生产建设项目废弃地植被恢复研究热点与趋势

[目的]把握生产建设项目废弃地植被恢复的发展历程及现阶段的研究热点问题,推进该研究领域的发展。[方法]以Web of Science数据库及CNKI数据库文献为基础,使用CiteSpace软件的文献计量方法对文献进行了分析。[结果](1)生产建设项目废弃地植被恢复研究受到国内外研究者的共同关注,中国、印度和美国为主要发文国家。在国际上,印度科学与工业研究理事会(CSIR)和中国科学院是相关文章发表最多的机构,国内机构中发文量排名居榜首的是北京林业大学。(2)目前国际研究的知识群组主要分布在生态修复技术、生物多样性、生态恢复质量评价等方面。国内研究侧重于恢复生态系统结构、植被恢复模式和土壤质量评价体系等方面。(3)根据关键词突现分析,“生态系统服务”“植被恢复”“煤矿弃土”等是目前国际研究的热点;国内近年研究则聚焦于“生态恢复”“景观设计”“规划设计”等方面。[结论]目前的研究多为短期试验,鲜有针对大范围下整个恢复过程的研究,全面重建生态系统功能的研究尚不完善,未来的研究热点聚焦于在进行植被修复时考虑生态和景观综合效益,重视生态系统服务和景观设计。

封育对干热河谷Savanna植物群落种间关联性的影响

为探讨封育措施对干热河谷稀树灌草丛(Savanna)群落种间关系的影响,在金沙江干热河谷实施水土保持封育20年的区域及其周边区域设置封育区和干扰区样地开展植被调查,应用方差比率(VR)法、χ2检验结合Jaccard指数法以及Spearman秩相关系数法对25个优势物种的种间关系进行比较分析。结果表明:封育导致稀树灌草丛群落组成及结构发生明显变化,有助于橘草等多年生乡土禾草的生长,促进假杜鹃(Bc)、清香木(Pw)和地檀香(Gf)等一些木质化程度较高的物种留存,同时抑制一年生物种、杂草类物种和外来物种的出现,在群落中形成多个建群物种;干热河谷稀树灌草丛群落总体种间联结以正联结为主,封育促进群落形成更加复杂的种间联结关系;相较于封育区,干扰区群落物种间存在较高的资源竞争或生态关系的相互排斥,促进一年生物种、杂草类物种和外来物种间形成较强的正联结关系,形成以黄茅为代表的单优势建群种群落,而封育区群落总体种间关系呈现显著正联结状态,促进豆科物种、木质化物种、乡土物种间形成正联结关系,优势物种间正负相关关系同时加强。以上结论表明,封育措施对干热河谷稀树灌草丛优势植物种间关系有重要影响,通过影响植物群落物种组成、功能群结构等强化优势种间的相互作用是其重要影响途径。

酸角营养成分的研究进展

酸角作为干热河谷地区的一种特色经济林果,含有丰富的营养物质,具有很大的开发利用价值。基于前人已有的研究结果,对酸角果实(包括果壳、果肉、种子)以及花、叶中的不同营养成分含量进行分析论述,探讨酸角树体不同器官的养分分配和积累特征,旨在为酸角资源的深加工和酸角的养分管理提供科学依据。

城市森林对大气中重金属的富集特征

为了探究城市森林不同树种对大气中重金属的富集能力和分析大气环境质量状况,本文以昆明市东三环边坡的城市森林为试验区,玉溪市磨盘山国家森林公园为对照区,选取两地区分布最广泛的蓝桉、云南松、华山松、圆柏为实验对象,通过测定植物叶片中的重金属含量,对其季节变化规律及重金属元素含量间的相关性进行了分析,结果表明:(1)植物叶片中重金属Zn、Cu、Pb、Cd含量(由春到冬)呈先下降后持续上升的变化趋势;Zn含量春季处于最高值(120.63 mg·kg-1);其余3种重金属元素含量冬季达到最高值.(2)叶片中Cu和Pb含量相关性极显著、金属元素的总含量和Zn、Cd的含量也极显著相关,其相关系数均达到0.85以上;Zn和Pb含量的相关性不显著.大气中重金属Pb污染严重的地区可选择华山松作为城市主要绿化树种、Zn污染严重的地区可选择蓝桉、Cu污染严重的地区可选择圆柏、Cd污染严重的地区4种植物均可选择;试验区的空气污染等级达到了Ⅱ级污染,属于轻度污染区,其中春季大气的综合污染指数最高.

