不同恢复措施下植被群落和土壤理化性质及酶活性的变化

不同植被恢复措施可直接影响植物群落和土壤特性,且植被群落特征与土壤特性之间密切相关。本研究以福建省长汀县历史上水土流失最严重的河田镇为研究区,采用野外植物群落调查法和实验测定法,研究不同恢复措施下植被、土壤以及土壤微生物酶活性等特征,评价其恢复情况。结果表明:1)从植物的群体生长情况来看,植物种类有明显增加,马尾松和芒萁占据优势地位。经过两个措施治理的样地的植物群落生长状况相差不大。在乔木层中,与裸地和风水林相比,不同治理样地植物群落的胸径差异较大,是裸地与风水林的1.72、0.54倍。在灌木层和草本层中,不同治理样地植物群落的冠幅和草层高与裸地和风水林的相比有显著差异。灌木层的冠幅分别是裸地和风水林的3.4、8.7倍。草层高分别为裸地和风水林的3.0倍。2)经过不同措施的植被恢复,土壤养分含量有不同程度的提高,其中有机质含量的最大值和最小值在风水林、裸地分别为22.79±19.32 g·kg^(-1)、3.33±0.25 g·kg^(-1),表明人工恢复措施可以改善土壤结构,但仍需一定的时间才能达到土壤自我生态平衡。另外土壤蔗糖酶活性与过氧化氢酶活性呈增加趋势,土壤微生物量碳(MBC)与氮(MBN)之间不存在显著性差异。3)措施1中的氮含量与土壤蔗糖酶显著正相关(P<0.05),可以看出蔗糖酶对植被群落恢复具有促进作用。措施2治理样地中土壤磷和钾含量与Simpson指数和Margalef指数也呈显著相关作用(P<0.05),表明该措施显著提升了植物物种的丰富度和物种优势性。

基于水文模拟的流域水文相似度分析

选取福建省长汀县朱溪流域与其所属的游屋圳子流域作为研究区,构建流域间的水文相似性评价指标,量化评估母流域与子流域之间的水文相似度。结果表明朱溪流域与游屋圳小流域的水文相似度为完全相似水平,可将游屋圳小流域模型参数应用于缺实测资料朱溪流域的水文模拟。

亚热带侵蚀红壤区植被恢复过程中土壤团聚体化学计量特征

植被恢复过程中侵蚀退化地区土壤团聚体碳氮磷及其化学计量特征是反映土壤团聚体对养分固持能力以及土壤生物地球化学循环的关键环节,也是定量评价退化地植被恢复效应的重要途径。为深入了解侵蚀红壤植被恢复过程中土壤团聚体碳、氮、磷含量分配格局及其化学计量特征,以典型红壤侵蚀区福建省长汀县河田镇5个不同植被恢复年限的样地(分别为5a、10a、15a、30a、80a)以及1个未治理地(恢复0a)为对照坡地作为研究对象,测定0~20cm和20~40cm土层不同粒径团聚体有机碳、全氮、全磷含量,并分析土壤与不同粒径团聚体养分化学计量特征。结果表明:(1)植被恢复过程中,团聚体有机碳、全氮和全磷含量变化范围分别为2.06~27.71 g·kg^(-1)、0.54~2.12g·kg^(-1)和0.034~0.189g·kg^(-1),团聚体C︰N、C︰P、N︰P变化范围分别为3.06~13.05、21.4~185.6、5.62~18.20。(2)随植被恢复年限增加,各粒级团聚体有机碳、全氮和全磷含量及其C:N总体上显著增加,均表现为表土层(0~20 cm)高于底土层(20~40 cm),团聚体C︰P、N︰P随植被恢复年限增加表现为升高→降低→升高趋势,团聚体C︰P随土层加深而降低,团聚体N︰P在土层间无明显变化。(3)除恢复0 a外,团聚体有机碳,全氮、全磷和团聚体C︰N、C︰P随粒径减小总体上呈增加趋势,N︰P在各粒径间无显著差异。(4)土壤与团聚体中有机碳、全氮和全磷含量之间以及团聚体有机碳、全氮与团聚体C︰N之间均呈极显著正相关;团聚体有机碳与团聚体C︰P呈极显著正相关;团聚体全磷与团聚体N︰P呈极显著负相关。植被恢复降低土壤侵蚀,明显增加各粒径团聚体有机碳、全氮和全磷含量,提高团聚体碳氮"汇"功能,且在植被恢复过程中,团聚体中P元素成为退化生态系统恢复的限制性元素。

