土壤种子库研究进展及展望

土壤种子作为植被自然更新的物质基础,它是所有存在于土壤中以及上层凋落物的具有活力的种子,连接了植物种群群落的过去、现在和将来.土壤种子库时期是植物种群生活史上的一个潜种群阶段,在植被种群更新、演替和恢复的过程中扮演着重要的角色.该文主要从以下几个方面论述了土壤种子库的研究进展,包括土壤种子库的形成、研究方法、分类、空间格局、时间动态、与地表植被的关系、影响因素以及在恢复中的作用.并针对在土壤种子库研究中出现的问题提出了建议,特别提出在干旱河谷区这样的生态极其脆弱的区域,加强本底的调查和研究,有助于该地区植被恢复和重建工作.以期为今后土壤种子库的研究工作提供参考.

南充市主城区城市森林结构特征分析

本文对南充市主城区建成区范围内的城市森林按照绿地类型进行抽样调查,研究其植被种类多样性及乔木规格,并根据南充市主城区城市森林结构的现状,分析存在的问题,为森林城市的规划和城市森林的建设提供参考依据。通过对各绿地类型中的274个标准样方的调查,共记录木本植物84科、164属、252种;主城区乔木应用频度排名前五名的树种依次为桂花(Osmanthus spp.)(13.19%)、黄葛树(Ficus virens Aiton)(10.55%)、银杏(Ginkgo biloba L.)(10.55%)、天竺桂(Cinnamomum japonicum Sieb.)(9.50%)、香樟(Cinnamomum camphora(L.)Presl.)(8.18%);乔木平均胸径为22.88cm,平均冠幅5.90m;南充市主城区各绿地类型中,防护绿地的物种组成、多样性及乔木规格均低于其他绿地。在今后的城市森林建设中,应加强防护绿地的建设,优先选择具有滞尘、杀菌等功能的乡土乔木树种,并搭配相应的灌木草本,丰富其植物配置模式,提高城市森林的安全性和稳定性。

道路景观绿化林带对空气颗粒物浓度的影响

【目的】掌握道路景观绿化林带对空气颗粒污染物的影响,在成都驿都大道道路景观绿化林带,开展了TSP(空气总悬浮颗粒物)、PM10(粒径在10μm以下的颗粒物)、PM2.5(粒径在2.5μm以下的颗粒物)和PM1(粒径在1μm以下的颗粒物)4种空气颗粒物浓度观测.【方法】根据实时监测数据,采用浓度和净化百分率评价法分析了道路绿化林带对空气颗粒物的影响.【结果】林带带宽10m处,仅PM10和TSP 2种空气颗粒物的日均浓度达到国家二类区域环境空气质量要求的,分别为(132.0±1.2)μg/m3和(289.2±0.7)μg/m3;30 m林带带宽处的PM2.5,PM10和TSP 3种空气颗粒物的日均浓度分别为(72.3±0.5)μg/m3,(120.9±0.4)μg/m3和(268.9±0.4)μg/m3,均达到了国家二类区域的环境空气质量要求标准;道路景观绿化林带对PM1和PM2.5的净化率峰谷时间出现在15∶00~17∶00,PM10出现在13∶00~15∶00,TSP出现在11∶00~13∶00.【结论】道路景观绿化林带对空气颗粒物有消减作用;净化率随着绿化林带带宽的增加而加大;林带相同带宽处,林带对空气颗粒物的净化率随颗粒物粒径的增大而增加.

