大兴安岭北坡火烧迹地自然与人工干预下的植被恢复模式初探

针对大兴安岭北坡林区森林植被在不同火烧强度、火烧时间的火烧迹地上的恢复状况进行了调查研究。结果表明,轻度火烧区的植被自然更新恢复良好;中度火烧区的森林植被依靠人工促进更新要比自然更新更早达到预期目标;重度火烧区的森林植被如果完全依靠自然更新,恢复到预期目标会非常缓慢,而通过人工更新则可跨越几个演替阶段,较快接近本地的顶极群落。     

大兴安岭北坡落叶松林火后植被演替过程研究

采用由植被空间序列推断时间系列的方法 ,分析大兴安岭呼中林区近 2 0年来不同火烧迹地植被变化情况。结果表明 ,森林火后初始 ,植物尤其是草本物种迅速增多 ,火烧迹地的植被主要由草本所占据 ,但随着时间的推移 ,草本物种不仅在数量上有明显减少 ,在物种组成上有很大的变化 ,而且盖度也逐渐减少。灌木及乔木物种由于种类较少 ,在种类及组成上演替初期变化不如草本明显 ,但是盖度却逐渐增多。在本地区火后植被次生演替过程中 ,高频物种所占的比例较高且呈上升趋势 ,这明显有悖于Raunkiaer频度定律关于在相对稳定的群落中高频物种所占的比例应相对较低的规律。另外 ,不同火烧迹地间灌木的物种相似度明显高于草本的物种相似度 ,火烧年份相近的火烧迹地上的草本物种相似度要明显高于火烧年份远的草本物种相似度 ,但灌木间的物种相似度却没有出现这种现象 ,没有明显的规律。     

广东鹤山火烧迹地植被恢复后土壤养分含量变化

采用对比分析方法,研究了广东鹤山桉林和灌草坡火烧迹地植被恢复后土壤养分含量的变化.结果表明：火烧3年后,桉林土壤有机碳、全氮、速效钾和pH含量明显降低,土壤有效磷、交换性镁、土壤净氮矿化速率和氨化速率降低,但不显著;火烧灌草坡除土壤交换性钙明显增加外,其他土壤养分均无显著变化.火烧桉林氮矿化速率较低的主要原因是其可利用基质的减少和桉树快速生长吸收大量养分所致,火烧灌草坡土壤养分的恢复速度较快.     

林火迹地森林恢复研究进展

火灾对森林造成不同程度的破坏,火后如何恢复森林是人们面临的关键问题,为了掌握火灾后迹地的变化及演替规律,使森林生态系统向良性发展,国内外专家对此作了大量的研究。本文就国内外的研究进行综述与比较,为完善该领域的研究提出相应的对策,对未来的发展趋势加以展望。     

基于Landsat影像评估鸡足山火烧迹地近40年植被恢复动态

大范围、高强度的森林火灾能够摧毁地表植被并重启群落演替进程,是影响滇中地区森林生态系统稳定的重要干扰因素之一,但当地这些火烧事件的干扰边界和随后的植被恢复动态目前仍缺乏足够的定量报道。以大理鸡足山亚热带半湿润常绿阔叶林分布区内1984年5月3日发生火灾的火烧迹地为主要研究对象,基于1986—2023年的Landsat多时序影像,尝试以差值归一化燃烧指数(difference Normalized Burn Ratio, dNBR)对当地历史火烧事件的火烈度边界进行定量划分,以地形因子和多重比较对不同火烈度区域间空间分布格局差异进行解释和分析;以植被覆盖度(Fractional Vegetation Cover,FVC)、归一化燃烧指数(Normalized Burn Ratio,NBR)和燃烧恢复率(Burn Recovery Ratio,BRR)等遥感植被指数时序变化和分段线性回归模型对火烧迹地上的植被恢复阶段进行定量区分,结合气温和降水等气候因子的时序变化对植被恢复过程中的重要时间拐点进行解释,并以林冠高度特征对火烧迹地目前的植被恢复程度进行评价。研究结果表明:当地1984年时的总过火面积应不小于1423.71 hm²,火烧迹地可划分为轻度、中低度、中高度和重度等四个火烈度(Fire severity)等级,面积比例分别为63.39%、30.73%、5.85%和0.03%,坡度较小则火烈度可能越高;轻度和中低度火烈度区可分为快速恢复(1986-1996年)和降速恢复阶段(1996年至今),中高度和重度火烈度区可分为快速恢复(1986-1990年)、降速恢复(1990-1996年)和稳定(1996年至今)阶段,但气候因子并未表现出类似的阶段性变化,遥感植被指数的时间动态更多与植被演替过程中的树种迭代过程有关;各火烈度区域内的林冠平均高度至今仍较对照区(26.4 m)偏低,林冠结构和森林地上生物量应仍处于恢复过程中。当地火烧迹地上的森林经过40年的恢复后应仍处于次生演替的前中期,亚热带半湿润常绿阔叶林的恢复是一个复杂且长期的过程。     

