漓江水陆交错带土壤理化性质及其分布特征

水陆交错带是水生生态系统与陆地生态系统之间的过渡带,是一种典型的生态交错区,承载着能量流动、物质循环和信息交换的重要作用。土壤作为水陆交错带系统的重要组成部分,是水陆交错带功能实现的基础之一。鉴于此,以桂林漓江水陆交错带纵向梯度(上游、中游、下游)不同植被覆盖条件下的土壤为研究对象,采用野外取样调查、实验分析与统计检验相结合,系统的分析了土壤理化性质及其分布特征,旨在为该区域退化生态系统恢复与重建提供依据。结果表明:11个土壤理化性质,其中5个指标(土壤含水量、全氮、全磷、速效氮和速效钾)在上游、中游和下游均差异性显著。不同梯度下的土壤理化性质的相关性及相关性大小也不尽相同,但在总体上存在一些较相似的变化规律,如上游、中游和下游的土壤容重和孔隙度均呈现显著负相关,土壤全磷和有机质与多数土壤化学性质呈显著正相关;土壤含水量在下游与多数土壤化学性质均显著相关,但在上游仅与土壤全磷显著负相关。PCA主成分分析表明,土壤容重、土壤孔隙度和土壤全磷含量的贡献均大于其他环境因子的平均贡献率,体现了它们是影响漓江水陆交错带土壤理化性质的重要环境因子。     

漓江水陆交错带不同淹没区植物多样性与土壤特征

针对旅游区水陆交错带出现植被退化、砾石裸露导致景观观赏度降低的问题,以广西桂林市大圩古镇水陆交错带为研究区域,按照水陆交错带淹没程度将其划分不同淹没区,并在详细调查基础上研究了各淹没区植被指标与土壤理化特征分布特征。结果表明:研究区内水陆交错带物种组成以一年生草本植物为主,物种多样性在各个不同淹没区基本呈现为先增后减的趋势,具体为轻度淹没区中度淹没区重度淹没区微度淹没区;随着水文作用的减弱,土壤砂粒含量呈现逐渐减小的趋势,粉粒和黏粒含量呈现逐渐增加趋势,土壤容重、土壤有机质含量和土壤全磷含量呈现先减后增的趋势;全氮含量呈现先增后减趋势,全钾含量在各淹没区差异不明显;研究表明大圩古镇水陆交错带土壤理化性质与植被多样性强烈地受以水位为主导的水文过程的影响与控制。扁蓄可以作为一种指示水淹时间的物种;此外,大圩古镇水陆交错带除受水文作用影响较大外,高强度旅游干扰也是重要的因素之一,植被恢复工作应兼顾生态和旅游,提升大圩古镇景观游憩度。     

乌拉特荒漠区植被类型及土壤特征

以乌拉特荒漠为研究区,通过10 km×10 km网格均匀布设点位,采用样方法对自然植被展开调查并对研究区土壤特征进行分析.结果表明:(1)研究区共137种植物,隶属于25科80属;生活型以草本为主,占总植物种数的67.88％;水分生态类型以旱生植物为主,占总数的76.64％.(2)依据《中国植被》将乌拉特荒漠植被类型划...     

