川中丘陵人工幼草本层动态研究初报

 川中丘陵为长江中上游防护林体系建设重点区域。本文对荒山荒坡种植柏木、桤木及补播牧草后的植被动态进行了研究。结果表明：在幼林期,随树木郁闭度的增加,林下草本植物的盖度也随之提高,生物量增大,林草之间具良好的共生效益;补播草种可大大加快幼林地植被覆盖。     

荒漠草原土壤种子库对草地管理方式的响应

以宁夏中部不同封育年限(封育1a、3a、5a和7a)、不同放牧方式(中等强度自由放牧、中等强度4区轮牧)、补播改良(2006年补播沙打旺Astragalus adsurgens和紫花苜蓿Alfalfa stiva)及未封育等管理方式下的荒漠草原为研究对象,采用空间梯度代替时间梯度法,于2012年3月下旬用样线法采集土壤样品,采用温室萌发法,统计土壤种子库物种组成和种子数,研究了不同草地管理方式下的种子库与地上植被相似性、多样性等特征。结果表明:1)宁夏荒漠草原土壤种子库中共出现14种植物,分属6科14属,除牛枝子(Lespedeza potanimii)为半灌木外其余均为草本植物。多年生植物占土壤种子库植物总数的65.3%,一年生植物占土壤种子库植物总数的35.7%;多年生植物种子数量随封育年限增加而表现为下降趋势,封育1a和未封育草地最多;2)不同管理方式下土壤种子库和地上植被的共有物种数为2—6种,封育时间延长导致土壤种子库物种与地上植被相似性下降,土壤种子库和地上植被共有物种数有减少趋势,自由放牧降低了土壤种子库和地上植被的共有物种数,补播恢复的草地土壤种子库中未出现补播物种;3)种子库物种多样性与管理方式无明显的相关性;种子库物种多样性指数4区轮牧草地最高,封育7a草地最低,物种丰富度指数封育1a草地最高,均匀度指数自由放牧草地最高,补播草地最低。若荒漠草原仅依靠土壤种子库恢复自然植被,则不建议封育时间过久,需间以适当的干扰(放牧);补播外来种未对荒漠草原土壤种子库产生贡献,反而对乡土种产生了一定限制。     

荒漠草原区柠条林平茬和牧草补播对地面节肢动物群落的影响

以荒漠草原区25年龄柠条林为研究对象,通过调查未平茬未补播、补播、平茬和既平茬又补播牧草的柠条林地中地面节肢动物群落特征,分析了补播和平茬及其交互作用对柠条林间和林下地面节肢动物个体数和类群数分布的影响.结果表明:在未平茬未补播牧草的林地中,林间地面节肢动物个体数和类群数均显著低于林下.与未平茬未补播牧草林地相比,补播、平茬和既平茬又补播牧草均显著增加柠条林间地面节肢动物个体数和类群数,而对柠条林下地面节肢动物个体数和类群数分布无显著影响,经过不同管理措施处理后,柠条林下与林间的地面节肢动物分布无显著差异.平茬和补播对柠条灌丛内外地面节肢动物分布影响具有类同效应,而且相互之间存在缓冲作用,补播与平茬处理、平茬与既平茬又补播处理、补播与既平茬又补播处理之间,林间和林下地面节肢动物的分布均无显著差异.在荒漠草原区柠条人工林中,平茬、补播和既平茬又补播牧草均可以显著提高柠条林地特别是林间地面节肢动物多样性,有利于退化草地生物多样性保护、生态系统恢复和柠条人工林的有效管理.     