昆明市区18种常见绿化树种叶片重金属富集特征

以昆明市主城区18种常见绿化树种为研究对象,测定了叶片滞尘量、叶片和叶面尘重金属含量,探究了植物叶片滞尘量与叶片重金属含量的相关性,探讨了不同树种叶片对重金属元素的富集能力.结果表明:昆明主城区18种绿化树种叶面尘重金属含量与叶片重金属含量相关性极显著(P<0.01),相关系数均达到0.6以上;叶片中重金属含量与叶片滞尘量均呈三次多项式关系,叶片内Cu、Pb、Zn浓度与叶片滞尘量相关性较强,R2值分别达到0.811、0.755、0.731;不同绿化树种的叶片对大气重金属的富集能力存在差异,其中龙柏(Sabina chinensis)对Cd、As、Pb、Zn富集能力较强,对Ni、Cu富集能力最强的分别是天竺桂(Cinnamomum japonicum)、杜鹃(Rhododendron pulchrum),而香樟(Cinnamomum camphora)叶片对各重金属元素的富集能力均较弱.

干热河谷燥红土坡面水分时空分布特征及其对覆被类型的响应

土壤水分是干热河谷地区植被恢复的限制性因子。为探讨元谋干热河谷区典型植被覆盖模式下燥红土坡面土壤水分的时空分布特征,于云南省元谋金雷水土保持示范园内选取农地、灌草地、乔灌草地和裸地对照为研究对象,通过测定小区0~100 cm土层土壤含水量,结合地统计法对其进行分析。结果表明:1)元谋干热河谷地区干旱少雨,雨季土壤含水量为旱季的4.22~4.95倍,土壤水分随土层深度的增加呈活跃度降低的趋势,旱季不同植被覆盖模式同一土层水分活跃程度差异不大,速变层、活跃层多集中在0~40 cm范围内;在雨季则呈现出较大差异,灌草地和乔灌草样地雨季土壤水分活跃度较强。2)土壤含水量高值区均表现为由旱季到雨季,逐渐向深层土壤转移的现象。裸地土壤含水量在各土壤层分布相对均匀,其余植被覆盖模式均表现出不同程度高值区集中的特点。3)裸地土壤含水量表现为坡底>坡中>坡顶,植被覆盖小区除旱季农地、旱季灌草地外,均表现为坡顶>坡中>坡底的特点。在干热河谷地区,植被覆盖能够协调土壤水分的时空分布差异,有效改善土壤水环境。

植物配置在城市小区中的应用——以昆明金安小区为例

住宅小区景观环境优化在小区绿化建设中发挥着重要作用,随着人们生活水平的提高,小区每年进行了大量的环境美化工作来提高小区的绿化率和居住环境条件,但与人们对小区美好环境的需求还是有一定的差距,只有合理地应用和配置植物,科学应用景观小品,才能满足人们对景观和环保的需求。以昆明金安小区为例,调查了小区的绿化现状,分析了小区在绿化中存在的问题,进一步提出了小区植物配置优化方案和后期养护对策,以期为昆明及类似居住小区的景观设计提供理论支撑。