成都市龙泉山城市森林公园立地条件类型划分研究

龙泉山城市森林公园是成都市建设“公园城市”的重要一环,收集该区域的森林资源二类调查小班数据,在ArcGIS10.2下利用渔网(Fishnet)将该区域按2 km×2 km划分为319个格网,在格网中心点进行样点设置。在非水域和建设用地的样点(共计307个)周围设置20 m×20 m的样地,调查地形和植被情况,采集土壤样品带回实验室分析测试土壤理化性质。通过主成分分析和系统聚类确定主导立地因子,最后划分龙泉山城市森林公园立地类型并确定困难立地类型。结果表明,龙泉山城市森林公园的立地条件主导因子为地貌、土壤类型、坡位、土层厚。该区域共划分出3个立地类型区、3个立地类型组、34个立地类型。其中,困难立地类型有13个,面积394.47 km^(2),占公园面积30.94%。对困难立地,应结合实际,采取工程措施结合植树造林、植草、封禁等不同措施进行植被恢复。研究结果可为该区域的森林结构优化和生态、景观质量提升、植被恢复等工程建设中树种选择提供科学依据。

利用形态因子建立城市森林主要乔木树种三维绿量预测模型

本文结合卫星图片,通过抽样调查法,调查获取成都市中心城区主要城市绿化树种的物种及其树高、胸径和冠幅等形态指标,并通过回归模型建立形态指标与三维绿量的回归模型。结果表明:1)成都市中心城区城市森林主要绿化树种的树高、胸径和冠幅等形态指标的数量结构总体呈正态分布格局,并以树高5 m^15 m、胸径10 cm^30 cm、冠幅3 m^9 m上的绿化树种数量最多,分别达到49.41%~95.61%,53.77%~89.04%和64.36%~64.04%,表明成都市城市森林主要绿化树种具有径阶结构稳定性。2)树种的单株三维绿量与其树高、胸径和冠幅均呈极显著性正相关(P<0.01),并以冠幅与单株三维绿量的相关系数最大,分布在0.801~0.909;3)根据主要绿化树总的株高、冠幅和胸径的逐步回归建立回归模型,分别建立的以冠幅为自变量和冠幅与树高共同为自变量的两种模型,其模型R^2值均在0.70以上。

生态位研究进展及干旱河谷生态位研究重点

生态位是生态学的重要研究内容,在实际应用中常用生态位宽度(niche breadth)、生态位重叠(niche overlap)、以及生态位相似性比例(niche similarity)等重要指标来衡量物种间生态位关系。干旱河谷区属于生态系统脆弱和退化特别严重的区域,植被恢复十分困难。利用生态位各指标评价干旱河谷区灌木种群对不同资源的利用能力和环境适应能力以及灌木种群之间的生态学相似性和物种间的竞争关系,可筛选出有利于干旱河谷植被恢复的先锋物种。然后选择生态位宽度大的乡土灌木种,并辅以与其种群生态位重叠小或者相似比小的种群为伴生种,以减少种间竞争,有利于形成稳定的群落,最终达到植被恢复的目的。

河岸防护林对土壤重金属含量的影响及其生态风险研究

为了解不同植被配置模式的河岸防护林土壤重金属的含量特征和污染状况,提出能有效降解土壤重金属危害的植被配置模式。本文选择了成都市沙河生态景观防护林带中的乔灌草、乔草、灌草以及单层灌木林和草坪等5种典型植被配置模式林分,测定了Mn、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd和As等重金属和全N、全K和全P等主要营养元素在土壤中的分配状况;并对土壤重金属的生态风险进行了评价。1 Mn、Zn、Cr和Pb等8种重金属元素含量在不同植被配置模式下均有显著性差异(P<0.05),总体表现为Mn含量最高,Zn次之,再次是Cr>Pb>Ni>Cu>Co;As含量最低。2根据土壤环境质量标准(GB15618—1995)评价结果表明,Cr、Ni、Cu、Co和As在5中植被配置模式下均没有超过临界值,Zn在5种植被配置模式下的土壤含量均超过临界值;Mn和Pb则表现为部分配置模式下超过临界值;3土层中分配上,各元素总体表现为土层20~40 cm含量高于0~20 cm。4通过相关性对重金属的来源初步解析表明,0~20 cm土层中重金属来源明显比20~40 cm土层复杂。5Mn、Cr、Co等8种重金属元素在5种植被配置模式下主要表现为未污染或轻度污染和轻度危害。乔灌草配置模式I(植被从上到下依次为:香樟、女贞+十大功劳、迎春+鸢尾)重金属含量最低,综合污染指数和污染的生态风险指数最低。