闽西南崩岗土壤理化性质及可蚀性分异特征

崩岗是南方红壤区侵蚀沟在水力和重力交互作用下沟头遭受坍塌、陷蚀作用而形成的围椅状地貌,是该区域土壤侵蚀及生态系统退化的最高表现形式之一。为揭示崩岗侵蚀对土壤理化特性及可蚀性的影响,以福建省长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群内植被盖度分别为2%,20%,95%的3个典型崩岗为研究对象,分别对崩岗系统内的集水坡面、崩壁、崩积体和沟口进行采样和理化特性的测定,并运用EPIC模型测算土壤可蚀性(K)。结果表明:1)从集水坡面到崩壁、崩积体至沟口,3个崩岗的土壤砂粒质量分数、p H值和土壤密度呈升高趋势,粉粒、砂粒的质量分数和含水量呈下降趋势。2)1号和2号崩岗,集水坡面的土壤有机质质量分数最高,在崩壁最低;3号崩岗土壤有机质质量分数在崩壁处急剧下降,在崩积体中又明显上升。3)各崩岗中集水坡面、崩壁和崩积体的土壤颗粒组成、土壤密度和含水量差异较小,各土壤理化特性指标在沟口与集水坡面、崩壁和崩积体之间存在显著差异。4)崩岗系统内的集水坡面、崩壁、崩积体和沟口4个子系统的K值差异显著,1、2号崩岗呈现崩壁>崩积体>沟口>集水坡面的变化规律,而3号崩岗则表现为沟口>崩积体>崩壁>集水坡面的趋势。5)崩岗系统内的黏粒质量分数、p H值和有机质质量分数与土壤可蚀性关系密切,可以作为表征崩岗土壤可蚀性的有效指标。崩岗侵蚀造成土壤理化特性不断恶化,砂化严重,研究崩岗系统的土壤理化特性与可蚀性空间变化规律,对指导崩岗的恢复与重建具有重要意义。

植被恢复对亚热带侵蚀红壤团聚体养分分布的影响

为深入了解不同植被恢复年限下土壤团聚体养分分布特征,以典型红壤侵蚀区福建省长汀县河田地区恢复年限分别为0,5,10,15,30,80a的坡地土壤为研究对象,分别对0—20cm和20—40cm土层不同粒径团聚体养分含量进行测定,并分析了它们与不同团聚体的相关关系。结果表明：（1）植被恢复过程中,土壤团聚体有机碳、全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量的变化范围分别为2.06-27.71g/kg,0.54-2.12g/kg,0.034-0.171g/kg,2.20-6.89g/kg,0.31-3.30mg/kg和7.35-85.71g/kg;（2）有机碳、全氮、全磷和速效磷含量随着团聚体粒径的减小总体上表现出显著升高趋势（P〈0.05）,全钾和速效钾含量无明显差异（P〉0.05）;（3）随植被恢复年限增加,各粒径团聚体中有机碳、全氮、全磷、速效磷含量总体上呈显著升高趋势（P〈0.05）,全钾含量先升高后降低,而速效钾含量表现出波动增加趋势;（4）恢复初期（0a和5a）不同土层间团聚体养分含量无明显变化（P〉0.05）,其它恢复年限0—20cm土层团聚体有机碳、全氮、全磷、速效磷和速效钾含量显著高于20—40cm土层（P〈0.05）;（5）团聚体对土壤养分的贡献率表现为（〉5mm）〉（2-5mm）〉（0.5-1mm）〉（1-2mm）〉（0.25-0.5mm）〉（〈0.25mm）,〉2mm粒径养分贡献率达34.18%-49.93%,土壤养分含量与〉0.25mm粒径相关性较强（P〈0.01）。植被恢复在降低土壤侵蚀的同时,土壤团聚体养分含量明显增加,土壤结构得以改善,养分固持能力得到加强。

