贵州喀斯特生态系统不同恢复阶段植物群落凋落物及碳氮归还动态

凋落物是森林生态系统碳库的重要组成部分,本研究对贵州普定喀斯特生态系统5种不同恢复阶段(稀灌草丛、藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林、次生乔木林)植物群落的凋落物总量、凋落物组成(叶、枝、花果等)特征、凋落物量月动态及碳氮归还量进行了一年的定位观测。结果表明:稀灌草丛、藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林、次生乔木林的年总凋落物量分别为726.0、3811.6、5161.0、4378.8、4604.8 kg/hm^(2),随着群落的恢复发展,凋落物总量呈现出先升高后缓降的变化趋势;各恢复阶段植物群落叶凋落物量占总凋落物量的64.2%~74.9%,枝凋落物量占总凋落物量的11.4%~18.1%,花果等凋落物量占总凋落物量的9.8%~19.5%;群落恢复初期(稀灌草丛、藤刺灌丛、灌木林)凋落物量月动态呈单峰型,而群落恢复中后期(乔灌过渡林、次生乔木林)凋落物量月动态呈双峰型,各恢复阶段植物群落的叶凋落物量与总凋落物量的月动态基本一致;C、N含量总体上表现为花果等凋落物>叶凋落物>枝凋落物,5种不同恢复阶段植物群落凋落物中C、N的年归还总量与其年总凋落物量显著正相关。

亚高山针叶林不同恢复阶段群落物种多样性变化及其对土壤理化性质的影响

研究了亚高山针叶林不同恢复阶段物种多样性的变化 ,并用逐步多元回归分析法探讨了 17种土壤理化指标对多样性变化的响应。结果表明 :人工林物种多样性随着恢复年代的增加呈逐渐增加的趋势 ,乔、灌、草各层物种组成也发生相应的变化 ,但多样性的恢复十分缓慢。不同土壤理化性质对物种多样性变化的响应不尽相同 ,其中土壤容重、土壤含水量等表征土壤水源涵养功能的物理指标 ,随着物种多样性指数的增加而得到改善 ;枯枝落叶贮量、有机质含量、水解性酸和 Ca、Mg、P含量等土壤营养功能指标也随乔、灌层物种多样性的增加而增加 ,土壤 K2 O含量随草本层物种多样性的增加而减少 ;并建立了上述 9项指标与物种多样性的相关数学模型。其余 8项指标与多样性指数没有直接的线性关系。

衡阳紫色土丘陵坡地植被不同恢复阶段土壤微生物量碳的变化及其与土壤理化因子的关系

以典型的衡阳紫色土丘陵坡地植被不同恢复阶段为研究对象,采用空间代替时间序列方法,选用立地条件基本一致的裸荒地、草坡、灌木林和森林基本相似的4个植被恢复阶段,通过调查取样和实验分析,探索了不同植被恢复阶段土壤微生物量碳、土壤物理性状和速效养分的变化特征及相互关系。结果表明:(1)随着植被由低级向高级的演替,土壤微生物量碳、有机质及速效磷显著升高(p<0.05);土壤pH值、容重及根土比显著降低(p<0.05);速效氮和速效钾变化不一致;(2)灰色关联分析表明,土壤有机质、根土比、有效磷、土壤容重与微生物量碳具有较大的关联度,通径分析表明,土壤有机质、有效磷、土壤容重和根土比对微生物量碳的形成有较强的直接作用,有效氮表现出较强的间接效应;根土比-有效磷、有机质-土壤容重、有效氮-土壤容重之间相互调节,相互制约,间接调控着微生物量碳的形成。这将丰富该地区植物生态学与恢复生态学的内容,为衡阳紫色土丘陵坡地生态系统的恢复与重建提供了重要依据。

长白山红松阔叶林不同恢复阶段蛾类组成和多样性研究

研究了长白山地区不同恢复阶段的红松阔叶林内蛾类的物种组成和多样性，分析了蛾类科属组成与林分不同恢复阶段间的关系．结果表明，2006～2007年调查蛾类23科，410种，共计6520头．红松阔叶林Ⅱ（MF）内物种多度以及Fisher’a和e^H＇最高，4个林分内蛾类种一多度关系均趋于对数级数分布，符合生态位优先占领假说．单因素ANOVA分析表明，苔蛾科（Lithosiidae）、夜蛾科（Noctuidae）、螟蛾科（Pyralidae）、灯蛾科（Arctiidae）和卷蛾科（Tortricidae）蛾类物种数与林分干扰恢复程度显著相关，尺蛾科（Geometridae）、刺蛾科（Limacodidae）、天蛾科（Sphingidael、舟蛾科（Notodontidae）蛾类头数与林分恢复阶段相关不显著．