青海湖区芨芨草草原土壤养分对翻耕和补播措施的响应

为探究翻耕和补播导致高寒草原土壤养分垂直分布特征变化,以青藏高原青海湖区芨芨草(Achnather?um splendens)草原为实验对象,分析1958年翻耕和1990年补播两种不同的草地恢复措施对高寒草原土壤养分含量及分布特征(0~10,10~20,20~30,30~40,40~60 cm)的影响。结果表明:翻耕、补播措施下土壤有机碳和全钾含量均显著高于原生芨芨草样地(P<0.05),而不利于土壤全氮含量的恢复,两种扰动均有利于芨芨草草原土壤浅层(0~10 cm)速效磷、有机碳养分富集;翻耕后土壤有机碳、全氮和速效钾均随土层深度的增加而降低(P<0.05),全磷、全钾及土壤pH、容重在各土层间差异不显著。相比对照样地,补播导致各土层速效氮养分显著降低(P<0.01),但翻耕和补播扰动均使土壤全钾含量显著升高,深层土(40~60 cm)全氮(TN)含量显著降低(P<0.05);对照原生芨芨草样地,补播后土壤全氮与全磷含量出现显著正相关关系(P<0.05),而翻耕措施导致原有的速效磷与速效氮二者相关性不显著,两种措施均引起土壤养分与容重之间负相关性。翻耕、补播后土壤pH显著降低,扰动使土壤理化性质改变,以及表层速效养分汇集于浅层土壤,将加快土壤养分的周转,输出量增加促进了地上植被恢复,除全钾含量外,以上两种措施引起不同土层全量养分的恢复是一个极其缓慢过程。     

扁穗牛鞭草草地高效饲草生产系统研究

秋季在'广益'扁穗牛鞭草(Hemarthia compressa'Guangyi')草地上分别补播'中饲828'小黑麦、'冬牧70'黑麦、'长江2号'多花黑麦草等冷季型牧草,对补播系统牧草产量、质量进行比较研究.结果表明:补播'中饲828'小黑麦、'长江2号'多花黑麦草均能显著增加'广益'扁穗牛鞭草草地牧草产量和质量,其中补播'长江2号'多花黑麦草的处理干物质和粗蛋白(CP)产量比不补播分别提高12.3%、15.6%;补播'中饲828'小黑麦的处理分别提高11.3%、10.4%;但补播'冬牧70'黑麦的处理增效作用不明显.'长江2号'多花黑麦草的补播效果最好,是较优的冬季补播草种.     

不同恢复方式对退化高寒草甸土壤nifH和chiA微生物群落结构的影响

生物固氮和有机氮降解是土壤有效氮的主要来源,固氮和有机氮降解微生物对土壤氮素供应和地力维持具有重要作用。本研究以青藏高原4种不同利用方式的高寒草甸(未扰动、放牧、围封和围封+补播草甸)为对象,结合荧光实时定量和扩增子测序技术,研究了不同恢复方式对nifH固氮菌和chiA几丁质降解菌基因丰度及其微生物群落结构的影响。结果表明: 4种草甸的nifH和chiA基因丰度大小排序为: 未扰动草甸＞放牧草甸＞围封草甸＞围封+补播草甸,其中未扰动草甸的nifH和chiA基因丰度分别是其他3种草甸的3.4～6.3倍和3.3～8.3倍;固氮菌α多样性在放牧、围封和围封+补播草甸中显著高于未扰动草甸,而几丁质降解菌的α多样性在未扰动和放牧草甸中最高;放牧显著提高了变形菌的丰度而降低了蓝细菌和放线菌丰度;土壤含水量、养分和植被特征对nifH和chiA的基因丰度和群落结构均有显著影响。与未扰动草甸相比,放牧降低了高寒草甸的固氮和有机氮降解潜力,而10年的围封禁牧和补播植草措施对固氮和有机氮降解功能的改善作用不明显。草甸恢复时应综合考虑功能微生物特征及其影响因素,放牧草甸恢复至未扰动水平可能需要更长的封育时间或者采用更加合理的管护措施。     