中亚热带植被恢复过程中崩岗土壤性质分异特征

崩岗是我国南方红壤丘陵山区坡面沟道侵蚀后期发育而成的侵蚀地貌,探讨崩岗系统植被恢复过程中不同部位土壤性质分异特征,对揭示强度侵蚀环境下土壤环境效应以及指导崩岗区生态恢复具有重要借鉴意义。以闽西南长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群内植被盖度分别为2%、20%和95%的3处毗邻崩岗为研究对象,研究各崩岗集水坡面、崩壁(顶部、中部及底部)、崩积体(上部和下部)和沟道出口等部位0—20 cm土壤理化性质的分异特征。结果表明:土壤容重、粉粒、pH、速效养分含量均表现为崩岗Ⅲ<崩岗Ⅱ≈崩岗Ⅰ,土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量表现为崩岗Ⅲ>崩岗Ⅱ≈崩岗Ⅰ。从集水坡面至沟道出口,土壤容重和砂粒含量呈增加→减少→增加趋势,粉粒和黏粒含量呈降低变化趋势,集水坡面和崩积体有机碳、全氮、全磷和全钾含量明显高于其他部位,在崩壁顶部及沟道出口最低。从集水坡面至沟道出口,铵态氮和硝态氮含量呈先增加后减少的态势,速效钾含量呈"V"型变化态势,最低值出现在崩壁底部,速效磷和pH呈增加态势。本研究表明,崩岗系统内土壤结构和土壤养分含量总体水平较差,不同侵蚀部位土壤性质存在明显空间差异,自然植被恢复过程对土壤特性有一定的改良效应。

崩岗侵蚀对土壤速效养分质量分数及化学计量比的影响

为揭示崩岗侵蚀对土壤速效养分及化学计量比的影响,选取福建省长汀县黄泥坑崩岗群微度、中度和强度崩岗3处为研究对象,测定和分析了0-30 cm土层集水坡面、崩壁、崩积体以及沟道部位的土壤基本物理性质、速效养分及化学计量特征。结果表明：1）随着侵蚀强度的增加,硝态氮和速效磷质量分数表现为强度〉中度〉微度,中度侵蚀崩岗铵态氮质量分数最低,速效钾质量分数最高;从水平方向上,各速效养分质量分数表现为速效钾（AK）〉铵态氮〉硝态氮〉速效磷（AP）;垂直方向上,各速效养分质量分数大致随着土层深度而降低,但同一侵蚀强度内各质量分数差异较小。2）土壤速效氮为铵态氮与硝态氮的总和（AN）,AN/AP比表现为微度〉强度〉中度,微度与中度差异显著（P〈0.05）;AK/AN比为中度〉微度〉强度,中度与强度差异显著（P〈0.05）;AK/AP比为微度〉中度〉强度,微度与中度差异显著（P〈0.05）。3）从集水坡面、崩壁、崩积体至沟道,3种类型崩岗的铵态氮和硝态氮平均值都呈降低的趋势,速效磷逐渐升高,速效钾在崩积体处最低,其他3个部位变化不大;土壤AN/AP、AK/AP比呈降低的趋势,AK/AN比在沟道处最高。4）速效养分化学计量比与砂粒、粉粒、p H和有机质皆密切相关,黏粒、容重和含水率对其影响相对较小。