火烧迹地柽柳灌丛资源岛特征及植被的自然恢复

干旱半干旱地区灌丛资源岛特征及形成机制多有报道,但资源岛土壤对群落稳定性与火烧迹地植被的自然恢复作用尚不明确。以酒泉盐碱地柽柳灌丛地火烧3年后,自然恢复的柽柳(Tamarix ramosissima)及其冠下草本群落为研究对象,构建柽柳枯立株体量指数(SSI, Shrub Size Index)和恢复力综合指数,探讨了资源岛特征与植被恢复、冠下草本群落多样性的关系,量化不同大小柽柳灌丛的恢复力稳定性。结果表明:(1)在不同SSI的柽柳枯立株下土壤有机质和含水率明均显高于灌丛间地,形成了明显的资源岛特征。土壤有机质最大值出现在0—10 cm土层,中灌丛的肥力积聚效果最明显。(2)土壤主要以中性盐为主,在0—40 cm土层,灌丛区域土壤可溶性盐低于冠外,呈明显的盐谷特征,中灌丛的盐谷分布最为明显。(3)随着枯立株SSI的增大,柽柳新生枝条的数量及其高度均有所增大,冠下植物的高度、盖度、密度和地上植物量也明显高于灌丛间地,且灌丛越大恢复效果越明显。(4)灌下植物Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Margalef指数和Pielou指数随着枯立株SSI的增大均先降后升,多样性...     

重度火烧迹地微地形对土壤微生物特性的影响——以坡度和坡向为例

通过对大兴安岭重度火烧迹地不同坡度和坡向的土壤微生物群落进行调查研究,旨在揭示重度火烧迹地过火6a后森林恢复过程土壤微生物群落的变化规律与影响因素.研究结果表明:平地土壤微生物生物量碳含量(MBC)和土壤微生物生物量碳氮比(MBC/MBN)均高于坡地,其中MBC/MBN达到差异极显著水平.平地土壤微生物的代谢活性AWCD值、对31种4类碳源(糖类、脂类、氨基酸、代谢物)的利用能力和Shannon-Winner多样性指数(H')均极显著低于坡地.西坡土壤微生物AWCD值和H'高于南坡,但AWCD和H'与土壤养分、pH值、EC无显著相关关系,说明坡向可能与土壤微生物代谢活性和多样性的关系并不密切,反映了两坡向土壤微生物群落结构的相似性.坡度由于影响了土壤养分和水分条件,进而影响了土壤微生物的生物量、群落结构、物种多样性和碳源利用能力.火烧迹地恢复初期平地土壤微生物量碳高于坡地,西坡高于南坡;恢复6a后,土壤微生物量碳的差异己不显著,但土壤微生物群落结构、物种多样性以及代谢特性仍具有显著差异,这可能与地形坡度仍然显著影响土壤水分含量的因素有关.     

林火干扰对北方针叶林林下植被的影响

林下植被在北方针叶林植被群落中的物种多样性最高, 且具有较高的生物量周转率和地上部分净初级生产力, 对北方针叶林生态系统功能起着重要作用。火干扰是决定北方针叶林林下植被结构与功能的一个重要景观过程。该文综述了火干扰是如何通过与地形、火前林冠组成的交互作用而影响环境资源和林下植被的。最近的研究表明: 林下植被能够影响火后树木更新苗的定植、重建速率及森林演替轨迹; 林下植被还会通过影响元素的生物地球化学过程(凋落物降解和养分循环)影响林下环境资源的数量与异质性。因此, 研究火后初期北方针叶林林下植被的动态变化, 对于物种多样性保护和森林管理具有重要意义。     

植被恢复对干热河谷退化土壤改良的影响

土地退化和土壤恶化是我国干热河谷主要环境问题。树种筛选及树种与土壤关键限制因子间的相互作用是生态恢复的基础和前提。对比研究了干热河谷地区植被恢复22年间不同时期(1991、1997、2005和2013年)5种人工林(新银合欢Leucaena leucocephala,苏门答腊金合欢Albizia kalkora,大叶相思Acacia auriculiformis,印楝Azadirachta indica和赤桉Eucalyptus camaldulensis)和1种自然恢复样地中土壤主要物理、化学和微生物性质。结果表明植被恢复处理和取样时间对土壤性质有显著影响。在22a的植被恢复期内,土壤物理性质提高幅度为3.0%—20.2%,远不及土壤微生物和化学性质。通过自然恢复机制改良的退化土壤,其改良率(63.6%)高于印楝(54.9%)、苏门答腊金合欢(54.3%)和赤桉(53.2%)人工林,但改良率不及新银合欢(68.2%)和大叶相思(67.3%)人工林。研究得出造林树种类型决定干热河谷土壤改良进程。与自然恢复相比,人工植被恢复(如造林)并不一定能加速退化土壤改良。新银合欢和大叶相思适合作为改良干热河谷退化土壤的先锋树种,而生态系统自然恢复也可作为改良干热河谷退化土壤的一种适宜方式。     