露天煤矿不同恢复阶段大型土壤动物群落结构

对平朔安太堡露天煤矿恢复生态系统中不同恢复阶段的大型土壤动物群落组成进行了调查,共获取大型土壤动物316头,隶属4纲8目30科。利用DIC多样性指数与密度-类群多样性指数(DG指数)以及Gower相似性指数对土壤动物群落结构进行了分析。结果表明:随着土地复垦与生态重建时间的延长,恢复生态系统中土壤动物群落的结构趋于复杂;在排土场形成到复垦13年的这个恢复阶段中,大型土壤动物群落的演替处于增长期,且在增长期内,土壤动物群落的增长速度为快-慢-快;在恢复时间较长的生态系统之间,土壤动物群落之间相似性指数值相对较大。

黄土坡面不同植被恢复阶段的减流减沙效益研究

在延安燕沟流域退耕黄土坡面,根据植被状况建立不同植被恢复阶段(耕地、草地、灌木地、林地)径流小区,分析在退耕还林(草)工程实施以后,不同植被恢复阶段的减流减沙效益。结果表明,与坡耕地相比,各小区的减流减沙效益为:林地>灌木地>草地,草地和灌木地的减沙效益大于减流效益。对比草地和灌木地刈割前后的产流产沙量,可以看出,草地和灌木的减流效益有80%以上是由于地表枯落物及根系拦蓄径流造成,刈割后产沙量有明显增加,表明处于植被演替初级阶段的近地表层生态功能仍然比较脆弱,仍需进行封育保护。

衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤微生物与养分的耦合关系

采用空间代替时间序列的方法,对衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤微生物特征与养分的耦合关系进行研究。结果表明,1)不同恢复阶段土壤养分存在明显差异,从裸荒地阶段(Ⅰ)、草本阶段(Ⅱ)、灌木阶段(Ⅲ)到乔木阶段(Ⅳ),土壤含水量、土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷显著增加(P<0.05),全磷、p H值逐渐减小(P>0.05),全钾和速效钾的差异变化不大。2)不同恢复阶段微生物总数显著增加(P<0.05),其中细菌数量显著增加(P<0.05),真菌数量的大小顺序为草本阶段(Ⅱ)>裸荒地阶段(Ⅰ)>灌木阶段(Ⅲ)>乔木阶段(Ⅳ)(P<0.05);放线菌数量的大小顺序为草本阶段(Ⅱ)>乔木阶段(Ⅳ)>裸荒地阶段(Ⅰ)>灌木阶段(Ⅲ)(P<0.05)。裸荒地阶段(Ⅰ),细菌数量与放线菌数量呈显著正相关(P<0.05),草本阶段(Ⅱ),放线菌数量与真菌数量呈极显著正相关(P<0.01),灌木阶段(Ⅲ)和乔木阶段(Ⅳ),细菌数量、真菌数量和与放线菌数量之间呈极显著正相关关系(P<0.01)。3)相关分析表明,不同恢复阶段微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷之间的相关性性达显著或极显著水平(P<0.05或P<0.01),土壤微生物量与土壤养分的关系密切(P<0.05或P<0.01),而微生物数量与土壤养分的相关性较弱(P>0.05)。4)典型相关分析表明,不同恢复阶段土壤微生物属性和土壤养分的耦合关系不同。裸荒地阶段(Ⅰ),土壤含水量、土壤有机质、全氮和全磷主要影响微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷(P<0.01)。草本阶段(Ⅱ),土壤有机质、全磷和p H值起较大作用,主要影响微生物量碳、细菌、真菌(P<0.01)。灌木阶段(Ⅲ),土壤有机质、全磷和p H主要影响微生物量碳、微生物量氮和真菌(P<0.01)。乔木阶段(Ⅳ),全磷、碱解氮和p H值主要影响微生物量碳、微生物量氮和细菌(P<0.01)。研究结果对于构建衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复技术体系具有理论与实践意义。