红壤侵蚀区崩岗土壤养分化学计量特征分异规律

以福建省西南部长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群内植被盖度分别为2%,20%和95%的3处相邻崩岗为研究对象,对各崩岗内集水坡面、崩壁(顶部、中部及底部)、崩积体(上部和下部)和沟道出口7个典型部位0—10,10—20,20—30cm土壤基本理化性质进行测定,分析了各植被盖度崩岗不同深度及部位土壤化学计量比的空间分异规律。结果表明:随着植被盖度的升高,土壤养分含量及化学计量比显著增加(除全磷含量和P/K以外);随着土壤深度的增加,有机碳、全氮和全钾含量以及C/N、C/P、C/K和N/P总体上呈减少趋势,全磷含量以及N/K和P/K基本维持稳定;沿集水坡面→崩壁→崩积体→沟道出口,有机碳、全氮和全钾含量以及C/N、C/P、C/K、N/P和N/K基本表现为先减少再增加最后亦降低的变化趋势,全磷含量和N/P无明显差异;土壤化学计量特征与土壤养分含量、粉粒含量、容重、含水量和pH具有较强的相关关系。崩岗系统土壤物理结构较差,养分含量普遍较低,其中有机碳、全氮和全磷含量存在不同程度的限制。

崩岗区不同植被覆盖度对土壤氮素含量的影响

不同植被覆盖度土壤氮素含量变化规律的研究可作为评价生态退化区植被恢复的指标之一。以福建省长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群中三种不同植被覆盖度的毗邻崩岗为研究对象,比较其氮素含量的变化及不同部位氮素含量的变化规律。结果表明:植被覆盖度的提高能有效地减少土壤侵蚀,且与土壤的全氮含量及各部位的全氮含量均达到显著正相关,但同时也会增加硝态氮和铵态氮的流失,从而导致土壤中硝态氮、铵态氮的含量反而减少。而这三种不同植被覆盖度崩岗的全氮含量最高值均出现在集水坡面部位。与裸露崩岗和低覆盖崩岗不同的是,高覆盖崩岗的硝态氮与铵态氮的最大值也均出现在集水坡面部位。

不同侵蚀强度下崩岗表层土壤稀土元素分布特征及影响因素

崩岗是我国南方亚热带地区分布最为严重的土壤侵蚀类型,其发育的速度和强度对地表产生巨大破坏作用,同时对土壤中稀土元素的含量和分布产生重要影响.文章通过野外取样调查和室内ICP-MS测定,对福建省长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群内3个不同侵蚀崩岗各部位表层土壤（0～10cm）进行取样研究.结果表明稀土元素总量变化依次为轻度侵蚀区〉中度侵蚀区〉强度侵蚀区,且轻稀土元素含量富集;不同侵蚀程度的崩岗的稀土元素含量变化基本呈现沿集水区到沟道逐步增加的趋势;其中,元素Ce元素含量极高,Eu元素含量低,有明显的亏损现象;植被覆盖条件好的区域表层土壤中稀土元素含量高.

崩岗系统化学计量特征及其生态指示意义

为阐明在极度退化生态系统中崩岗植物体与土壤环境的养分循环及限制状况,笔者应用生态化学计量学方法对福建省长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群中3种不同活动状况典型崩岗植物体-土壤的碳氮磷生态化学计量特征及相关性进行研究。结果表明:崩岗活动状况对土壤养分有着重要的影响,崩岗系统在自然恢复过程中,随着崩岗稳定性增强,有利于改良土壤肥力,但仍处于极度低下水平。崩岗区由于其生态系统的极度退化特征,土壤肥力低下,其植物体化学计量特征主要与植物种本身的特性密切相关,受土壤养分的影响差异不显著,体现崩岗植物对极度退化生态系统环境的适应性。