漓江水陆交错带典型灌木群落根系分布与土壤养分的关系

在漓江流域水陆交错带选取一叶萩、细叶水团花、枫杨3种典型灌木群落,对不同土层深度的根长密度,以及根长密度与土壤有机质、全氮、有效磷的相关关系进行了研究,旨在为漓江流域生态修复过程中灌木植被恢复、主要灌木植被配置、快速绿化材料选取等提供科学依据。结果表明:(1)漓江水陆交错带典型灌木群落各土层根长密度差异性显著,分布规律均为:枫杨细叶水团花一叶萩。0—10 cm到40—60 cm土层,各灌木群落根长密度均减小,但不同灌木群落根长密度的差异程度逐渐缩小,表明地形、地表植物类型及生长状况对根长密度分布的影响也随土层深度的增加而逐渐减小。(2)枫杨(25.10g/kg)灌木群落底层腐殖质层厚,有机质含量最高,分别是细叶水团花、一叶萩的1.24、1.87倍。各灌木群落全氮含量从大到小依次是枫杨、细叶水团花、一叶萩,其值分别为:3.23、2.41、1.46 g/kg。土壤有效磷分布规律为一叶萩(11.56 mg/kg)细叶水团花(5.37 mg/kg)枫杨(3.99 mg/kg);一叶萩灌木群落有效磷含量远远大于枫杨和细叶水团花,原因是漓江水长期受人为洗漱影响,导致受江水干扰大的一叶萩灌木群落有效磷含量高。(3)根长密度与有机质、全氮含量呈正相关,与有效磷含量呈负相关,说明适量增加土壤有机质、全氮含量,减少土壤有效磷,有利于土壤根系的生长。根长密度与0L≤1 mm径级的根系所占比例呈极显著正相关,与1L≤2 mm径级的根系所占比例呈显著正相关,表明根系细根越多,根长密度越大。     

漓江水陆交错带典型立地根系分布与土壤性质的关系

研究根系与土壤关系是发掘河岸带生态退化等问题内在原因的重要途径。在漓江流域水陆交错带选取缓坡、陡坡、江心洲、人工岸坡4种典型立地类型,对不同土层深度的根长密度、根系生物量、比根长,以及根系特征与土壤有机质、全氮、有效磷的关系进行了研究,旨在为漓江流域生态修复过程中植被恢复、植被配置、快速绿化材料选取提供科学依据。结果表明:(1)同一立地类型0—10 cm土层和10—20 cm土层比根长差异性不显著。0—10 cm到10—20 cm土层,各立地类型根长密度和根系生物量密度均减小,但不同立地类型根长密度和根系生物量密度的差异程度逐渐缩小,表明地形、地表植物类型及生长状况对根长密度分布的影响也随土层深度的增加而逐渐减小。细根根长和生物量随着土壤深度的增加而减小。(2)土壤有机质含量差异性显著,分布规律为人工岸坡陡坡江心洲缓坡;土壤全氮含量从大到小依次是人工岸坡、陡坡、缓坡、江心洲,其值分别为:3.12、2.33、1.56、1.32 g/kg;土壤全氮与土壤有机质呈显著正相关。江心洲和缓坡有效磷含量远远大于人工岸坡和陡坡,原因是漓江水长期受人为洗漱影响,导致受江水干扰大的立地类型有效磷含量高。(3)根长密度、比根长、根系生物量与有机质、全氮含量呈正相关,与有效磷含量呈负相关,说明土壤根系越丰富,越有利于增加土壤有机质和全氮含量,但遏制了土壤有效磷。细根长度、生物量与根长密度在0.01水平(双侧)上显著正相关,与根系生物量密度呈负相关。     

洞庭湖退田还湖区不同土地利用方式下土壤微生物数量与酶活性特征

以钱粮湖垸为例,研究了洞庭湖退田还湖区林地(Ⅰ)、园地(Ⅱ)、旱地(Ⅲ)、水田(Ⅳ)和荒地(Ⅴ)等不同土地利用方式下的土壤微生物数量、酶活性及其典范相关关系。结果表明:5种土地利用方式下不同土层细菌、放线菌数量均以旱地最高,真菌数量以荒地最高;细菌是土壤微生物的主要类群,占全部微生物的比例为44.42%～92.93%,其次为真菌数量,所占比例为4.89%～42.76%,放线菌数量最少,所占比例为1.71%～24.52%;不同土地利用方式下0～50cm土层磷酸酶、脲酶、蛋白酶和脱氢酶活性变化范围为0.01～0.07mg.g-1.d-1、0.01～0.05mg.g-1.d-1、0.92～7.11mg.kg-1.d-1和0.01～0.38μl.g-1.d-1;土壤磷酸酶、脲酶、脱氢酶活性分别以园地、荒地、水田最低,而旱地土壤蛋白酶活性总体最低;土壤微生物典范变量(U)中,放线菌数量与之呈正相关,回归系数最大(0.174),其次为细菌数量(0.003),而真菌数量则出现负相关(-0.215);土壤酶活性典范变量(V)中,脲酶活性与之呈正相关,回归系数最大(10.557),其次为脱氢酶活性(1.616),而磷酸酶活性(-17.275)与蛋白酶(-0.041)则出现负相关。不同层次土壤微生物数量及酶活性在典范变量上的聚集趋势可为该区域土壤健康诊断与立地类型划分提供依据。     