扭黄茅+三芒草群落对干热河谷区雨后径流的再分配作用

在标准径流观测小区采用多年生草本扭黄茅(Heteropogon contortus)和一年生草本三芒草(Aristida adscensio⁃nis)按不同比例构建植被群落,通过观测其径流量、泥沙流失量等特征,探讨两种生活型禾本科牧草在干热河谷区水土保持中的作用。结果表明:由一种多年生禾草和一种一年生禾草构成的水土保持功能型群落,当以盖度表征的两功能型物种功能性状达到均衡时,群落水土保持功能最大,此时群落具有最小的径流及泥沙流失量;一年生或多年生单一物种组成的群落,其水土保持功能与两个物种均有的群落表现出不同的调节能力,多年生植物的作用要大于一年生植物。萨瓦纳群落的径流调节功能可能主要来源于一年生及多年生禾草的混合适应机制,就干热河谷而言,应当重视以扭黄茅为代表的多年生植物促进水分在土壤层均匀分布的作用。

水肥耦合对干热河谷冬春番茄产量及其品质的影响

干热河谷等“热区”以其充足的光照及相对较高的温度为冬春季蔬菜生产提供了重要条件,合理的水肥管理是保障区域蔬菜产业可持续发展及农业环境安全的重要举措。为提高西南热区特色作物水肥管理能力,巩固北方冬春蔬菜供应链,设置不同灌溉量(4469.10、2253.60、1806.70 m^(3)/hm^(2))和施氮量(240、210、180、150 kg/hm^(2))2个因子,在元谋干热河谷开展冬春季节番茄大田试验,分析比较不同水氮处理对番茄产量、品质及其水肥利用效率的影响。结果表明:(1)降低灌溉定额后,番茄单果重显著增加(P<0.05),总产量无显著差异(P>0.05),番茄果横径和果梗洼大小显著增加(P<0.05),糖含量和番茄红素显著降低(P<0.05),水分利用效率显著提高(P<0.05);(2)氮肥施用量显著影响番茄果梗洼大小(P<0.05);(3)水氮耦合作用显著影响糖含量和番茄红素(P<0.05),番茄产量和品质更易受水分供应限制,而受氮肥影响较小。结果显示元谋冬春茬番茄传统种植模式存在过量灌溉和过量施肥的现象,选择低水(灌溉定额1806.70 m^(3)/hm^(2))中氮(180 kg N/hm^(2))的水肥管理策略,保产的同时能有效提高番茄水分利用效率,能产出品质较好的番茄,同时减小环境污染风险。

酸角人工林不同坡位土壤有机碳及其活性组分的变化

在野外采集酸角林下0~20 cm和20~40 cm土壤,分析不同坡位(坡顶、坡中和坡脚)对酸角林土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)、颗粒有机碳(POC)和可溶性有机碳(DOC)的影响。研究结果表明:①酸角林的坡顶SOC富集,坡中SOC最低;坡顶和坡中的SOC主要在土壤表层(0~20 cm)出现富集现象;②ROC、POC、DOC含量变化与SOC含量变化相似,ROC、POC、DOC含量与SOC含量呈极显著的正相关(P<0.01);③ROC占SOC的比例范围为33.11%~47.00%,DOC占SOC的比例范围为1.27%~1.89%,POC占SOC的比例范围为20.10%~26.51%;④坡脚土壤碳库的稳定性最好,易于积累有机碳。在元江干热河谷中种植乡土树种——酸角,对SOC产生了有益影响,促进了该区域SOC的库效益。