四川地区土地资源节约型城镇景观林构建乔木树种选择

【目的】为了构建土地资源节约型城镇景观林开展树种选择。【方法】以四川地区城镇景观林构建78种常见乔木树种为对象,从生物学特性、生态功能、景观功能、文化功能和节约度5个方面,选取适宜性、抗病虫害能力、固碳释氧能力、生物多样性保育能力、文化内涵、叶形叶色、管护成本、经济效益等18指标,采用定性与定量相结合的层次分析法对树种进行综合评价。【结果】评价等级为I级的有银杏、香樟、黄葛树、桂花、栾树、乌桕等11种;评价等级为II级的有枳椇、桢楠、合欢、皂角等26种;评价等级为III级的有黑壳楠、柏木、水杉、重阳木、等37种;评价等级为IV级的有蒲葵、巨尾桉、苏铁等3种。【结论】银杏、香樟、黄葛树、栾树、乌桕等具有较强景观质量和生态功能的乔木树种可以作为土地资源节约型城镇景观林的主要构建树种。

川西林盘景观特征研究

集生产、生活和景观于一体的复合型居住模式的川西林盘,不仅是成都平原特有的、全国具有唯一性的川西田园风光,更在传承川西农耕文化和维护成都平原生态环境等方面具有重要意义。本研究采用遥感影像判读的方法,以空间代替时间的方式,根据林盘主要功能,开展了对农耕型、新型聚居点型、生态型、农家旅游型和特殊产业型等6种类型林盘景观特征研究,并通过林盘内的民居、院坝、林地、生产型园地(菜园、果园等)等景观要素与林盘关系研究,解析林盘演替发展规律。结果表明:(1)新型聚居点型林盘则表现为林盘的数量密度最大,达到4. 43个/km^2;生态型林盘平均面积最大,单个林盘平均面积26 830 m^2。(2)林盘的均匀度指数则以生态型林盘最大(36. 733%),新型聚居点型最小(13. 277%);破碎度则以生态型林盘最小(0. 373),特殊产业型最大(2. 287)。(3)林盘内的民居、院坝、林地和生产型园地等景观要素的占地面积均与林盘总面积呈正相关关系。

四川省不同种质金银花绿原酸含量的比较

为了为四川省引进和培育金银花品种提供依据,采用高效液相色谱法,比较不同品种金银花的绿原酸含量。结果表明,从山东省引进的九丰一号、大毛花和从河南省引进的豫封一号的绿原酸含量分别为3.72%、3.15%、3.27%,从重庆市引种至四川省江油市、南江县的渝蕾一号的绿原酸含量分别为7.12%、6.94%它们与原产地没有明显的差异;四川省的细毡毛忍冬中的绿原酸含量高达6.83%。由此可知,九丰一号、大毛花、豫封一号、渝蕾一号为优良的金银花品种,适合引至四川省栽培;作为乡土品种,细毡毛忍冬有很好的培育价值。

岷江上游干旱半干旱河谷区生境分类研究——以杂谷脑河为例

以岷江上游杂谷脑干旱河谷区作为研究对象,利用实地调查资料,结合森林资源二类调查小班数据和林地保护利用资料,根据地形、土壤、水分、植被等因子对该区域河谷地带、阴坡和阳坡的生境分别进行了分类,为该区域的生境质量评价提供依据,也为人工造林中树种选择及造林模式提供科学依据和理论指导,同时也为类似困难立地条件地区的人工植被恢复提供参考依据。