大保高速公路老营段路域植被生态恢复

路域植被生态系统的恢复与重建不仅是道路生态学的重要研究内容,而且也是恢复生态学的重要研究领域.以大保高速公路老营段路域植被生态系统为对象,对比分析了8种植被恢复模式的作用效果与作用机理.研究结果表明,在相同的恢复时间内,自然恢复的植物群落中本土植物的比例相对较高,自然恢复是该区路域植被恢复的理想模式之一.随着恢复演替时间的推移,所有群落中木本植物的比例不断增加,草本植物的比例不断下降,植物群落分层现象明显,植物群落向原生植被发生进展或偏途演替.补播本土植物是促进植被恢复演替进程的主要途径之一,不仅可以增加乡土物种的比例、增加植物群落的多样性和均匀度,而且随着恢复时间的推移,可以形成层次明显、功能群组合合理的植物群落.人工蓝桉经济林不仅降低了植物群落及各功能群的多样性、丰富度和均匀度,而且在一定程度上增加了潜在生态风险.研究结果还表明,植物群落中当地物种的比例、植物群落的物种多样性和植物群落的盖度可以作为植被恢复成功与否的重要判定指标.     

型框喷播技术与植生喷播技术优势对比研究

通过对比分析研究了二种不同生态护坡工法对边坡绿化效果的影响, 得出应用型框喷播技术进行坡面绿化有更好的景观效果。二组试验坡面分别采用植生喷播技术(Hydromulching System)和型框喷播技术(Soil Create System)进行了绿化, 对2005 年、2009 年和2014 年的植物总盖度、生物量、物种密度、pH 值、基材厚度等观测数据进行分析。结果表明, 从1999年开始试验, 应用此两种生态治理工法的四个坡面经过十五年的自然演变, 均保持良好的植被覆盖率, 最低为80.6%; 型框喷 播比植生喷播技术更具优势, 坡面基材流失较少, 植被覆盖率较高, 是一种更能长期保持边坡美化效果的治理方法, 由此总结出利用工程措施防止基材流失是维持客土喷播边坡长期性绿化效果的关键因子。     

盘坡地区草场鼠害的综合治理

为探索在高寒草甸草场上实现对高原鼢鼠和高原鼠兔长期、稳定、有效的控制和管理,促进植被的恢复和生产力的提高,于1986—1988年在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站所在的门源县风匣口地区严重退化的矮嵩草草甸牧场上开展了化学灭鼠、补播牧草、围栏封育、控制放牧、化学灭杂及残鼠控制等一系列试验研究,并在盘坡地区800ha草场范围内实施上述综合治理措施。经过两年的观察,综合防治区收到了明显的经济效益和生态效益。为青藏高原草场鼠害的综合治理奠定了一定基础。     

不同修复措施对黄河源退化高寒草甸植物群落与土壤养分的影响

为了揭示退化高寒草甸逆向转变的驱动因子,通过野外调查和室内分析相结合的方法探究了黄河源不同修复措施(施有机肥F、免耕补播N、施有机肥+免耕补播FN)处理高寒草甸植物群落特征、土壤理化性质和两者相关性的变化规律,阐明不同修复措施对黄河源退化高寒草甸植物群落与土壤养分的影响。结果表明：免耕补播显著增加草甸物种丰富度指数(P<0.05);施有机肥+免耕补播显著增加草甸植物盖度、总生物量、Shannon Wiener多样性指数和Pielous均匀度指数(P<0.05)。不同人工修复后草甸植物功能群地上、地下生物量变化趋势基本一致(除豆科)。和对照相比,莎草科,杂类草地上和地下生物量含量在N、FN处理分别降低83.04%、73.86%、30.43%、92.37%和96.51%、84.09%、85.68%、95.36%;禾本科地上和地下生物量含量在F、N和FN处理分别增加7.29%、23.45%、17.93%和6.04%、4.03%、10.52%;豆科地上生物量含量基本保持不变,地下生物量含量在F、N和FN处理分别降低24.43%、82.19%和42.61%。F显著增加土壤有机碳含量(...     