北方农牧交错带草地生物多样性与草地生产力和土壤状况的关系

于2010年选择内蒙古多伦和河北的围场、沽源3个旗县10个样地的草甸草原和典型草原,探讨了北方农牧交错带草地生物多样性与草地生产力和土壤状况的关系.结果表明:3个地区的草地均匀度指数与物种丰富度指数呈显著正相关(P＜0.05),且草地生物多样性指数(H)和均匀度指数与草地生产力之间呈极显著正相关(P＜0.01),而与土壤含水量(0 ～30 cm)的相关性不显著(P＞0.05);草地生物多样性指数和均匀度指数与土壤全氮呈负相关(P＜0.05),且与中上层土壤全氮(10 ～20 cm)呈极显著负相关(P＜0.01),而与土壤有机质之间的相关性不显著(P＞0.05).表明提高草地多样性可以增加草地生态系统的生产力和稳定性.     

瑞昌石灰岩红壤区退耕还林土壤动物群落特征

以江西瑞昌石灰岩红壤区采取多树种混交、竹阔混交和林苗一体化3种模式退耕还林6年后的林地为研究对象,分析退耕还林对土壤动物群落及其数量变化的影响.退耕还林地土壤动物隶属于6门17纲34目,优势类群为线虫纲,占总类群数的86.7％;常见类群为蜱螨目、线蚓科以及弹尾目.对照农耕地土壤动物隶属于5门10纲21目,优势类群为线虫纲,占总密度的86.7％;常见类群为蜱螨目和线蚓科.退耕还林地土壤稀有类群数(30类)明显大于农耕地(18类).除冬季外退耕还林地土壤动物类群数和平均密度显著高于农耕地.土壤动物的垂直分布具有明显的表聚性,表层(0～5 cm)土壤动物数量与5～10、10～15 cm土层存在极显著差异,且退耕还林地表聚性较农耕地更明显.退耕还林地土壤动物类群数均为夏季＞秋季＞春季＞冬季,且夏、秋季与春、冬季差异显著;平均密度为秋季＞夏季＞春季＞冬季,季节间差异显著.退耕还林地土壤动物生物多样性指数显著高于农耕地,3种退耕还林模式中,多树种混交模式的生物多样性最高,林苗一体化模式最低.     

围栏放牧下土壤-植被碳密度空间分布格局

对围封13年且放牧的冷季高寒矮嵩草草甸,进行了从围栏入口到内部不同距离植被和土壤碳密度状况的调查.结果表明:1)入口到50 m植被现存碳密度平均为1298.0gC·m-2,60～180m有所下降(平均为997.3 g C·m-2),200～300 m反而升高(平均为1285.5 g C·m-2).当年净初级生产碳密度分布趋势与其相同,0～50 m、60 ～180 m和200～300 m平均分别为742.5、571.0和745.7 g C·m-2.这种分布趋势与放牧过程中绵羊觅食频度和强度有关.一般在中央地带放牧强度大,绵羊觅食时间长,边缘地带受围栏效应或围栏外环境因素影响,放牧强度相对较弱,一定程度上对植被生长发育起到了保护作用,使边缘地带植被碳密度得到提高.2)从围栏入口到草场内部土壤碳密度变化趋势表现复杂,入口到100 m增加,100～170 m减小,然后略有升高.土壤碳密度最高值出现在95 m处(15.42 g C·m-2),最低值出现在170 m处(14.12 gC· m-2).目前尚不清楚为何出现这种格局,但至少认为,土壤有机质的动态转化过程受多种因素影响,与植被碳密度相比具有一定的迟滞效应.具体如何影响有机质的动态转化及其迟滞效应,有待进一步研究.     