青神县城市森林结构特征

森林的结构决定功能,功能反映结构。调查青神县城市森林结构现状,分析存在的问题和空间规律,为森林城市的规划和城市森林的建设提供基础资料和参考依据。将青城县城区的绿地分为公园绿地、道路防护绿地和附属绿地三大类。对这三大类绿地内的木本植物进行全部或抽样调查。分析物种组成特征,计算物种多样性、径级结构和冠幅结构等。结果:(1)青神县城市森林的木本植物一共有96种(不含竹林湿地公园),隶属于45科76属。(2)城市森林绿化木本植物中常绿植物明显占优势,常绿植物物种数是落叶物种数的1.88倍。(3)物种多样性水平以附属绿地最高,其次是公园绿地,街道防护绿地最低。(4)从观赏部位来看,以植株造型和观花物种占优势,分别占总物种数的36.73%、29.59%,色叶类物种数占13.27%。(5)乔木物种以胸径10~20 cm、冠幅2~4 m的最多,均占50%以上。青神县城市森林物种多样性还不够丰富,在今后的城市森林建设中,应以乡土乔木树种为主,合理搭配灌、草物种,并增加色叶、观花、观果类植物的种类和数量。

岷江干旱河谷区白刺花种群种子雨及天然更新研究

针对干旱河谷植被恢复重建,开展白刺花种子雨和繁育对策的研究,为干旱河谷植被恢复重建提供依据。以干旱河谷主要建群种白刺花为对象,根据其分布状况,采用样地调查的方法,开展现场调查开展研究。(1)从种子结果数量看,白刺花种群结果量在低海拔和高海拔相对较高,在海拔1700 m^1800 m结果量最低;(2)果核内种子数量,随着海拔梯度升高增加,在海拔1800 m^2200 m荚果内的种粒含量则以3粒以上/果为主;(3)种子雨的下落时间主要从6月开始,种子雨降落密度逐渐升高,7月中旬到8月上旬为高峰期,8月中下旬为末期;种子雨中,虫蛀种子率随着种子量增加而减少;(4)白刺花种群的种子萌发幼苗主要分布于种子量较大的高海拔区域。在干旱河谷区增加土壤种子库内的种子数量和质量,可以提高其种群萌发更新机会。

封山育林对杂谷脑河干旱河谷区植被恢复的影响

本文通过对干旱河谷封山育林区域与未封山育林区造林苗木生长状况和灌草群落特征对比,开展封山育林对干旱河谷区植被恢复成效研究。研究结果表明：在相同坡向和海拔梯度上,封山育林区造林苗木平均保存率和树高净生长量均极显著性高于未封山育林区,其差值变化幅度分别为21%（阴坡Ⅰ）-31%（阴坡Ⅲ）和42.7%（阳坡Ⅰ）-59.7%（阳坡Ⅱ）;灌草平均盖度和高也表现为封山育林区高于未封山育林区,灌木和草本平均盖度差值变化幅度1.1%（阳坡Ⅰ）-26.7%（阳坡Ⅱ）和2.2%（阳坡Ⅰ）-18.5%（阳坡Ⅱ）之间;灌木和草本平均高度差值变化幅度8.2%（阳坡Ⅰ）-53.5%（阴坡Ⅲ）之间和17.9%（阴坡Ⅲ）-28.9%（阴坡Ⅱ）之间。

岷江上游干旱河谷多花苀子梢人工繁育试验研究

多花苀子梢在岷江上游干旱河谷区广为分布,资源丰富。多生于山坡及向阳地、石质山地、干燥地及溪边的灌丛中,其伴生植物多以豆科、蔷薇科为主。在该区域针对多花苀子梢的研究较少。对多花苀子梢人工繁育进行了研究,以期将多花苀子梢作为抗旱物种或景观植物进行推广。多花苀子梢可用种子点播和嫩枝扦插两种方式进行繁殖,其中种子采用浸种催芽法进行预先处理,在60℃水温浸种处理方式下,种子发芽率达到最高82.65%,种子催芽后,在田间进行点播,在良好的田间管理措施之下,多花苀子梢植株当年生长量可达90cm以上,且当年可开花1次;多花苀子梢一般选用嫩枝进行扦插繁殖,在使用生根剂的处理下,可大大提高插穗条生根率,其中以200mg·kg-1浓度为最高,生根率达84.33%。多花苀子梢在岷江上游干旱河谷区分布较广,采种较为容易,用种子点播萌发实生苗抗逆性强,育苗成本低于嫩枝扦插繁殖,因此在大量育苗时可优先考虑种子繁殖的方式。

