不同植被类型城市绿地土壤碳氮分布及影响因素

城市绿地土壤在调节城市生态系统碳氮循环和缓解热岛效应中起关键作用,但受自然与人为因素交互影响,不同地区、土壤质地或植被类型土壤碳氮分布存在显著差异。本研究选取内蒙古林科院树木园内草地、灌木林、油松(Pinus tabuliformis)人工林和杨(Populus)树人工林为研究对象,分析了各样地不同土层间土壤碳氮含量、储量空间分布特征及其对环境因子的响应。结果表明:(1)不同植被类型城市绿地土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度及饱和持水量变化范围分别为1.37~1.41 g.cm^(-3)、35.71%~39.13%、2.98%~6.75%和31.23%~36.11%,其中草地土壤容重最大,毛管和非毛管孔隙度及饱和持水量最小,杨树人工林则相反;(2)土壤有机碳和全氮含量变幅分别为16.70~38.34 g.kg^(-1)和0.54~1.64 g.kg^(-1),分别在20~40 cm和0~10 cm土层增幅最大,为57.01%和33.33%,且表现为:杨树人工林>油松人工林>灌木林>草地;(3)土壤有机碳和全氮储量变幅分别为126.89~163.33 t.hm^(-2)和4.44~6.24 t.hm^(-2),0~20 cm土层碳氮储量占比最大,均超过总储量的50%,且均在20~40 cm土层增幅最大,分别为53.83%和66.05%;(4)垂直剖面上,各样地土壤碳氮含量、储量均随土层加深而减小,具有明显的表聚性;(5)城市绿地土壤碳氮空间分布影响因素具有综合性和复杂性,本研究中土壤容重、植被类型和微生物数量是土壤碳氮空间分布的主控因子。

科尔沁沙地油松人工林林龄对土壤酶活性及化学性质的影响

【目的】研究科尔沁沙地不同林龄油松人工林地土壤养分变化及酶活性变化过程,为该地区植被恢复提供参考依据。【方法】以流动沙地为对照(0 a),选择固沙18、34、48、56 a油松人工林地为研究对象,进行土壤样品分层采集,用于土壤化学性质及酶活性的测定;采用冗余分析方法,探究不同林龄土壤酶活性变化过程及其与土壤理化性质之间的关系。【结果】与对照相比,有机质、全氮、全磷、速效钾含量随林龄增加而显著增加,但全钾、速效氮则无明显变化。不同林龄0~2 cm土层过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶、中性磷酸酶、中性蛋白酶活性随林龄增加均显著高于对照并具有明显表聚现象,蔗糖酶活性在18 a时活性最高,随后下降。林龄、土层及其交互作用均显著影响土壤酶活性。冗余分析结果表明土壤全氮、全钾、速效磷、速效钾与土壤脲酶、脱氢酶、过氧化氢酶均呈极显著正相关关系;7种化学性质在前两轴累积解释土壤酶活性的76.06%,对土壤酶活性影响重要性排序为全氮>速效磷>全钾>有机质>全磷>速效钾>速效氮,全氮是影响土壤酶活性差异的关键因子。【结论】油松人工林能有效改善沙地土壤肥力,提高土壤酶活性,并随林龄增加改善作用增强;同时人工造林56 a时,油松人工林地未出现衰退现象。

刘拐沙头密集流动沙丘固阻结合综合治沙技术模式

2023年6月6日,习近平总书记在内蒙古巴彦淖尔市考察,并主持召开加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点生态工程建设座谈会。习近平总书记指出,防沙治沙是一个滚石上山的过程,是一个长期的历史任务;要坚持以水定绿,大力发展节水林草;要科学选择植被恢复模式,合理配置林草植被类型和密度,坚持乔灌草相结合,营造防风固沙林网、林带及防风固沙沙漠锁边林草带等;要因地制宜、科学推广应用行之有效的治理模式。

天水市碳安全评价及预测

以天水市为研究对象,根据天水市2000-2010年的主要能源消耗数据、植被数据及人畜数量,从碳足迹、碳承载力和碳赤字三方面对研究期间天水市的碳生态环境做出研究,同时构建碳压力指数对天水市2000-2010年的碳安全状况做出分析与评价,最后利用灰色数列模型对天水市未来5a的碳安全状态做出预测。结果表明,天水市人均碳足迹从2000年的2.40t/cap增加到2010年的6.13t/cap,人均碳承载力在2.10t/cap左右,碳赤字2000年为996 829.96t,到2010年时已达15 106 775.67t,增加了15.15倍,碳压力指数也呈增加趋势,到2010年已达2.99,等级为"极不安全"。预测结果显示,天水市在2015年时人均碳足迹和人均碳赤字均超过9.00t/cap,碳安全等级仍为"极不安全",说明未来5a里天水市环境承受的压力不断增大,碳安全程度持续降低。