降水变化驱动下红松阔叶林土壤真菌多样性的分布格局

红松阔叶林生态系统是中国东北地区地带性顶极植被,具有重要的生态学意义,长白山是研究温带森林对大气降水变化正负反馈的理想地带.本文以长白山原始红松阔叶林为研究对象,基于末端限制性片段长度多态性分析技术,分析了降水控制样地(增、减30％)和对照样地的0 ～5 cm和5～ 10 cm表层土和红松根际土真菌多样性的空间异质性.结果表明:降水的增加和减少均能提高土壤真菌的多样性,但优势种群有所变化.表层土中,片段长度超过500 bp的T-RFs丰度随降水增加而提高,根际土中对降水变化响应的T-RFs分别为380、455和487 bp,且根际土的响应模式较表层土复杂.典范对应分析结果表明,土壤pH、有机碳含量、总氮和有效磷等对真菌群落组成影响显著.     

森林-草原交错带土壤节肢动物群落多样性

在河北北部的塞罕坝森林草原交错区进行了土壤节肢动物群落组成与多样性调查,共获得土壤节肢动物25类,10420头,分属于6纲24目.交错区地带土壤节肢动物群落优势类群为弹尾目和蜱螨目,常见类群有8类,稀有类群15类.群落的多样性分析表明,森林带的多样性指数(H′)、密度-类群指数(DG)和均匀度指数较大,而草甸草原带各种指数较小.pH值与土壤节肢动物的类群数关联度较大,而温度和含水量与土壤节肢动物的个体数关联度较大.     

科尔沁沙地不同造林类型对土壤动物多样性的影响

为深入认识流沙生境中种植人工林对土壤动物多样性的影响,选择科尔沁流动沙地及其周围灌木林和乔木林地(生长年龄均为30年左右)为研究样地,对土壤动物群落与土壤环境进行调查,分析了土壤动物群落结构对流动沙地种植人工林的响应及影响因素.结果表明:流动沙地种植人工林对土壤性状产生显著影响,尤其是灌木林覆盖流动沙地显著改善了土壤环境,增加了土壤水分,提高了土壤营养条件.在3种林地中共捕获土壤动物485只、11个类群.优势类群为蜱螨目和弹尾目,常见类群为啮目,其他8个类群为稀有类群.从流动沙地到灌木林地和乔木林地,土壤动物密度减少,类群数和Shannon指数增加,而均匀度指数下降.但土壤动物密度、类群数、Shannon指数和均匀度指数在3种样地间均无显著性差异.土壤电导率是影响土壤动物类群数分布的重要因素.在科尔沁沙地,流动沙地种植人工林能够改善土壤环境和影响土壤动物多样性,但以30年的人工林研究其对流动沙地土壤动物群落的影响存在局限性.     