施氮对干热河谷农田土壤有机碳及其组分的影响

干热河谷农业土壤环境长期承受“大水大肥”生产方式的胁迫,开展高温、干旱农田环境中氮肥施用与土壤有机碳固持间关系研究是维持土壤肥力、提高作物产量、实现农业可持续发展的重要科学基础。以干热河谷优势作物番茄为研究对象,设置4个施氮量处理(0、125、225、325 kg/hm^(2))开展田间施肥试验,探讨不同施氮量对番茄农田0~50 cm不同土层总有机碳(SOC)、活性有机碳(AOC)、非活性有机碳(NOC)、微生物量有机碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)的量变特征及其相互作用关系。结果表明:(1)与对照相比,低氮施肥处理10~50 cm土层的SOC含量显著增加(P<0.05),中氮施肥处理耕作层0~30 cm的SOC含量显著增加(P<0.05),高氮施肥处理在各个土层SOC含量均有小幅增加;(2)高氮施肥处理0~30 cm土层的AOC含量显著增加(P<0.05),0~50 cm土层的MBC含量及其分配比例也显著增加(P<0.05);中氮施肥处理0~30 cm土层的DOC含量显著增加(P<0.05);低氮施肥处理10~50 cm土层NOC含量及其分配比例显著增加(P<0.05);(3)不同氮肥处理的SOC含量及活性有机碳组分含量呈现逐层减少的趋势;(4)中高氮施肥处理下土壤AOC与SOC含量呈显著正相关关系(P<0.05),无氮处理的NOC与SOC含量呈极显著正相关关系(P<0.01),MBC和DOC含量也在一定程度上显著影响SOC含量(P<0.05);(5)番茄产量随施氮量的增加而增加,耕层0~30 cm的MBC含量与番茄产量显著正相关(P<0.05)。因此,在干热河谷冬春季番茄生产中,建议适量减少氮肥施用量至225 kg/hm^(2),不仅有利于作物对有机碳的吸收利用,增加土壤有机碳储量,而且能提高番茄产量,减少农业投入成本和环境污染风险。

昆明市主要绿化树种叶片滞尘能力的叶表微形态学解释

【目的】探究树种叶片滞尘能力形成的叶表微形态机制,以期为昆明市园林绿化树种选择提供参考。【方法】以昆明市10个常见绿化树种为研究对象,采集叶片,用KQ5200型数控超声波清洗器蒸馏水冲洗、过滤烘干,万分之一分析天平称滞尘量,LI-3000A型叶面积仪测量叶面积,计算树种单位面积滞尘量与单叶滞尘量。每树种5片叶,每叶片切取4个5 mm×5 mm组织块,2.5%戊二醛溶液固定,0.1 mol·L-1磷酸缓冲液清洗,梯度乙醇脱水,正丁醇固定,E-1010型离子镀膜仪镀膜;采用S-3000N型扫描电镜观察叶表形态结构特征,并分析其对树种叶片滞尘能力的影响。【结果】昆明10个绿化树种的单位面积滞尘量与单叶滞尘量均存在显著差异(P<0.05)。单位面积滞尘量大小顺序为:二球悬铃木>荷花玉兰>红花檵木>紫叶李>杜鹃>高盆樱桃>滇朴>球花石楠>香樟>冬青卫矛;单叶滞尘量大小顺序为:荷花玉兰>二球悬铃木>紫叶李>滇朴>球花石楠>高盆樱桃>红花檵木>杜鹃>香樟>冬青卫矛;单位面积滞尘能力强的二球悬铃木、红花檵木和紫叶李叶表粗糙度高、沟壑数量多且起伏大;叶片气孔密度对树种叶片滞尘能力的影响存在阈值效应;保卫细胞面积与叶片单位面积滞尘量及单叶滞尘量均呈极显著的正相关;叶片表皮毛数量与单叶滞尘量显著正相关。【结论】叶表粗糙度、气孔密度、保卫细胞面积、表皮毛密度等微形态学指标是调控这10个绿化树种叶片滞尘能力的重要因素。

昆明市6种常见阔叶树叶表面形态与滞尘能力的关系研究

研究昆明市6种常见阔叶树滞尘机理,为城市行道树选择提供理论依据。采用室内实验对比对照法,对叶片进行滞尘量测定以及同一倍数下叶表面微结构电镜观察,并从叶表面特征分析差异原因。结果表明:不同树种滞尘量差异显著;同一树种,在不同高度滞尘能力差异显著,低位叶片的滞尘能力比高位叶片的滞尘能力强;在电镜下观察叶表面微结构,叶表面气孔密度及开口对滞尘能力影响最大。因此,在进行城市绿化树种选择时,应考虑叶片表面形态对植物滞尘的影响。