纱网沙障对风蚀坑积沙区土壤种子库的影响

以浑善达克沙地固定沙丘风蚀坑积沙区为研究对象,依据固定沙丘活化形成风蚀坑积沙区的特点铺设纱网沙障,积沙区不同铺设方式下设计4 m×4 m网格沙障(S1)和4 m带状沙障(S2);积沙区不同空间位置下使用4 m×4 m网格沙障铺设积沙区前段(L1)、积沙区中段(L2)和积沙区后段(L3)3个空间部位;以流动沙地为对照(CK),采用野外取样和温室内萌发的方法,探讨纱网沙障在积沙区不同铺设方式下及不同空间位置下对土壤种子库的影响。结果表明,1)不同处理下土壤种子库物种组成及种子密度不同,同一物种在不同处理的土壤种子库中出现时种子密度也存在差异;禾本科、藜科、菊科植物种在土壤种子库中出现比例均较高,分别占31.3%、25.0%和18.8%,占总物种数的75.0%;败酱科、豆科、毛茛科、唇形科、苋科在土壤种子库中均有出现。不同处理间S1物种种类最多,达12种,CK种类最少,仅有5种。2)风蚀坑积沙区经纱网沙障治理后,土壤种子库中植物物种数、种子密度和物种多样性均呈增加趋势;不同铺设方式下S1处理及不同空间位置下L2处理的1年生植物和多年生植物种子数均为最高。3)土壤种子库中Shannon-Wiener指数、Simpsin指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数在不同空间位置下均表现为L2>L1>L3>CK;在不同铺设方式下均表现S1>S2>CK(Pielou均匀度指数除外)。此外,经过治理后,土壤种子库的恢复成效与沙化草地相近,与CK显著不同。设置纱网沙障改善了风蚀坑流动沙地土壤种子库结构,对快速恢复植被,促进流动沙地植被演替具有重要作用。

呼和浩特市玉泉区城市中央绿地植物群落调查分析

本文对呼和浩特市玉泉区12个中央绿地的植物群落进行了调查，研究了植物群落的区系组成、群落类型、群落结构、物种多样性等群落特征。通过本文的研究，呼和浩特市玉泉区植物群落景观质量处于中等偏下的水平，高质量的景观较少，常用植物种类有限。呼和浩特市玉泉区各中央绿地植物群落景观质量的水平不同，交校游园、阿吉那广场、小黑河三角带绿地的景观质量较高，伊利广场、玉示区政府植物群落景观质量较低，今后应加强各植物群落景观的维护和建设。

乌兰布和沙漠流动沙丘纱网沙障防风效能研究

为了选择适宜规格的纱网沙障进行流动沙地治理,在乌兰布和沙漠流动沙丘设置2 m×2 m,4 m×4 m,6 m×6 m网格或2 m,4 m,6 m带宽的带状纱网沙障,采用美国HOBO全自动风速风向仪测定其风速变化,并分析了地表粗糙度、相对风速和防风效能。结果表明:2 m×2 m网格纱网沙障地表粗糙度随着风速增加而呈现出线性降低的规律;纱网沙障主要是降低近地表30 cm以下高度的风速,并提高近地表粗糙度;随着风速增加,纱网沙障防风效能变化总体呈现出降低的趋势。在流动沙丘设置2 m×2 m,4 m×4 m网格或2 m,4 m带状纱网沙障可有效降低近地表风速、增加地表粗糙度,总体防风效能较好。

直压立式纱网沙障不同取样季节输沙量变化特征

[目的]对不同规格纱网沙障春季、夏秋季的输沙量变化特征进行定位连续测定,为进一步评价纱网沙障的固沙效果提供科学依据。[方法]采用野外定位、定期观测方法,研究不同季节纱网沙障的输沙量变化特征。[结果]无论是春季,还是夏秋季,设置2 m×2 m,3 m×3 m,3 m×4 m和4 m×4 m的纱网沙障对风沙流的拦截效果随着网格变小而增加,且输沙量随高度变化趋势线均呈现指数关系。来自西北风方向的输沙量大于东南风方向的输沙量,且春季输沙量大于夏秋季输沙量。和对照相比,春季3 m×4 m纱网沙障0—60 cm高度拦截的净输沙量降低了85.98%,而夏秋季降低了79.56%。[结论]纱网沙障输沙量主要集中在地表20 cm及以下高度范围,并随着纱网沙障规格增加其降低输沙量能力减少。设置纱网沙障能有效减少风沙流危害。

