样性最高的群落并非是演替历史最大的群落。④恢复演替系列各阶段土壤种子库间的相似性系数都较大,在0.368~1.000范围之内,任一群落总是与其下一阶段最邻近的群落具有最高的相似性系数。     

科尔沁沙地荒漠化及生态恢复研究展望

评述了科尔沁沙地荒漠化及其生态恢复的研究,从科学研究动态和生态环境退化以及恢复研究的现实需要两方面论述了科尔沁沙地荒漠化与生态恢复研究的若干核心问题;植被过程研究,生态水文过程研究,景观过程研究,科尔沁沙地区域环境评估和预测与生态恢复研究。     

科尔沁沙地植被恢复系列上群落演替与物种多样性的恢复动态

通过对科尔沁沙地植被恢复系列上不同阶段的群落取样,研究了植被恢复过程中群落物种组成、物种多样性的变化过程.在演替时间分别为1年、3年、5年、12年、20年和30年的群落中,物种丰富度分别为7、11、17、14、28和30种,而物种多样性指数分别为1.458 8、2.610 0、3.108 4、1.696 8、3.738 6、3.639 6.在生活型结构上,一年生植物的种类数量占绝对优势,但随着演替进展,多年生植物的种类数量增加且单种植物的优势度超过了一年生植物,表明多年生植物在群落功能维持中占据重要地位.随演替进展,来自不同科属的植物增加.藜科植物在演替过程中种类数量较为稳定,特别是在演替早期藜科植物占有很高的优势度.禾本科种类随演替进展不断增加,且在群落中的优势度逐渐上升.总体上,随演替进展群落种类组成与物种多样性增加,群落生态优势度下降,而均匀度增加,群落趋向稳定.     

科尔沁沙地植物群落恢复演替系列种群生态位动态特征

以科尔沁沙地草地植被恢复过程不同阶段和不同演替时间的6个群落类型的取样为对象。研究了植被恢复过程群落演替序列主要种群的生态位动态特征。结果表明：演替过程每一群落类型优势种的作用明显,具有最大的生态位宽度。生态位宽度在演替序列的动态变化较好地对应着种群动态,生态位宽度是种群动态的一个间接测度。是种群在群落中的地位和作用的数量表达。能够较好地解释群落演替过程种群的环境适应性和资源利用能力。沙米、雾冰藜、狗尾草、差巴嘎蒿、猪毛菜、隐子草分别是演替时间为1a、3a、5a、12a、20a和30a群落的优势种群。在群落演替序列较高的生态位重叠是适宜生境斑块化和空间异质性的结果,同时也反映了演替序列群落的过渡性质以及群落结构的不稳定性。     

科尔沁沙地主要植物种的生理生态学特性

对科尔沁沙地主要植物种小叶锦鸡儿、差不嘎蒿、冷蒿和杂交杨进行了光合和水分生理生态学特性的研究,结果表明,小叶锦鸡儿,差不嘎蒿和杂交杨的光合速率在６：００最高,至８：００剧降,在８：００－１６：００内处于低水平,１６：００以后有回升现象;冷蒿由于６：００光合速率低,下降幅度较小,一日内光合速率降低冷蒿在６：００－８：００、小叶锦鸡儿在８：００－１０：００、杂交杨和差不嘎蒿在６：００－１０：００以气孔     

科尔沁沙地生态环境及其可持续管理--科尔沁沙地生态考察报告

中国科学院沈阳应用生态研究所和中央电视台于 2 0 0 3年 8月联合对科尔沁沙地进行了生态科学考察。草地退化仍呈加剧态势。大面积开垦荒地造成科尔沁草地退化和面积减少的主要原因之一。科尔沁水资源目前存在的主要环境问题是水资源呈现明显减少趋势、主要河流供水量减少、沙地内部水体明显减少、部分地区地下水位明显下降。科尔沁沙地的沙地面积在近些年呈减小的趋势 ,人工植被恢复力度日益加大效果显著但分布在科尔沁沙地的沙丘面积还很大 ,且未治沙丘的治理难度相对更大。     

科尔沁沙地人工植被建立模式的探讨

通过对科尔沁沙地的降水特性、沙地的水分状况、人工乔木、灌木、半灌木植被在沙地上的兴衰变化以及各人工植被类型的功能等进行综合分析,提出该地区人工植被建立的模式．该模式包括人工植被的组成成分、结构、不同立地条件下的配置形式及不同类型人工植被的建立顺序．     