川西亚高山暗针叶林恢复过程中不同恢复阶段的定量分析

以空间代替时间的方法,运用种间联结测定、主成分分析和最优分割法对川西亚高山箭竹-暗针叶林和藓类-暗针叶林经采伐后自然恢复形成的不同恢复系列（20、30、40和50年）,以及未被采伐而保留下来的160～200年生暗针叶老龄林进行恢复阶段的定量分析.结果表明：藓类和箭竹暗针叶次生林向暗针叶老龄林恢复过程中,红桦、卧龙柳、五角槭、疏花槭、康定野樱桃、挂苦绣球、椴树和川滇柳归并为衰退种组;湖北花楸、陕甘花楸和微毛野樱桃归并为过渡种组;岷江冷杉、紫果云杉、铁杉和青扦归并为进展种组.20～40年生的次生林进入以红桦为主的阔叶林阶段,其森林类型分别为藓类-红桦林和箭竹-红桦林;恢复到50年,则开始进入红桦和岷江冷杉组成的针阔混交林阶段, 其森林类型分别为藓类-红桦-岷江冷杉林和箭竹-红桦-岷江冷杉林;未被采伐而保留下来的160～200年生暗针叶林是以岷江冷杉为主的暗针叶老龄林阶段, 其森林类型分别为藓类-岷江冷杉林和箭竹-岷江冷杉林.

喀斯特退化森林不同恢复阶段土壤酶活性研究

本文以典型喀斯特退化森林不同植被恢复阶段为研究对象,采用空间代替时间序列的方法,选取立地条件基本相似的草坡、灌草、灌木、乔灌、乔木和顶级六个植被恢复阶段,并以坡耕地为对照,通过调查取样和实验分析,探索了退化森林不同恢复阶段土壤酶活性的变化特征。结果表明,不同植被恢复阶段对土壤养分的影响显著,随着植被由低级向高级演替,养分也随之增加。相关分析结果表明,土壤养分与土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶显著相关。方差分析显示,不同植被恢复阶段对土壤酶活性有显著影响;对于土壤脲酶活性而言,石缝与土面、石缝和石土面之间存在着显著的差异性,而小生境对于土壤蛋白酶和蔗糖酶活性的差异不显著。

喀斯特退化生态系统不同恢复阶段土壤质量研究

Karst is one of the weakest kinds of ecological environments and one of the main factors that restricts economic development in south-west China.And restoring vegetation and improving soil quality is among urgent affairs of the region.It is very important to explore the effects of different succession stages on soil quality for the restoration and management of karst degraded mountain.In this study,three succession stages in karst degraded mountain were selected at the Baimiao Mountain in Beibei of Chongqing.The three succession stages are grass stage,brush stage and forest stage.The paper reported the responses of 15 indicators including the Shannon-Wiener index,soil physical and chemical properties to the three succession stages.In addition,the index of soil quality was analyzed.Results showed that: different succession stages led to significant differences in the Shannon-Wiener index and soil physico-chemical properties.The soil quality of the three succession stages was ranked as follows: brush stage>forest stage>grass stage,and the same rule to the Shannon-Wiener index.In brush stage, soil bulk density,soil water,water holding capacity,capillary porosity,soil porosity and air porosity were significantly lower than those of two others,and soil organic matter,nitrogen and phosphorus as well.

基于生物性状分析方法的不同恢复阶段无瓣海桑人工林湿地大型底栖动物生态功能研究

根据2014年11月在深圳福田国家级自然保护区裸滩、8年、9年、14年、16年和20年无瓣海桑(Sonneratia apetala)人工林以及天然白骨壤(Avicennia marina)红树林生物调查数据,通过"裸滩-人工林-天然红树林"对照分析,对不同恢复阶段无瓣海桑人工林大型底栖动物生物性状分布模式、功能多样性和功能冗余以及与环境因素之间的关系进行研究。结果表明,裸滩、8至16年无瓣海桑人工林以及天然林和20年林龄人工林分别具不同的性状分布模式;其中栖息地结构越复杂和有机质含量越高,大型底栖动物中低迁移能力、较小个体和栖息方式为爬行/游泳型、幼虫为浮养幼虫以及食性为沉积食性和植食性的物种所占比例越大。功能多样性总体上随栖息地结构复杂性和有机质含量的增加呈先增加后降低的趋势;功能冗余则呈红树林样点远高于裸滩的趋势。总体而言,红树林栖息地结构复杂性的适量增加对大型底栖动物生态功能较为有益。

不同恢复阶段人工沙棘林土壤腐殖质组成及性质

以陇东黄土高原沟壑区人工沙棘林根际土壤为研究对象,研究了不同恢复阶段近熟期沙棘林土壤的腐殖质组成、结合形态及胡敏酸的光学性质。结果表明,不同恢复年限人工沙棘林下土壤腐殖质各组分有机碳含量为:胡敏素(HM)>胡敏酸(HA)>富里酸(FA);PQ值(可提取腐殖质中HA的比例)表现为:CK>7a>10a>15a,且不同恢复年限各层土壤的PQ均大于52%;E4/E6和ΔlgK(色调系数)的值:15a>10a>CK>7a;RF值(相对色度)与E4/E6和ΔlgK的变化趋势相同,即15a>10a>7a>CK。恢复15a后,各层土壤有机碳的腐殖化程度比10,7a和CK显著降低,说明随着恢复年限的增加,土壤的腐殖化程度趋向简单,土壤胡敏酸的氧化稳定性下降,且不利于土壤的肥力发展。因此,在利用人工沙棘林进行水土保持和恢复提高土壤综合肥力超过15a时,应及时更新。