呼伦贝尔草原风蚀坑土壤水分异质效应研究

风蚀坑是沙质草原常见的一种风蚀地貌,是草地沙化的一种重要表现形式,其对草原植被破坏性强。本文选择呼伦贝尔草原处于活跃发展阶段的风蚀坑为研究对象,并以周边草地为对照,对风蚀坑内外不同位置、不同深度的土壤含水量进行研究。结果表明:(1)风蚀坑造成草原土壤水分的“破口”效应,导致其周边近20 m范围草地土壤含水量显著降低,且在沙坑边缘0~3 m范围内形成了一条“干燥带”,其土壤含水量比对照低45.15%;(2)沙坑内土壤含水量较对照降低44.44%,但沙坑下风向积沙区土壤含水量与对照无显著差异;(3)风蚀坑的沙坑及积沙区不同深度的土壤含水量异质性较大,变异系数C_(V)可达到50%以上,且随着土层深度的增加,土壤含水量呈现先增大后减小的趋势;(4)经过雨季,风蚀坑的积沙区有一定的“储水”作用,而沙坑及边缘区却呈现出严重的“失水”效应,土壤处于极度干燥状态,为沙坑的风蚀扩张提供了条件。

浑善达克沙地固定沙丘活化风蚀坑治理技术

针对浑善达克沙地固定沙丘活化风蚀坑风沙危害特征,结合风蚀坑不同部位或立地条件,采取沙障+植物固沙技术、植苗造林和灌木直播、人工植被和天然植被恢复等"三结合"技术措施综合治理风蚀坑流动沙地。结果表明:采用带状或网格状PE纱网沙障、黄柳沙障、PLA沙障以及黄柳+PE纱网复合沙障,对风蚀积沙控制、植物种和植被盖度增加以及植被恢复具有良好效果。和未设置沙障相比,黄柳+PE纱网复合沙障减少风蚀效果最大,其次分别为纱网沙障、黄柳沙障、PLA沙障,且网格沙障好于带状沙障。黄柳+PE纱网复合沙障植被覆盖度由设置前的4. 67%平均增加到54. 61%,带状或网格黄柳沙障植被覆盖度分别增加到15. 88%或20. 09%,带状或网格纱网沙障植被覆盖度分别增加到15. 16%或26. 64%,带状或网格PLA沙障植被覆盖度分别增加到8. 1%或9. 62%。采用沙障+植物固沙技术,人工促进和天然植被恢复相结合能够在2～3年内控制风蚀坑风沙危害,重建固沙植被。

活化风蚀坑沙障固沙技术及植被恢复

风蚀坑活化形成的流动沙地直接危害草场,使土地逐渐丧失生产力。结合风蚀坑内风速变化特征,采取风蚀坑及边坡、风蚀坑积沙区沙障固沙技术,恢复风蚀坑植被。结果表明:风蚀坑及边坡设置黄柳沙障3 a,植被覆盖率达到27.0%,植物种为7种;PE纱网沙障植被覆盖率为31.0%,植物种为11种;PLA沙障植被覆盖率达到15.6%,植物种为4种;黄柳+PE复合沙障植被覆盖率达到75.3%,植物种为6种,而对照植被覆盖率为1.6%,植物种2种。在风蚀坑积沙区,设置沙障3 a后,PE纱网沙障植物种达到10种,黄柳+PE沙障为8种,PLA沙障为4种,黄柳沙障6种,而对照为1种;植被覆盖率分别达到50.3%、50.7%、22.7%、40.0%,而对照为4.0%。采取网格或带状PE沙障,带状黄柳+带状PE沙障对风蚀坑植被恢复具有良好效果。