科尔沁沙地丘间地植被演变的研究

 主要研究了科尔沁沙地丘间地植被的发生和演变规律及不同发育时间群落种类组成动态特征。结果表明：丘间地植被发育很快,在围封条件下,30年内经历了一年生草本阶段、多年生草本阶段和灌丛阶段。在组成结构上,物种多样性指数和均匀度呈上升趋势,而生态优势度下降,表明其相对稳定的特征。同时就过度放牧对植被的影响进行了论述。     

科尔沁沙地丘间地植被演变的研究

主要研究了科尔沁沙地丘间地植被的发生和演变规律及不同发育时间群落种类组成动态特征。结果表明 :丘间地植被发育很快 ,在围封条件下 ,30年内经历了一年生草本阶段、多年生草本阶段和灌丛阶段。在组成结构上 ,物种多样性指数和均匀度呈上升趋势 ,而生态优势度下降 ,表明其相对稳定的特征。同时就过度放牧对植被的影响进行了论述     

科尔沁沙地植被生产力对模拟增加降水和氮沉降的响应

采用随机区组设计,利用降水收集装置和地表施氮处理,模拟降水和氮沉降增加对科尔沁沙地典型小叶锦鸡儿群落植被生产力的影响.结果表明:降水量增加1/7,植被平均高度增加不明显,植被生物量增加了17.6%;降水量增加2/7,植被平均高度增加了23%,植被生物量增加了31.8%;模拟氮沉降处理的一年处理结果对植被生物量增加不明显;降水是影响沙地植被生产力的关键因素,植被生产力对降水量增加响应迅速,短期的氮沉降对植被生产力的影响不显著.     

干旱区土地利用方式对沙漠化土地恢复能力的评价

研究结果表明,土地利用方式和人为生产经营活动方式及干扰程度对荒漠化土地的恢复和重建有很大影响,草田轮作地的土壤有机质（5.908g/kg)和全P（1.095g/kg)含量最高,分别是荒漠地和果树地的10.2,6.1倍和1.6,1.4倍,全N量以牧草地最高,分别是其它地类的2.7-1.6倍,林地有机质含量仅次于草田轮作地和农地,荒漠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58.0%和48.1%,牧草地以固氮菌为绝对优势,占微生物总量的51.1%,农地的放线菌多于牧草地,林地,果树地和荒漠地,荒漠地土壤微生物数量最低,农地对土壤的细化作用大于牧草地和林地,开发区经过15a治理后,植物多样性指数和均匀度分别由0.981和0.319提高到1.825和0.483。优势度由0.708降到0.552。     

Stretch Goals and Backcasting: Approaches for Overcoming Barriers to Large-Scale Ecological Restoration

The destruction and transformation of ecosystems by humans threatens biodiversity, ecosystem function, and vital ecosystem services. Ecological repair of ecosystems will be a major challenge over the next century and beyond. Restoration efforts to date have frequently been ad hoc, and site or situation specific. Although such small‐scale efforts are vitally important, without large‐scale visions and coordination, it is unlikely that large functioning ecosystems will ever be constructed by chance through the cumulative effects of small‐scale projects. Although the problems of human‐induced environmental degradation and the need for a solution are widely recognized, these issues have rarely been addressed on a sufficiently large‐scale basis. There are numerous barriers that prevent large‐scale ecological restoration projects from being proposed, initiated, or carried through. Common barriers include the “shifting baseline syndrome,” the scale and complexity of restoration, the long‐term and open‐ended nature of restoration, funding challenges, and preemptive constraint of vision. Two potentially useful approaches that could help overcome these barriers are stretch goals and backcasting. Stretch goals are ambitious long‐term goals used to inspire creativity and innovation to achieve outcomes that currently seem impossible. Backcasting is a technique where a desired end point is visualized, and then a pathway to that end point is worked out retrospectively. A case study from the Scottish Highlands is used to illustrate how stretch goals and backcasting could facilitate large‐scale restoration. The combination of these approaches offers ways to evaluate and shape options for the future of ecosystems, rather than accepting that future ecosystems are victims of past and present political realities.     

