亚高山森林自然与人工恢复对土壤涵水能力的影响

西南亚高山原始针叶林被大规模采伐后,在皆伐迹地上营造了大量云杉林进行人工恢复。但关于这些人工林的土壤涵水能力如何,一直没有系统深入的研究与评价。选择川西米亚罗林区系列不同林龄云杉人工林(20 a、30 a、40 a、70 a)为对象,以相邻同龄自然更新恢复的针阔混交林为对照,比较人工林土壤涵水能力随着演替进程的动态及其与自然恢复次生林之间的差异,结合人工与自然恢复后的林地特征(如细根生物量、凋落物储量和土壤有机碳等)和土壤物理结构参数等差异,阐释自然与人工恢复后土壤涵水能力差异的影响因素。结果显示:随着人工林演替,土壤0—40 cm层最大持水量随林龄的增加而降低,但变化不显著,从20年的2200 t/hm^2下降到70年的2138 t/hm^2,年平均下降速率为1.24 t/hm^2;然而在自然次生林中,土壤最大持水量随着林龄的增加呈现出波动式变化,从20年的2142 t/hm^2增加到40年的2565 t/hm^2,到70年又下降为2302 t/hm^2。通过土壤持水特性与林地凋落物贮量、细根生物量和土壤物理结构参数的相关分析表明,由不同恢复途径导致的林地土壤有机碳含量、凋落物特性及细根差异,进而改变土壤物理结构是影响土壤持水性能差异的主要因素。这些结果说明,从土壤持水量角度考虑,在对采伐迹地进行造林恢复时,应尽量避免营造结构单一、高密度的人工纯林,应选择营造针阔混交林的模式进行恢复。

川西不同树种人工林对土壤涵水能力的影响

为评价青藏高原东缘不同树种造林对土壤涵水能力的影响,选择立地条件与营林方式相同的4种人工林(连香树(Cercidiphyllum japonicum)、油松(Pinus tabulaeformis)、落叶松(Larix kaempferi)和华山松(Pinus armandii))为研究对象,以落叶阔叶灌丛为对照,比较造林恢复28 a后不同人工林土壤孔隙度及持水性的变化,结合林地凋落物贮量及细根生物量等参数,试图揭示造成不同人工林地土壤涵水能力及潜力差异化的因素。结果显示:营造油松和华山松纯林不仅没能有效改善土壤孔隙状况,反而加剧了土壤涵水功能的退化。相反,连香树和落叶松在代替次生落叶灌丛造林后,土壤容重显著下降,孔隙度增加且小孔隙比例升高,持蓄水能力提高。凋落物及细根特性是不同林地土壤持水性能差异的重要因素。综合分析表明,在对退化生态系统进行造林恢复时,应尽量避免营造高密度针叶纯林,应结合种植有助于土壤结构改良的落叶或阔叶树种。

林芝地区不同植被类型退耕地的土壤理化性质分析

对林芝地区退耕地不同植被类型下土壤理化性质进行分析,结果表明:不同植被类型退耕地的土壤理化性质存在差异。林芝县布久乡杰麦村退耕还林核桃地内土壤结构疏松,土壤田间持水量大,土壤物理性质最好,其次为同村的退耕还林柳林地、米林县羌纳村退耕还林核桃地,后山退耕还草地最差。从化学性质看,米林县羌纳村退耕还林核桃地的有机质、N、P、K等养分含量最高,说明米林县羌纳村退耕还林核桃地的化学性质最好。

青海省木里露天煤矿区生态修复技术现状及展望

本文针对青海省木里露天煤矿区地质环境现状、主要场地类型和生态修复难题,综述了露天煤矿区生态修复技术,包括地形地貌重塑技术、土壤重构技术、植被恢复技术和综合技术模式等,并对露天矿区生态修复做了进一步展望,为推动绿色矿区发展提供参考。

基于Cite Space可视化知识图谱矿区修复研究态势分析

为探究矿区修复领域的学术热点及研究趋势,通过检索CNKI和WOS数据库2000-2021年关于矿区修复文献,以检索的2335篇文献为数据源,利用Cite Space软件,从国家合作、关键词突现、关键词共现和研究历程时空聚类等方面分析矿区修复的研究热点态势、研究前沿及趋势。结果显示:研究热点包括生态修复、重金属、植物修复、土壤修复、修复技术等。该研究结果可为促进矿区修复的开展和改善矿区修复技术提供理论参考。