不同侵蚀强度对崩岗稀土迁移及阻控的影响

为阐明在极度退化生态系统中不同土壤侵蚀强度崩岗的稀土含量特征,探讨阻控稀土迁移的生态恢复措施,选取福建省长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群中3种不同侵蚀强度的崩岗样地,分析不同土壤侵蚀强度对崩岗样地土壤中稀土元素含量特征及水平迁移的影响。结果显示:强度侵蚀崩岗稀土含量最高值出现在沟道部位,中度和微度侵蚀崩岗稀土含量最高值出现在崩积区部位;同一土壤侵蚀强度下,崩岗与对照坡面不同部位土壤中稀土总量均达到显著性差异(P<0.05);稀土结合形态中以可交换态和残渣态占据绝对优势,且崩岗中可交换态稀土含量明显高于非崩岗坡面;芒萁生长地非根际土生物可给态平均含量为214.90 mg·kg^(-1),根际土生物可给态平均含量达231.78 mg·kg^(-1)。研究结果表明随着崩岗土壤侵蚀强度的加深,稀土呈现出向下游迁移能力增强的趋势,应加强极度退化生态系统崩岗的生态恢复治理,减少表层土壤流失量,阻控稀土的水平迁移量。稀土超累积植物(芒萁)的生态恢复措施有利于促进土壤中稀土元素向芒萁的迁移、累积,一定程度上可阻控稀土的水平迁移,从而降低潜在的生态风险水平。研究成果可为拓展崩岗稀土阻控的生态恢复治理提供科学依据。

不同活动状况崩岗崩壁土壤及芒萁的生态恢复效应

为揭示在植被自然恢复过程中崩岗系统的生态恢复效应以及植物对于恶劣环境的适应机制,选取福建省长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群的3种不同活动状况崩岗样地,应用生态化学计量学方法分析了其崩壁部位土壤养分和芒萁植物养分含量的变化特征及相关性。结果表明:同一活动状况崩岗崩壁不同部位土壤养分普遍达到显著性差异(p<0.05);不同活动状况崩岗崩壁土壤肥力有所提升,均在崩岗Ⅲ(稳定型)达最大值,但土壤有机碳、全氮、全磷含量仅有3.88,0.44,0.06 g/kg,远远低于全国土壤养分平均含量。崩壁芒萁三大营养器官的C,N,P普遍存在显著差异(p<0.05),但其体内养分含量与土壤表层中养分含量的相关性不大。可见,随着地表植被覆盖提高,崩岗的活动状况逐渐稳定,崩壁土壤养分含量有所增加,仍处于极度低下水平。芒萁植物受土壤养分的影响较小,能通过调节自身的养分适应贫瘠的恶劣生境,可作为改善南方红壤侵蚀区崩岗系统土壤肥力的重要措施。

Analysis of the Development Countermeasure for Zhuhai Sight-seeing Agriculture

The advantages of the geographical conditions,natural,and cultural environment of Zhuhai agri-tourism are introduced,and the related development countermeasure is put forward.

闽西南红壤侵蚀区黑莎草功能性状特征及其与土壤因子的关系

为了解黑莎草(Gahnia tristis)在南方红壤侵蚀区的适应状况,测定了长汀县红壤侵蚀区的黑莎草叶片、根系的功能性状及土壤理化性质,并应用数理统计方法分析了黑莎草叶片与根系功能性状之间的相关性,及其对土壤因子的响应。结果表明,黑莎草叶片表型性状在冬夏季间存在显著差异,叶长、叶宽、叶组织密度和叶绿素表现为夏季显著大于冬季,根系表型性状则更具稳定性,冬季的根系养分含量均高于夏季,养分的分配上叶片养分高于根系养分。叶组织密度与叶绿素含量呈显著正相关,与比叶面积呈显著负相关;根组织密度与比根长和比根面积均呈显著负相关,叶片和根系养分间均呈显著正相关,土壤碳、氮、磷含量是影响黑莎草功能性状主要因子。因此,黑莎草可通过调节功能性状以适应环境变化,可作为地带性植物应用于南方红壤侵蚀区的植被恢复和水土流失治理。