黄土高原森林植被对流域径流的调节作用

对黄土高原腹地子午岭典型森林流域与非森林流域年径流变化的对比分析结果表明,森林流域径流年内分配比非森林流域相对均匀,汛期（6～9月）总径流量减少了8.9mm（葫芦河比蒲河）和7.1mm（合水川比东川）,枯季径流与汛期降水及枯水季节降水的回归分析可见,森林植被能将雨季蓄积的部分降水转化为地下径流,增大枯水季节的径流量,但由于黄土区土层深度,植被蒸腾耗水强烈,森林植被对枯水期河川径流的调节作用十分有限,森林植被对10～12月径流总的补枯效应仅为1.69mm（葫芦河比蒲河）和0.5mm（合水川比东川）,对1～4月径流无调节作用,说明森林植被拦蓄的大部分降雨被植物吸收利用,消耗于蒸腾,从而揭示了森林植被对河川径流的削洪补枯效应及其机理。     

呼伦贝尔沙地不同植被恢复模式对土壤固氮微生物多样性的影响

利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术及扩增产物序列分析方法,研究了经过4年不同植被恢复模式下呼伦贝尔沙地土壤固氮微生物的nifH基因多样性和群落结构的变化.结果表明:不同植被恢复模式间土壤固氮微生物群落组成差异显著.混播柠条+羊柴+冰草+披碱草模式(ACHE)下的土壤固氮微生物nifH基因多样性指数最高,其次为混播柠条+冰草(AC)、单播柠条(UC)、单播冰草(UA)和单播羊柴(UH)模式,对照(裸地)最低.除单播羊柴(UH)模式与对照的多样性指数差异不显著外,其余4种植被恢复模式均显著高于对照.单一恢复模式(UA、UH、UC)下,绝大多数土壤固氮微生物属于蓝藻门,结构比较单一;而混播模式(AC和ACHE)下,土壤固氮微生物组成发生明显变化,以变形菌门为主,还包含蓝藻门,其种类增加,多样性提高.不同植被恢复模式的速效磷(AP)、全磷(TP)、全氮(TN)和硝态氮(N03-N)对固氮微生物区系的影响均达到显著水平,且AP、TP、TN和NO3--N之间均具有显著相关性.不同植被恢复模式下土壤固氮微生物区系组成的变化是不同理化因子之间相互关联、共同影响的结果.     

香港西贡牛尾海邻近岛屿植被与植物物种多样性

牛尾海是连接香港陆地和南中国海的重要通道.作者采取全面普查和重点线路补查的方法,于1997年8月、12月和2008年6月先后3次考察了牛尾海邻近各岛屿的植被概况和植物种类.结果表明,牛尾海邻近岛屿共有维管束植物345种,隶属于108科254属.植被类型以灌丛和草灌丛为主,兼有次生性常绿阔叶林和滨海砂生植被,并有相当数量...     

黄河三角洲湿地蒸散量与典型植被的生态需水量

蒸散量（ET）是黄河三角洲湿地水资源的主要消耗项,包括植被蒸腾、水面蒸发以及裸土蒸发等。植被生态需水是为了保证植被生态系统能够健康维持并确保其生态服务功能得到正常发挥而必须消耗的一部分水量。准确地估算湿地蒸散量、研究植被生态需水量对于保护湿地生态环境是十分必要的。应用MODIS的地表反射率、地表温度数据与常规气象数据以及土地利用/覆盖图,利用蒸散量的遥感估算模型SEBS模型估算了晴天条件下的黄河三角洲湿地日蒸散量,采用HANTS算法插补了非晴天条件下的日蒸散量,从而得到2001～2005年的该湿地年蒸散量的时间序列,并对蒸散量进行验证和分析。结合该地区典型植被生态需水量与植被蒸散耗水量,估算了2001～2005年的生态补水量。结果表明：与实测值相比,遥感估算月蒸散量的均方差RMSD为16.4mm,平均绝对百分比误差MAPD是11.9%,两者基本一致。黄河三角洲湿地的蒸散量在空间分布上以水体及周围地区、滨海滩涂、黄河故道以及黄河两岸沼泽湿地等的蒸散量较高,居民地蒸散量较低。蒸散量的年际变化不大,季节变化呈单峰型,以5、6、7月份蒸散量最大,月蒸散量在110～120mm之间。2001～2005年期间,每年至少有40%面积的芦苇沼泽和60%面积的芦苇草甸水分供应不足,植被的正常生长受到影响,尤其2002年较为严重,2004年以后情况有所改善。2002年芦苇的生态补水量最大,在9.9&#215;10^7～3.19&#215;108m^3之间,而2004年的生态补水量最小,在3.0&#215;10^7～2.39&#215;108m^3之间。     