基于Meta分析的煤矿区植被恢复对土壤有机碳储量的影响

煤矿开采是全世界应对不断增加的能源需求的主要手段.但随着煤矿开采,区域生态系统遭到不同程度的破坏,导致“碳汇”能力下降.植被恢复是矿区退化的生态系统和固碳功能恢复的基础.然而,目前尚未对全球范围内煤矿区植被恢复对土壤有机碳(SOC)的影响进行系统研究,因此无法准确预测全球SOC库对植被恢复的响应.通过搜集同行评议的112篇文章中植被恢复的土壤理化性质,以评估煤矿区植被恢复类型、土壤深度、恢复年份、年均温、年降水量和海拔等对SOC的影响,并明确相关的关键驱动因素.结果表明,受损煤矿区通过植被恢复能够显著改善土壤的理化性质,植被恢复后土壤相较于未恢复或自然恢复SOC储量提升了39.02%.当不考虑环境因素时,利于SOC储量积累的植被恢复类型为:农田>林地>草地>灌木林. 4种类型的植被恢复对表层(0~20 cm)SOC储量均得到显著增加,草地和灌木能显著增加深层(>40 cm)的SOC储量,而林地和农田类型下深层的SOC储量与未恢复或自然恢复后的SOC储量无显著差异.植被恢复后SOC储量的增加趋势会随着土壤深度的增加而降低.具体的植被恢复策略应根据气候条件选择合适的植被类型.受损煤矿区在年均温<0℃和年均降水<500 mm的环境下,固碳效应较高的植被恢复类型为草地和灌木林,而在年均温>15℃和年降水量>800 mm的环境下,林地和农田恢复类型能够更好地增加SOC储量. TN、 BD、 AN和AK是影响土壤固碳能力的主要因素.研究可为量化受损煤矿区不同植被恢复措施的固碳效果和退化生态系统的恢复与重建提供理论参考.

川西次生灌丛和不同类型人工林对土壤养分的影响

为评价不同树种造林对土壤养分循环的影响,以落叶阔叶灌丛为对照,比较研究川西亚高山造林恢复28年后4种人工林(连香树Cercidiphyllum japonicum、油松Pinus tabulaeformis、落叶松Larix kaempferi和华山松Pinus armandii)土壤有机质(SOM)、可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)及全氮(TN)、全磷(TP)、土壤铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)的含量,结合林地凋落物贮量及细根生物量等参数,试图揭示不同人工林土壤养分差异化的影响因素.结果显示:人工造林影响土壤的养分循环,与落叶灌丛林地相比,除连香树样地TP密度及2015年10-20 cm的SOM、TN密度外,落叶人工林土壤养分基本呈下降趋势.除华山松样地的可溶性有机质(DOC、DON)外,油松及华山松人工林土壤地力的退化趋势更甚于落叶人工林样地,其土壤有机质含量、TN、TP密度、可溶性有机质及速效养分均呈不同程度的下降.不同人工林间土壤养分的差异性与不同树种的凋落物、细根、土壤容重及涵水能力差异化有关.综上所述,人工林林分结构单一导致小气候恶化、凋落物分解缓慢是造成土壤养分循环功能下降的重要原因;选择有利于养分循环的阔叶树种营造针阔混交林以改善林分结构和土壤环境条件,可促进土壤养分的循环.

林窗式疏伐对云杉人工林土壤持水性能的影响

选择川西亚高山云杉人工林，模拟自然林窗形成，布置扩展面积分别为小（74m2）、中（109m2）、大（196m2）3个等级的林窗，探索不同疏伐强度对土壤结构及持水性能的影响，并结合细根生物量、土壤有机质含量等参数，试图揭示导致林窗式疏伐后土壤结构及持水性能差异的因素．结果表明，疏伐初期（1年），林窗的形成对表层（0-10cm）土壤的孔隙状况及持水性能没有显著影响；随着时问的演替，各处理土壤结构及持水性能均得到不同程度的改善．疏伐后8年，小林窗、中林窗和大林窗表层土壤的容重较对照分别低17．91％、7．33％和9．24％，其总孔隙度较对照分别高7．16％、2．81％和3．65％，其非毛管孔隙度较对照分别高32．89％、8．16％和15．79％，但不同强度疏伐对土壤持水性能的影响不显著．细根生物量、土壤有机质含量和水占孔隙比是影响土壤物理结构及持水性能的主要因素．上述结果表明随着林窗式疏伐抚育进程的推进，小林窗能显著改善表层土壤结构，但对土壤持水性能方面的影响不显著．（图1表5参56）

黄果柑果园不同坡位土壤水文生态功能及其影响因子

坡地果园是大渡河干暖河谷两岸一种常见的土地利用方式.大面积坡地果园垦殖导致了严重的水土流失.为了解坡位是否以及如何影响果园土壤的水源涵养能力,选择大渡河流域典型的2类黄果柑坡地果园为研究对象,比较不同坡位间(下坡、中坡、上坡)的土壤物理性质与持水能力的差异,并探讨土壤颗粒组成、孔隙度、容重以及细根生物量与土壤水源涵养能力的关系.结果显示:与下坡位相比,中坡位和上坡位黏粉粒质量分数分别降低4%-30%和20%-42%,而0.1-2 mm砂粒的质量分数分别增加7%-10%和7%-16%,表明上坡位的土壤有粗骨化的趋势;中坡位和上坡位土壤容重分别增加7%-10%和11%-16%,土壤总孔隙度分别减少3%-12%和19%-25%,最大持水量分别减少2%-12%和4%-13%.在同一坡位,土壤容重随着土层的加深而增加,而土壤总孔隙度和最大持水量呈相反趋势.进一步分析发现,坡位通过影响土壤容重和总孔隙度是决定坡地果园表层土壤持水量的主要因素,而细根生物量对总持水能力也有一定的影响.坡地开垦导致上坡位土壤粗骨化,而下坡位土壤具有良好的水文生态功能;这些结果对于指导坡地种植时控制坡度和坡地的水土流失有一定的理论与实践意义.