川中丘陵区人工柏木林不同间伐强度效果评价

为提高川中丘陵区大量人工柏木林(Cupressus funebris)的生态、经济功能,开展不同强度抚育间伐试验,探讨适宜间伐强度和林分密度,为该区域的低效防护林质量精准提升和可持续经营提供科学参考。选取35~40年,郁闭度≥0.8,林下灌木盖度≤20%,草本盖度≤30%的人工柏木林作为研究对象,采用随机区组方法,设置3种间伐强度(10%~15%,16%~25%,26%~35%)和对照(不间伐)。对间伐12年后的林分按不同强度各设置大小为20m×20m的样地5个,共计20个。分别调查、测定林分乔木生长因子、林下灌草生物多样性、林下天然更新幼苗、枯落物蓄积量和持水性能、土壤理化性质。最后基于主成份分析法对样地进行综合评价。(1)间伐后,可明显促进保留乔木的生长。与对照相比,10%~15%,16%~25%,26%~35%的树高、胸径和蓄积连年生长分别提高4.48%、17.91%、58.21%,49.06%、122.64%、201.89%和18.21%、53.30%、95.24%。(2)不同间伐强度林下灌木、草本的丰富度、Simpson指数、Shannon-Wiener指数均高于对照。尤以26~35%最为明显,其林下灌木、草本的丰富度、Simpson指数、Shannon-Wiener指数分别比对照增加了68.00%、108.00%、131.23%、78.74%、134.98%、179.73%。(3)不同间伐强度各级幼苗的数量均大于对照。以26~35%为例,<10cm、10~30cm、30~50cm、50~150cm天然更新幼苗数量分别比对照高83.78%、80.00%、83.33%、72.09%。(4)总枯落物蓄积量按大小顺序为26%~35%(3.86±0.10T.hm^(−2))>16%~25%(2.93±0.07T.hm^(−2))>10%~15%(2.06±0.13T.hm^(−2))>对照(1.40±0.06T.hm^(−2))。不同间伐强度枯落物的最大持水率、最大拦蓄量和有效拦蓄量均高于对照。26%~35%的最大持水率、最大拦蓄量和有效拦蓄量分别是对照的1.54倍、2.75倍和2.76倍。(5)土壤容重按由小到大的顺序排列为26%~35%<16%~25%<10%~15%<对照。土壤毛管孔隙度按大小排列为26%~35%>16%~25%>10%~15%>对照。土壤饱和持水量按大小排列为16%~25%>26%~35%>10%~15%>对照。土壤全C、全P、全K含量各处理的规律一致,即按大小顺序排列为16%~25%>26%~35%>10%~15%>对照。不同间伐强度全N、有机质的含量按大小排列为26%~35%>16%~25%>10%~15%>对照。(6)基于主成份分析综合评价得分按大小排列为26%~35%>16%~25%>10%~15%>对照。川中丘陵区人工柏木林适宜间伐强度为20%~35%,即保留株数为1700株·hm^(−2)~2100株·hm^(−2)。