天山中段南坡巴伦台地区不同海拔植物群落物种多样性与土壤因子的关系

为探讨天山中段南坡巴伦台植物群落物种多样性随海拔梯度的分布特征及其与土壤环境因子的关系,该研究采用野外调查的方法,在和静县巴伦台地区海拔范围内设置34个样地进行了植物多样性和土壤因子的调查及室内指标的统计分析。结果表明:(1)研究区共调查到30科75属134种植物,草本层为主要优势层。不同海拔高度上土壤理化指标具有异质性,土壤含水量、全盐、有机质、全氮、全钾、有效氮和有效钾差异性显著(P<0.05),其中除全钾以外,其他土壤因子的含量均表现为中海拔大于低、高海拔区域。随海拔的升高,植物群落在低、高海拔段Pielou均匀度指数较高; 灌木层物种Patrick丰富度指数较低; 草本层物种Shannon-Wiener指数、Simpson指数随海拔升高先增加后减小。(2)RDA分析表明,影响植物群落物种多样性的主要环境因子是海拔、土壤含水量、全盐、有机质、全氮和有效氮。海拔作为主导因子,与草本层各物种多样性指数呈正相关,与灌木层各物种多样性指数呈负相关关系; 全盐是抑制植物群落总体物种Simpson指数的主要土壤因子; 氮元素一定程度上限制灌木、半灌木物种的生长。该研究结果表明土壤因子对不同生活型物种多样性的形成具有一定的筛选作用及不同物种对环境变化的适应策略不同。     

科尔沁沙地两种植被类型土壤呼吸动态变化及其影响因子

以科尔沁沙丘-草甸相间地区为研究区,运用LI-6400土壤呼吸配套系统对沙丘-草甸过渡带人工杨树林和固定沙丘小叶锦鸡儿群落土壤呼吸及其相关因子进行观测,结果表明,(1)生长期和生长末期人工杨树林保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的日变化表现为"多峰型"。(2)人工杨树林和小叶锦鸡儿群落保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的季变化峰值均出现在8月份,人工杨树林的土壤呼吸明显大于小叶锦鸡儿群落的土壤呼吸。(3)人工杨树林土壤呼吸的季变化与0—10cm土壤温度相关显著(P0.01),保留枯枝落叶土壤呼吸小于去除枯枝落叶。(4)小叶锦鸡儿群落土壤呼吸的季变化与0—10cm土壤含水量相关显著(P0.01),与人工杨树林不同,保留枯枝落叶土壤呼吸大于去除枯枝落叶。(5)人工杨树林土壤呼吸与土壤温度显著呈指数关系,小叶锦鸡儿群落土壤呼吸与土壤含水量显著呈幂函数关系,并运用归一化法,通过建立土壤呼吸LnRs与土壤温度T、土壤含水量Lnθ的双因子回归模型,得出土壤温度和土壤含水量分别对保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的贡献率。     

城市化对土壤动物群落结构和多样性的影响

城市化进程加快带来的环境挑战正威胁着地球上的生物多样性。土壤动物是生物多样性的重要组成部分, 对维持土壤健康及城市生态系统稳定性具有重要意义。近年来, 城市土壤动物群落结构和多样性的研究已经取得了一定进展, 但是仍缺乏系统的总结和综述。基于此, 本文梳理归纳了国内外已有的相关文献, 总结了城市化影响土壤动物的主要途径, 并阐述了城市中不同体型大小的优势土壤动物类群对城市化的响应。本文建议未来应利用分子生物学手段深入解析城市土壤动物多样性, 明晰城市土壤食物网的结构与功能, 关注土壤动物群落的保护与恢复, 揭示城市土壤动物肠道微生物组特征, 并挖掘城市土壤动物抑制人类致病菌的潜力, 以期为城市生物多样性保护、生态系统稳定和人类健康维持提供相关科学依据。     