珠海观光农业发展对策

笔者分析了珠海发展观光农业的地理优势、自然环境和人文环境等优势,着重提出了珠海发展观光农业的对策。

长汀马尾松低效林治理地生物多样性特征研究

以长汀低效林改造治理地为研究对象,对该区进行植物群落调查和土壤微生物群落测定,分析其随治理时间的变化特征,研究结果表明:①随着治理年限不断增加,乔木层物种单一稳定,物种数量增加,灌木和草本层物种数量逐渐减少;乔木层生长状况随着治理时间增加有大幅提升,灌草层的生长状况与植物种类密切相关;随着治理时间的增加,群落垂直结构及优势种分化明显,马尾松和芒萁占据优势地位,群落趋于稳定状态。②土壤真菌、细菌群落丰度和多样性变化与治理时间关联性较低,更多与植被恢复状况及土壤生化性质有关。

植被恢复对南方红壤侵蚀区稀土迁移及阻控的影响

为阐明在南方花岗岩红壤侵蚀区植被恢复对稀土迁移的影响,探讨稀土迁移的植物阻控效应,本研究以空间序列代替时间序列法选取不同治理年限下的典型样地,深入剖析其稀土含量特征,旨在量化评估生态林草措施下不同治理年限内阻控稀土迁移的生态效应。结果表明,水土流失样地随着生态恢复年限的增加,植被覆盖度的提高,植物种类的丰富,水土流失地土壤环境得到了改善,表层稀土流失也呈现出下降的趋势;土壤-芒萁系统中,稀土元素生态富集系数A_(x)呈现出先增加后下降的趋势,说明了土壤中稀土含量的增加短期内促进了稀土元素向芒萁植物叶片的迁移。芒萁植物叶片优先富集土壤中的轻稀土元素,充分体现出超累积植物芒萁一定程度上可阻控稀土元素向下游迁移,有可能达到生物调控环境中稀土污染的目的。研究成果可为拓展南方红壤侵蚀区稀土迁移的生物阻控提供科学依据。

红壤侵蚀区崩岗土壤Ti-Zr-Y分布特征及其影响因素

选取福建省长汀县黄泥坑崩岗群内三处不同植被覆盖度崩岗(B1、B2、B3覆盖度分别为2%、20%、95%)及附近一处非崩岗山坡CK(对照区)作为研究对象,分别对崩岗内集水区、崩壁、崩积体、沟道的土体进行采样,并对Ti、Zr、Y与土壤物理化学性质进行化验与统计分析,探讨Ti、Zr、Y在崩岗侵蚀区的空间分异特征。结果表明,Ti、Zr、Y含量整体呈现为Ti>Zr>Y,且随着植被覆盖度的增大而增大(B1<B2<B3),Ti、Zr、Y三种元素均是B3含量大于B1和B2;Ti、Zr、Y受到崩岗侵蚀影响发生重分布,Ti在三条不同植被覆盖度的崩岗侵蚀区明显低于对照区,发生同质化作用,Zr、Y均在沟道处堆积;崩岗中Ti、Zr、Y含量与pH值显著负相关,与有机质、黏粒显著正相关。Zr、Y两元素之间密切相关。

闽西离子吸附型稀土开采对土壤及地表水的影响

以福建省连城县文坊稀土废弃矿区为研究对象,并以周围未开采区为对照,对其0~100 cm的土壤和地表水体的环境特征进行分析,探讨离子吸附型稀土开采对土壤和水体的影响。结果表明,全氮和有机碳含量偏高,土壤中铵态氮、硝态氮含量远高于未开采区,铵态氮是氮化物的主要存在形式;地表水体的NH_(4)^(+)-N、NO_(2)^(-)-N、NO_(3)^(-)-N、SO_(4)^(2-)含量均高于对照区水体,NH~+4含量接近国家地表水环境质量标准(GB 3838-2002)中Ⅲ类水限值;矿区土壤铵态氮、全氮和有机碳含量随着土壤加深而减少,硝态氮变化趋势相反。研究认为,虽经过多年淋失,但土壤和地表水体各项环境质量指标仍偏高,存在生态风险,本研究可为离子吸附型稀土废弃矿区环境修复提供参考。