水分胁迫对2种科尔沁沙地植物光合和水分利用特性的影响

选用内蒙古科尔沁沙地1年生植物狗尾草(Setaria viridis)和沙米(Agriophyllum squarrosum)为材料,采用盆栽方法研究了它们在不同土壤水分处理下的光合参数和水分利用效率的日变化特征及其与环境因子的相关关系。结果表明,狗尾草和沙米的净光合速率日变化曲线在充分供水条件下均呈单峰型,在轻度干旱胁迫下均呈双峰型,而在重度干旱胁迫下分别呈双峰型和左偏单峰型。狗尾草和沙米的蒸腾速率在不同水分处理下都近似呈双峰型曲线,然而变化程度却不相同。重度干旱胁迫下,狗尾草日平均净光合速率(11.52μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(3.62 mmol.m-2.s-1)分别比相应充分供水处理增加7%和43%,而沙米的日平均净光合速率(7.07μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(5.56 mmol.m-2.s-1)则分别较相应充分供水处理降低13%和36%。重度干旱胁迫下,狗尾草水分利用效率(2.84 mmol.mol-1)比相应充分供水处理降低3.1%,而沙米水分利用效率(1.14mmol.mol-1)则较充分供水处理提高了34%。光合速率下降在充分供水条件下主要是由气孔调节,但在轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫处理下非气孔因素调节却起到十分重要的作用。在重度干旱胁迫下,狗尾草仍具有显著高于沙米的的净光合速率和水分利用效率,这可能是其仍然能够在固定沙地分布的原因之一。     

Responses of Metapopulation Dynamics to Two Different Kinds of Habitat Destruction Caused by Human Activities

Habitat destruction can be classified into instantaneous destruction and continuous destruction by the different ways of human destroying habitat. Previous studies, however, always focused on instantaneous destruction. In this study, we develop a universal model, Multi-time scale N-species model, to study and compare the responses of metapopulation dynamics to both kinds of habitat destruction. The model explores that: (1) under instantaneous habitat destruction, species extinction is determined by the proportion of habitat destruction (D) and the structure of metapopulation (q). When D>q, species will go extinct ranked from the best competitor to the worst. When D≤ q, no species will go extinct, but the equilibrium abundances of odd-ranked competitors will decrease, and the equilibrium abundances of even-ranked competitors will increase; (2) under continuous destruction, species extinction is dependent on the speed of habitat destruction and the metapopulation structure. The higher the speed of habitat destruction and the bigger q are, the earlier species go extinct. Usually, there are two possible mechanisms of species extinction: one is that all species go extinct collectively following complete destruction, and the other is that species go extinct in ranked competitive order from best to worst, and the survivals, if they exist, will go extinct collectively following complete destruction. The oscillation amplitudes of inferior competitors are so large as to increase the probability of stochastic extinction under instantaneous destruction. Therefore, it is relatively propitious for the persistence of rare species under slow and continuous destruction, especially when continuous destruction stops.     

植被生态系统恢复及其在华南的研究进展

介绍了恢复生态学常用的理论,并指出恢复生态学研究大多涉及植被生态系统恢复。植被恢复的目标就是要恢复植被的合理结构、功能和动态过程,从而为人类提供生态系统服务。植被恢复可以把区域的地带性植被生态系统作为参考生态系统,但目前的植被恢复工作绝大部分只是恢复了植被生态系统的部分组成、结构和功能。植被生态系统恢复研究主要从退化的原因与过程、恢复的过程与机理,以及从生境恢复、种群恢复、群落恢复、生态系统和景观恢复等不同尺度上的恢复开展。在介绍华南地区的植被生态系统现存问题的基础上,对华南地区开展的植被生态系统恢复,尤其是华南植物研究所(园)开展的植被生态系统恢复研究进行了介绍。最后,提出了华南地区植被生态系统恢复的方向及发展趋势。     

山东麻大湖污染生态恢复模式与应用

麻大湖位于山东省博兴、桓台、高青三县交界处 ,系由乌河、朱龙河、孝妇河等 7条河流汇水而成的内陆淡水湖泊。该湖自 196 6年始遭受淄博市工业废水严重污染 ,自然生态系统极度破坏 ,经济损失巨大。 2 0世纪 70年代中期 ,沿湖群众因受污染之苦而人民来信来访不断。直到 90年代初 ,该湖污染一直受到国务院和山东省政府的关注。在各级环保部门不懈努力下 ,该湖污染几经治理 ,取得一定成效 ,但仍没有使其污染生态得以恢复。为此 ,笔者于1994 - 1995年对麻大湖污染生态恢复模式进行了研究 ,并为滨州地区行署决定开发利用麻大湖提供了决策依据。…     

Comparing Direct Abiotic Amelioration and Facilitation as Tools for Restoration of Semiarid Grasslands