洮河国家湿地公园主要植物群落多样性对土壤环境因子的响应

内陆河湿地原生植被群落多样性对土壤环境因子的响应分析,有助于深入理解河岸带原生植物群落的生态适应策略。采用双向指示种分析（two-way indicator species analysis,TWINSPAN）和典范对应分析（canonical correspondence analysis,CCA）方法对研究区27个样方的原生植物群落进行分析,研究河岸带植物群落多样性与土壤因子之间的关系。结果表明：研究区主要原生植物有8种生活型,群落类型可分为女贞（Ligustrum lucidum）+野蔷薇（Rosa multiflora）群落、杠柳（Periploca sepium）群落、艾蒿（Artemisia argyi）+狗娃花（Heteropappus hispidus）群落、旋覆花（Inula japonica）+败酱（Patrinia scabiosaefolia）群落、沙棘（Hippophae rhamnoides）+小檗（Berberis thunbergii）群落和沙棘+红花岩黄耆（Hedysarum multijugum）群落6类。群落的Shannon-Wiener多样性指数（H''）整体呈下降趋势,Pielou均匀度指数（J）呈现增减交替的趋势,Simpson优势度指数（C）整体呈增加趋势,土壤粉粒含量与Simpson优势度指数（C）呈显著正相关关系（P<0.05）,其他土壤因子与多样性指数无显著相关关系（P>0.05）,表明土壤中粉粒含量是影响河流湿地原生植物群落分布和多样性的关键因子之一。内陆河流湿地土壤质地类型的差异性一定程度上决定河岸带湿地生态系统原生植物群落的种类组成和分布格局。     

长山列岛邻近海域鱼类群落种类组成和多样性时空变化

为了解黄、渤海生态系统交错带长山列岛邻近水域鱼类群落种类组成和多样性,根据2016年10月,2017年1月、5月及8月进行的鱼类资源底拖网调查数据,应用相对重要性指数、物种多样性指数、k优势度曲线等方法,研究了长山列岛邻近海域鱼类群落种类组成、物种多样性时空变化及其与环境因子的关系。结果表明: 该海域共计捕获鱼类77种,以温水性、底层、洄游性鱼类为主,优势种组成季节变化明显,春季、冬季主要优势种为黄鮟鱇,夏季以日本鲭、鳀等中上层鱼类为主。全年共计出现洄游性鱼类46种,季节间物种迁移指数均在100以上,其中秋季物种迁移指数最大。鱼类群落物种丰富度指数在春季最高、Shannon多样性指数和均匀度指数在秋季最高。夏季物种丰富度指数与表层水温呈显著负相关;冬季物种丰富度指数与水深、底层水温呈极显著正相关,Shannon多样性指数与底层水温呈极显著正相关。长山列岛邻近海域作为黄、渤海两大生态系统的交错带,鱼类群落表现出高物种多样性、洄游种多以及明显的时空异质性。     

荒漠植物功能性状及其多样性对土壤水盐变化的响应

植物功能性状及其多样性对环境变化的响应研究有助于揭示极端环境下植物适应策略和群落构建机制。通过实地调查和实验分析,研究艾比湖荒漠植物形态、生理和化学等8个功能性状的特征,并从多维性状和一维性状角度揭示功能多样性对土壤水分和盐分变化的响应规律。结果表明:高水盐环境下(SW1),(1)群落加权株高、叶绿素含量(SPAD)及叶片碳(C)和钙(Ca)含量显著高于低水盐环境,叶片氮(N)、磷(P)、硫(S)含量在不同水盐环境间无显著差异。(2)SW1环境下,沿乔木-小乔木-灌木-草本层次,上层生活型植物性状值普遍高于下层植物,其中灌木叶片仅N、钾(K)含量显著高于草本;沿该生活型层次植物性状呈趋同变化。(3)低水盐环境下(SW2),乔木叶片性状差异特征与SW1相似;小乔木叶片C、N含量分别显著高于和低于灌木及草本;相比于草本,灌木SPAD、S含量显著高,K含量显著低,株高、C、N、P含量差异不显著;SW2环境下各生活型植物性状呈趋同变化。(4)SW1环境下多维功能丰富度、功能离散度显著高于SW2环境,但均匀度无显著差异。(5)一维功能均匀度在不同水盐环境间均无显著差异,但化学性状的均匀度总体高于植物株高;高水盐环境下叶片N、S和Ca的功能分异指数显著高于低水盐环境。研究为掌握胁迫环境下的植物适应策略和荒漠植被恢复提供参考。