兰坪铅锌矿区植被恢复初期土壤种子库与地上植被关系的研究

尾矿废弃地是一种极端的生态系统,其植被恢复的研究将丰富传统的生态学理论。该研究通过野外植被调查与室内萌发实验相结合的方法,探讨了兰坪铅锌矿区植被恢复初期不同群落类型地上植被、土壤种子库及其相互关系。结果显示:（1）与对照群落（云南松林、高山栎灌丛）相比,尾矿区恢复期各群落（早熟禾人工草地、魁蒿群落、马桑灌丛）地上植被及土壤种子库的物种数、物种多样性均较低。（2）植被恢复时间较短的2个群落（魁蒿群落、人工草地）土壤种子库较地上植被物种多样性高。（3）尾矿区恢复期各群落地上植被及土壤种子库的优势种均主要由风播、种子繁殖的植物组成,菊科、禾本科占较大比例,这些植物在尾矿区植被恢复初期起重要作用。（4）尾矿区恢复期各群落土壤种子库与地上植被的物种相似性较高,各群落之间地上植被及土壤种子库的相似性则较低。研究表明,尾矿区恢复初期土壤种子库与地上植被紧密联系,群落改造方式、恢复时间对土壤种子库具有重要影响。     

对中国植被分类系统的认知和建议

《中国植被志》的编写工作已经启动, 藉此征求修订《中国植被分类系统》意见之际, 提出几点看法与建议: 1)贯彻原先制定的中国植被“高级分类单位偏重于生态外貌, 而中、低级分类单位则着重种类组成和群落结构”的分类原则。这一思想与当前国际上植被分类的发展是一致的。2)中国植被分类既要符合中国植被的特点, 又要适应全球植被分类的发展, 名词概念应尽量与国际上的广泛理解相一致。3) “群丛”是《中国植被志》描述的基本对象, 其概念需要统一, 以避免歧义和可能导致的南北“群丛”的不等质。资料不足的类型应组织野外补点调查。4)植被分类等级系统是严格的, 但各等级又是开放的, 可适当地增设高级分类单位, 以适应类型扩展之需要。该文附有从植被型纲到植被型的建议草案。     