川中丘陵区人工柏木林不同间伐强度下枯落物层和土壤层的水文效应

适宜的林分结构有利于提高林分的生态经济功能。开展川中丘陵区柏木(Cupressus funebris)人工林的抚育间伐试验,比较不同间伐强度下枯落物层和土壤层的水文效应,探讨水土保持的最适间伐强度,为该区域的人工柏木林可持续经营、管理提供科学依据。2007年选取35~40年,郁闭度≥0.8,林下灌木盖度≤20%,草本盖度≤30%的人工柏木林,采用随机区组方法,设置4种间伐强度Ⅰ:10%~15%,Ⅱ:16~25%、Ⅲ:26~35%和对照CK(不间伐)。2019年实地取样分析,计算土壤容重、毛管孔隙度、总孔隙度、最大吸持贮水量、饱和贮水量和枯落物蓄积量、自然含水率、最大持水量、最大持水率、最大拦蓄量、有效拦蓄量等水文效应指标以及枯落物持水、吸水动态过程模拟。(1)间伐后,枯落物蓄积量明显增加。间伐强度Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ总枯落物蓄积量分别是CK的1.24倍、1.78倍和2.38倍。枯落物持水性能也明显增加,间伐强度Ⅲ的最大持水量和有效拦蓄量分别是CK的3.73倍和2.59倍。除间伐强度Ⅱ与CK差异不显著外(P>0.05),其余处理间差异显著(P<0.05)。(2)枯落物层持水量随浸泡时间的变化遵循对数函数W=a–b×ln(t+c),R^2>0.95,吸水量随浸泡时间的变化遵循幂函数V=mtn,R^2>0.80,拟合效果较好。(3)不同间伐强度下的土壤容重均明显低于CK。间伐强度Ⅲ土壤毛管孔隙度最大(35.30±2.60%),最小的是对照(28.19±1.29%)。0~30 cm土壤最大吸持水量在间伐强度Ⅲ为最大(105.90±2.60 mm),其次是Ⅱ(103.07±3.01 mm),最小的是CK(84.58±1.29 mm)。不同间伐强度的饱和贮水量均高于CK。间伐强度Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ土壤0~30 cm饱和贮水量分别是CK的1.09倍、1.21倍和1.27倍。综合土壤层和枯落物层的水文效应,间伐强度Ⅲ,即保留株数1700株·hm^−2~2100株·hm^−2为最适宜强度,3种间伐强度下的林分水文性能均优于CK,说明间伐对林地水文性能的提高具有积极作用。

不同林分类型对城市水岸土壤的改良效应

本文通过对成都市沙河景观生态防护林带中6种典型林分土壤理化特征,了解林分对城市土壤的改良效应,指导城市土壤保育提供依据。选择了刺槐林,女贞榆树混交林,黄葛树女贞混交林、水杉林以及竹林、蒲葵林等6种典型林分类型为对象,通过对林分土壤的机械组成、孔隙度和全氮、全磷、全钾等主要营养元素含量的对比,开展不同林分类型对城市水岸土壤的改良效应研究。研究结果表明:(1)6种林分土壤中,女贞榆树混交林土壤的黏粒和粉粒含量最高,分别为7.79%±0.06%和60.01%±0.15%;黄葛树女贞混交林和刺槐林次之;蒲葵林和散生竹林最低。(2)土壤总孔隙度和毛管孔隙度表现为刺槐林最高,分别为47.41%±0.79%和44.22%±0.87%;其次是女贞榆树混交林>黄葛树女贞混交林>竹林>水杉林>蒲葵林。(3)土壤全氮、全磷和全钾含量均以女贞榆树混交林最高;土壤全氮和全钾的最低含量为水杉林含量,土壤全磷的最低含量则为蒲葵林。综合土壤机械组成、孔隙度和全氮、全磷、全钾等主要营养元素含量的表现看,女贞榆树混交林对城市土壤的改良效应最好。

成都城区典型污染天气城市森林对大气颗粒物的影响

大气颗粒物(PM2.5和PM10)是影响城市空气质量的首要污染物。近年来成都秋冬季受气象条件制约,大气颗粒物污染严重。本文通过对成都2016年秋冬季大气颗粒物日均浓度动态变化及典型污染天气城市森林内外大气颗粒物浓度日变化分析,得出以下结论:(1)大气颗粒物浓度和气象条件有显著相关关系,有利的气象条件可以加速大气颗粒物的扩散,能有效的改善空气质量;(2)城市森林中的PM10和TSP日均浓度皆低于森林外,城市森林内的大气颗粒物日变化规律基本呈现"早晚高、白天低"的格局。

基于水生植物组合的富营养化水体变化趋势的统计分析

本文通过四种组合的水生植物吸收富营养化水体氮磷浓度的变化值,用SPSS软件进行了统计分析,分析并发现了四个组合中的苦草+浮萍组合与菖蒲+浮萍组合对溶解氧的显著差异性,结合溶解氧浓度变化趋势图,得出了苦草+浮萍组合是富营养化水体中吸收氮磷成分的最佳组合结论。