沙障对风蚀坑种子库特征的影响研究

以浑善达克沙地东南缘的风蚀坑为研究对象,通过野外取样与室内萌发试验相结合的方法,测定了风蚀坑不同类型沙障内土壤种子库种类、数量,对比分析了不同类型沙障防护风蚀坑土壤种子库特征。结果表明:沙障能够有效提高风蚀坑内土壤种子库种类与数量;透风型沙障防护的风蚀坑土壤种子库数量显著高于对照,直播沙障的最高,而不透风型沙障与对照无显著差异;风蚀坑内上部、中部土壤种子库数量最多,下部最少。

沙地樟子松人工林天然更新的适宜气候区评价

采用适宜指标预测沙地樟子松在引种地是否能够完成天然更新过程对指导科学造林具有现实意义。本研究选择平均气温、有效积温、无霜期、蒸发量等4项指标,通过系统聚类方法划分了沙地樟子松人工林能否天然更新的气候区。结果表明:具有寒冷、低温、无霜期90~120 d等气候特征的地区为其天然更新最适宜或适宜气候区,包括鄂温克旗、多伦县、红花尔基林业局、西乌珠穆沁旗、塞罕坝机械林场、右玉县、讷河市、扶余县等16个地区;而具有气温高、有效积温3000℃及以上、平均无霜期150 d以上等气候特征的地区为天然更新较不适宜气候区,包括科尔沁区、科左中旗、东胜区、伊金霍洛旗、乌审旗、磴口县、民勤县等11个地区。

聚焦沙地定位观测 助力京津风沙源治理

内蒙古多伦浑善达克沙地生态系统国家定位观测研究站(以下简称“多伦站”)地处浑善达克沙地东南缘,位于内蒙古自治区锡林郭勒盟多伦县县城南约4.6公里处。多伦站于2011年批复建立,2014年正式挂牌运行,并于当年加入国家陆地生态系统定位观测研究网络(CTERN)和荒草联盟。归口管理单位为内蒙古自治区林业和草原局,技术依托单位和建设单位为内蒙古自治区林业科学研究院。

直压立式PE纱网沙障土壤种子库特征研究

流动沙地铺设沙障后土壤种子库变化对自然植被恢复评价和有效预测生态恢复进程具有重要作用。采用野外取样和温室内发芽测定方法,研究了浑善达克沙地固定沙丘活化风蚀坑铺设不同规格纱网沙障后,0~5 cm土层深度内土壤种子库的变化特征。结果表明,4 m×4 m网格沙障内土壤种子库为每平方米547.20粒,分别比4 m带状和6 m带状沙障增加143.00粒和288.90粒。网格沙障内积沙部位土壤种子库为每平方米718.75粒,风蚀部位为每平方米350.00粒。在4 m带状沙障前段位置土壤种子库为每平方米412.50粒,中段位置土壤种子库为每平方米645.80粒,沙障后段位置土壤种子库每平方米只有154.20粒。铺设沙障后,沙化草地土壤种子库为每平方米675.00粒,比平缓风蚀坑内土壤种子库高70.00%。直压立式PE纱网沙障对土壤种子具有明显的拦截作用,其中4 m×4 m网格沙障对土壤种子的拦截效果最好。

化学固沙材料对风蚀和土壤环境恢复的研究进展

在我国西北干旱、半干旱地区,风蚀是造成土地沙化的重要因素之一。而化学固沙由于能够迅速固定流沙表面、减少风蚀而受到人们的广泛关注。虽然化学固沙在治理沙化土地方面效果显著,但同时也存在一定的局限性。文章综述了化学固沙材料对土壤抗风蚀性、水分、植被及土壤性质方面的影响,分析了未来发展趋势,以期为我国流沙的生态治理与工程建设提供参考。

科尔沁沙地油松人工林的土壤养分含量变化特征

以科尔沁沙地18 a、34 a、43 a和56 a林龄的油松人工林为研究对象,探讨油松人工林土壤养分含量随林龄的变化特征。结果表明:随着林龄的增加,土壤有机质、全氮、全磷含量显著增大,有机质含量由对照样地的2.75 g·kg^(-1)增至43 a林地的11.95 g·kg^(-1);全氮含量由对照样地的0.23 g·kg^(-1)增至56 a林地的0.62 g·kg^(-1);全磷含量由对照样地的0.08 g·kg^(-1)增至56 a林地的0.16 g·kg^(-1);全钾含量和速效养分在各林龄中无明显规律性变化。在0~2 cm土层中有机质和速效钾含量显著大于2~10 cm和10~20 cm土层,0~2 cm土层有机质在各林龄阶段平均为19.73±8.16 g·kg^(-1),2~10 cm和10~20 cm土层分别为7.17±0.74 g·kg^(-1)和5.08±1.21 g·kg^(-1);土壤全氮、全磷、全钾、速效氮和速效磷含量随土层变化无显著变化。双因素方差分析表明,林龄和土层均能显著影响土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效钾含量。综上所述,随着林龄的增加,油松人工林的土壤养分含量得到了明显改善,而且表层土壤较下层土壤的养分含量提高程度更为明显。