高寒草甸土地退化及其恢复重建对植被碳、氮含量的影响

以青海省达日县高寒草甸原生高寒嵩草(Kobresia)草甸封育系统为对照,研究了土地退化对植被生产力的影响,检验了不同人工重建措施(两个人工种植处理:混播(HB)、翻耕单播(DBF)和1个退化草地封育自然恢复处理(NR)及1个退化草地自然状态(SDL))对植被生产力的相对影响程度。结果表明,原生植被封育处理(YF)地上总生物量为265.1 g·m^-2,混播(HB)和翻耕单播(DBF)处理中地上总生物量分别为原生植被封育处理的116%和68%。退化草地封育自然恢复处理(NR)和重度退化自然状态下地上总生物量分别为原生植被封育的76%和53%。YF处理根系生物量远大于其它处理。原生植被封育系统中植被地上部分碳储量为 110.14 g·m^-2,地下根系(0~30 cm)碳储量为2 957 g·m^-2,植被总碳储量为 3 067.14 g·m^-2;重度退化草地系统中植被地上部分碳储量为 57.07 g·m^-2,地下根系(0~30 cm)碳储量为 357 g·m^-2,植被总碳储量为 414.07 g·m^-2。由此可见,高寒草甸严重退化后,通过植物组织流失的碳达到2 653.35 g·m^-2,即86.5%的碳损失;原生植被封育系统植被总氮储量为 56.85 g·m^-2,而重度退化草地植被总氮储量为 18.02 g·m^-2,高寒草甸严重退化使植物组织68.30%氮损失。与重度退化地相比,由于恢复重建措施增加了植物的生物量输入和群落组成,除翻耕单播处理外,其它恢复重建措施均能恢复系统植被的碳氮储量。这些恢复重建措施将会逐步改善土壤的物理和化学特性,最终使这些生态系统逐步由碳源向碳汇方向的转变成为可能。     

不同处理对藏北地区退化人工草地垂穗披碱草种群克隆表型的影响

以不同退化程度和采用不同恢复措施的垂穗披碱草人工草地为对象,通过野外调查和室内分析相结合的方法研究了各类草地垂穗披碱草克隆种群相关表型特征的差异,结果表明,随着人工草地建植年限的延长,草地退化渐趋严重,垂穗披碱草克隆种群相关表型参数显著降低.相比较而言,封育可以提高种群的有性繁殖能力,但施肥和补播措施可以显著提高垂穗披碱草种群的克隆生长,其株高、分株数以及株丛数显著增加,而有性繁殖能力相对降低.因此,针对藏北高原以垂穗披碱草为最主要建群种或单优种群的退化草地恢复,施肥和补播应为最有效措施.     

向家坝水电站工程扰动区不同类型边坡土壤酸碱度与肥力分析

对向家坝水电站工程扰动区7种不同类型边坡土壤的酸碱度（pH)进行检测,并运用标准综合级别法对其肥力状况进行分析.结果表明：在向家坝水电站工程扰动区,植被混凝土边坡土壤呈微碱性,其他边坡土壤均呈不同程度的酸性,土壤pH值依次为:植被混凝土(7.68±0.04)>弃渣地(6.96±0.02)>框格梁覆土(6.93±0.16)>客土喷播(6.75±0.35)>厚层基材(6.67±0.36)>天然次生林(5.68±1.25)>天然林(4.71±0.23);不同类型边坡土壤肥力的综合级别值大小为: 植被混凝土(3.06±0.02）<厚层基材(4.06±0.78)<天然林(4.20±0.10)<天然次生林(4.32±0.16)<框格梁覆土(4.62±0.06)< 客土喷播(4.90±0.01)<弃渣地(5.00±0.10),植被混凝土肥力状况最佳,弃渣地肥力状况最差.采用人工修复技术添加的水泥、复合肥及腐殖质在调节边坡土壤pH值和维持其肥力方面起到一定的作用,可为植被生长提供良好的土壤条件.     

科尔沁西部地区荒漠化土地植被恢复技术研究

在科尔沁沙地西部对植物抗旱性、抗旱造林技术、沙丘植被恢复技术、退化草地改良技术进行了研究试验。抗旱生理的研究结果表明,差巴嘎蒿、小叶锦鸡儿比紫穗槐、胡枝子更适应干旱。对于杨树、山杏和樟子松,施用保水剂、固体水和在根际地表覆膜可分别提高造林成活率10%~30%。1.0 m×1.0 m的草方格在当地较适宜。如果综合利用生物措施和工程措施,固沙植物选择适当,在二、三年内就可将流沙固定。通过围栏封育、翻耙、补播、施肥、施用土壤改良剂等技术改良退化、碱化草场,平均产量提高2~4倍。施加氮肥明显提高了牧草蛋白质含量。改良后的草场土壤中蛋白酶、磷酸酶、脲酶、转化酶等总体上向良性发展。