Desertification can be an irreversible process due to positive feedback among degraded plant and soil dynamics. The recovery of semiarid degraded ecosystems may need human intervention. In restoration practices, the abiotic conditions often need to be improved to overcome the positive plant–soil feedback loops. Using nurse‐plants to improve abiotic conditions for introduced individuals (facilitation) has been suggested as an alternative to direct abiotic amelioration. Here, we compared direct abiotic amelioration and facilitation as tools for restoration of semiarid grasslands in Spain. Seedlings and seeds of Lygeum spartum and Salsola vermiculata were planted and sown in a stably degraded semiarid area in Northeast Spain. Two levels of direct abiotic amelioration (ploughing and damming) and indirect abiotic amelioration through facilitation by Suaeda vera nurse shrubs were compared with a control with no amelioration treatment. The control treatment showed low plant establishment, confirming the practical irreversibility of the degraded state. Plant establishment was significantly higher in the three treatments with interventions than in the control treatment. The best treatment depended on the plant trait considered, but damming was in most cases better than plant facilitation. However, facilitation maintained the nutrient‐rich topsoil layer. Given the relative success of facilitation, revegetation using the facilitative effect of nurse‐plants would, in principle, be recommended for restoring semiarid grasslands. Direct abiotic amelioration would be needed under extreme degradation or harsh climatic conditions.     

巨菌草饲用价值研究现状及其对贵州喀斯特石漠化治理的启示

巨菌草(Pennisetum sp.)是一种多年生草本植物,具有适应性广、抗逆性强、产量高的特点,不仅可用作饲草,在生态环境治理中也具有其独特优势。综述了巨菌草作为饲草的优势、饲用价值及其在畜牧生产中的应用现状以及在石漠化治理的应用潜力,以期为巨菌草在畜牧生产及石漠化治理中的应用提供参考。     

氧化锆全瓷修复与金属烤瓷修复在前牙牙冠延长术后冠修复中的应用效果比较

目的:比较氧化锆全瓷修复与金属烤瓷修复在前牙牙冠延长术后冠修复中的应用效果及安全性。方法:选取2016年7月~2018年7月我院收治的择期行前牙牙冠延长术后冠修复的患者80例(共97颗上颌牙),采用随机数字表法将患者分为两组,对照组40例(48颗患牙)采用金属烤瓷修复,观察组40例(49颗患牙)采用氧化锆全瓷修复。比较两组患者的牙体修复效果和牙周修复效果,治疗前后龈沟出血指数(sulcus bleeding index,SBI)、松动度(movable degree,MD)和菌斑指数(plaque index,PI)的变化以及不良反应的发生情况。结果:治疗后,观察组临床治疗总有效率显著高于对照组(87.76%vs.70.83%,P<0.05);观察组患者的边缘密合度、牙体折损、牙体颜色和牙龈健康状况均显著优于对照组(P<0.05);两组患者治疗后的SBI、MD和PI均较治疗前显著下降,且观察组以上指标显著低于对照组(P<0.05)。观察组患者不良反应发生率显著低于对照组(P<0.05)。结论:氧化锆全瓷修复用于前牙牙冠延长术后冠修复的临床效果显著优于金属烤瓷修复,且安全性更高。     

沙化草地恢复过程中土壤有机碳物理组分和全氮含量的变化

以宁夏中北部盐池县不同恢复阶段的沙化草地(流动沙地、半固定沙地、固定沙地和荒漠草地)土壤为研究对象,分析土壤粗砂粒有机碳、细砂粒有机碳、粘粉粒有机碳、重组有机碳、轻组有机碳和土壤全氮的变异特征,探讨沙化草地恢复过程中土壤有机碳变化机制。结果显示:(1)荒漠草地、固定沙地、半固定沙地0~30cm土层土壤,粗砂粒有机碳、细砂粒有机碳和粘粉粒有机碳含量分别比流动沙地增加了67.7%、69.8%、212.1%和48.8%、35.3%、99.9%以及33.6%、23.0%、48.9%。(2)随着沙化草地不同程度的恢复,轻组有机碳含量、分配比例和重组有机碳含量均表现为流动沙地半固定沙地固定沙地荒漠草地;重组有机碳分配比例随沙化草地恢复程度的升高呈降低趋势。(3)土壤细砂粒、粘粉粒、重组有机碳、轻组有机碳、粗砂粒有机碳、细砂粒有机碳、粘粉粒有机碳含量与土壤有机碳、土壤全氮含量均呈显著正相关关系,与粗砂粒含量均呈显著负相关关系。研究表明,轻组有机碳和粘粉粒有机碳含量对土壤有机碳的影响最大,轻组有机碳、重组有机碳、粗砂粒有机碳和粘粉粒有机碳对土壤全氮的影响最大,表明沙化草地的恢复有利于减小土壤侵蚀,改善土壤结构与质量。