大兴安岭火烧迹地不同恢复方式碳储量差异

为了探讨不同恢复方式对大兴安岭重度火烧迹地碳储量的影响,以人工恢复(兴安落叶松、樟子松)和天然恢复的林分为研究对象,采用干烧法对乔木层、灌木层、草本层和枯枝落叶层含碳率进行测定.采用全收获法和平均标准木法获得林分各组分生物量估算森林植被的碳储量,分析不同恢复方式下林分各组分碳储量的分配特征.结果表明： 人工恢复和天然恢复的林分灌木层平均含碳率高于乔木层和草本层.兴安落叶松人工林灌木层平均含碳率为45.8%、枯枝落叶层为45.3%、乔木层为44.4%、草本层为33.6%.樟子松人工林灌木层和乔木层平均含碳率高于50%.天然次生林乔木层、灌木层和枯枝落叶层平均含碳率在42%左右.森林植被层中,生物量贡献率从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层.兴安落叶松人工林森林植被层和枯枝落叶层生物量总和为123.90 t·hm^-2,远高于樟子松人工林和天然次生林.火烧后人工恢复23年的兴安落叶松人工林森林植被碳储量为50.97 t·hm^-2,其中,乔木层碳储量为49.87 t·hm^-2,占森林植被层总碳储量的97.8%,草本层所占比重仅为0.02%.人工恢复的林分植被层总碳储量高于天然恢复的林分,火烧迹地在这一时段内采用人工恢复的方式较天然恢复碳汇能力更强.     

越南红河流域区不同沉积环境的植被分布

根据中日越三方合作对越南红河流域周边/沿岸植被、生境、土壤和地貌特征等进行的野外踏勘和调查结果,结合前人研究成果,以红河汇水盆地沉积物中植物碎屑及相关微体的潜在源区为出发点,从地形地貌学的角度,阐述了越南红河流域周边植被的组合分布规律。结果表明:(Ⅰ)上游番西邦山区河谷体系:植被垂直分分带明显,海拔由低到高依次分布有热带雨林、季雨林、亚热带常绿阔叶林、山地苔藓林、温带阔叶林、针阔叶混交林、高山灌丛和草地8类植被;(Ⅱ)河床河漫滩堤岸的河流体系:水生植物及沼泽植物—草地、低矮灌丛—热带树种;(Ⅲ)三角洲平原—沿海滩涂体系:沼泽森林—红树林。另外,原始植被经自然火灾或人类种植火烧后形成独特的次生植被类型主要为竹林、松林、草地等。     

湘南红壤丘陵区不同植被类型下土壤肥力特征

以自然植被恢复长期定位试验为基础,通过分析自然恢复31a后形成的6个植被类型区(樟树、枫树、梓树、白檵木、唐竹、白茅草)、2个同期种植的人工植被区(湿地松、板栗)以及相邻裸地区0—100 cm土层pH值、有机质及主要养分含量的变化,明确了湘南红壤丘陵区不同植被类型对土壤肥力的影响。结果表明:(1)白茅草和唐竹区的土壤pH值显著高于裸地区,但枫树和白檵木区的土壤酸化明显。(2)土壤有机质、活性有机质、全P、速效P等指标表现为乔木草本灌木,碱解N、全K、速效K表现为灌木乔木草本,全N表现为乔木灌木草本。(3)土壤综合肥力优劣为:枫树区梓树区白檵木区樟树区唐竹区白茅草区湿地松区板栗区裸地区,自然恢复植被比人工植被更有利于土壤肥力的提高。     

红树植物秋茄叶片水提物的抑藻效应

通过藻细胞密度的测定,探讨了不同浓度(0.5、1.0和2.0g·L-1)红树植物秋茄(Kandelia candel)新鲜叶片水提物对球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)的化感抑制效应,研究了高温处理对秋茄提取物化感作用的影响.结果表明:秋茄叶片提取物对两种赤潮藻均具有显著的化感抑制作用,不同浓度提取物化感作用强度不同;5 d内,浓度为2.0g·L-1秋茄叶片提取物对球形棕囊藻和赤潮异弯藻的最大抑制率分别为91.6％和77.0％;球形棕囊藻和赤潮异弯藻对红树植物秋茄提取物的敏感性不同,提取物对球形棕囊藻的抑制效果要优于赤潮异弯藻;经高温处理后,秋茄提取物抑藻效果显著降低(P＜0.05);秋茄叶片水提物影响藻细胞膜结构,使藻细胞体积增大、细胞破裂.     

岷江上游退化植被不同恢复阶段群落小气候特征研究

按生态恢复的时间序列调查了6个不同类型的群落,测定了群落内光照强度、大气相对湿度、大气温度、土壤温度和土壤水分等参数。结果表明,随植被恢复时间的增加,群落内光照强度、地表温度和气温及其变动幅度逐渐减小;自然恢复群落和人工恢复群落相比较,前者有较高的群落气温和较低的大气相对湿度;随着恢复时间的增加,撂荒地各层的土壤含水量有所提高,人工恢复群落土壤上层(0-15cm)和中层(15—30cm)含水量随林龄增加而降低,而下层(30—45cm)则增加,自然恢复群落的土壤含水量高于其它群落。随之植被恢复的时间加长,群落内小气候向着稳定的方向发展,群落的环境逐渐得到改善。