樟子松固沙林土壤肥力动态变化特征

樟子松是我国“三北”地区主要的固沙造林树种,探讨其生长过程中对风沙土肥力变化的影响具有现实意义。本文选取8年、15年、30年、36年、42年、49年和56年林龄的樟子松固沙林样地,采用常规分析方法测定了不同林龄下土壤养分含量和酶活性变化。结果表明:随林龄的增长,土壤全钾、全磷、全氮、有机质、速效钾、速效磷、速效氮含量均逐渐提高,并在42年后缓慢下降;土壤脱氢酶、过氧化物酶和磷酸酶活性同样随林龄的增长而增加。土壤养分含量和土壤酶活性变化的总体特征为42年>36年>30年>56年>8年>49年>15年。此外,随着土层深度的增加,樟子松固沙林土壤养分含量以及酶活性均下降。0~2 cm土层全磷、全氮、有机质、速效钾、速效磷、速效氮含量以及脱氢酶和磷酸酶活性均最高,分别为0.30 g·kg^-1、1.10 g·kg^-1、36.50 g·kg^-1、165.00 mg·kg^-1、0.80 mg·kg^-1、85.00 mg·kg^-1、7.04μg·h^-1·g^-1和0.59 mg·2 h^-1·100 g^-1。不同林龄以及不同土层的樟子松固沙林土壤养分以及酶活性差异明显,浅层土壤肥力更高,造林42年对沙区土壤的改良效果最佳。

风沙区马铃薯高垄栽培技术的防风阻沙效果

为了探讨高垄栽培技术防风阻沙效果,对高垄栽培下的马铃薯耕地的上风向、耕地上边缘、耕地中心、耕地下边缘、下风向的近地层风流场和输沙通量等风沙运动指标进行监测与分析。结果表明:气流自上风向至下风向运动过程中,受高垄栽培技术的影响,风速降低幅度、空气动力学粗糙度、摩阻风速均呈现先增加后降低的变化规律,其中在耕地下边缘处达到最大,其10,30,50,100,200 cm高度的防风效能分别为34.96%,46.59%,38.37%,26.68%,18.31%,空气动力学粗糙度与摩阻风速分别为2.15 cm和0.91 m/s,分别是上风向的4.56,1.19倍;垂直方向看,高垄栽培技术对于30 cm高度的风速削弱作用最为明显。风沙流自上风向至下风向运输过程中,其总单宽输沙率呈现先减小后增大的变化规律,在耕地下边缘的总单宽输沙率降至最低,为0.02 g/(cm·min),较上风向减小207.97倍,并且在耕地内部时,风沙流结构发生变异,各层输沙率不再满足指数递减规律。研究结果可为高垄栽培技术在防风阻沙应用中提供一定的理论依据。

沙地云杉菌根真菌的鉴定及其促生作用

筛选和鉴定沙地云杉菌根真菌,对沙地云杉育苗以及种群恢复具有重要意义。本研究从沙地云杉根段筛选获得8株菌根真菌,经ITS基因测序比对,分别属于镰刀菌属、皮伞属等5属,其中皮伞属为优势菌属。其中4株菌能够在磷酸三钙固体PKO平板上生长,1株能够在硅酸盐固体平板上生长。盆栽实验表明,接种菌株Marasmius scorodonius YSF5能够明显提高沙地云杉幼苗地上部分干重,较空白对照提高20.44%;Marasmius scorodonius YSF5还能够显著促进沙地云杉幼苗根干物质量的积累,较空白对照提高67.37%;接种菌根真菌提高了土壤有机质、全氮和速效氮含量,提高比例分别为23.99%~101.34%、27.27%~212.12%和15.07%~52.48%。综合分析表明,Mycetinis sp.YSF2、Marasmius scorodonius YSF5、Ambomucor senatoinflatus YSF7和Mycetinis sp.YSF9具有较强的促生能力,这些菌株可储备为保育和人工栽培沙地云杉的菌种资源。