废弃矿区不同植被恢复阶段对水稳性团聚体的影响

通过野外取样和室内分析相结合的方法,研究废弃矿区不同植被恢复阶段水稳性团聚体含量及有机碳分布特征。结果表明：1）C0模式中〈0.25 mm水稳性团聚体含量为56.28%,且随着矿区植被恢复历史的延长,〈0.25 mm水稳性团聚体逐渐降低;2）C0模式水稳性团聚体平均重量直径为1.092 mm,且随着矿区植被恢复历史的延长呈逐渐增加的趋势;3）废弃矿区不同恢复阶段的有机碳主要分布在〉5mm和2~5mm的较大径级的团聚体中,随着径级的减少,水稳性团聚体有机碳含量呈逐渐减少的趋势;4）废弃矿区不同植被恢复阶段的有机碳和全氮含量均与0.5~1 mm和0.25~0.5 mm的水稳性团聚体含量显著正相关,而与〈0.25 mm的水稳性团聚体显著负相关。

木荷马尾松人工林不同恢复阶段物种多样性研究

以空间代时间法,对中亚热带区域的木荷马尾松人工林的物种多样性进行研究,以乔木种的重要值为指标进行聚类分析,将群落划分为4个恢复阶段.研究结果表明,随着时间的推移,群落的α多样性指数基本上逐渐增大,且乔木层相应的多样性指数均小于灌木层的,而草本层的变化规律不明显.群落恢复时间最长、物种多样性最高的第4阶段的Shannon-W iener指数、Simpson指数和均匀度指数分别仅为1.566、0.611、0.578(乔木层)和3.420、0.960、0.933(灌木层),远远低于其它同类天然次生林的.

黄河小浪底库区不同恢复阶段土壤退化评价

通过对黄河小浪底库区不同恢复阶段土壤的调查研究,结果表明,库区土壤大部分出现中度退化,很少一部分退化为弱退化,一部分为强度退化。乔木恢复阶段中次生栓皮栎林地土壤退化最轻;库区土壤退化类型有贫养分化、贫微生物化、结构劣化、碱化和严重干旱化。3个恢复阶段的土壤退化程度为,乔木恢复阶段<灌丛恢复阶段<草本恢复阶段,其中,人工侧柏林下土壤退化程度较灌丛和魁蒿的重些。

喀斯特峡谷区不同恢复阶段土壤微生物量及呼吸商

土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸及微生物商值(微生物商qMB、微生物呼吸商qCO2)是土壤质量的敏感性指标。对喀斯特峡谷区不同植被恢复阶段土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸及其qMB、qCO2进行研究,结果表明:在植被恢复过程中,土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸及qMB均表现为从退耕地到草本群落下降,从草本到灌木群落上升,从灌木到乔木群落略微上升或者趋于稳定;qCO2的变化规律与它们相反。在同一恢复阶段,土壤微生物生物量,土壤微生物呼吸,qMB值均随土层加深而减小。土壤微生物生物量、微生物呼吸及其qMB、qCO2与土壤总有机碳、全氮、全磷具有显著的线性相关关系(p<0.05),可用来评价土壤质量。

桂林岩溶石山檵木群落不同恢复阶段地上生物量模型构建及分配格局

通过AIC、BIC准则结合R^2选择不同恢复阶段的最佳模型,用校正系数估计值的标准误差、平均系统误差和总相对误差值评价所建立模型的精确性,并用所构建的生物量模型对檵木群落不同恢复阶段群落地上生物量和檵木地上生物量的分配格局进行分析。结果表明:(1)运用5种模型进行回归分析,不同恢复阶段树干和地上生物量估测效果极佳,叶和枝生物量次之。选用模型Ⅳ:W=a+b (D^2H)建立乔灌阶段地上生物量的最优模型,选用模型Ⅲ:W=a×D^b×H^c建立灌木阶段和小乔林阶段地上生物量的最优模型。(2)利用建立的檵木群落不同恢复阶段立木生物量生长模型对檵木群落的植被生物量进行估算,不同恢复阶段干生物量和地上生物量大小排列顺序为小乔林阶段>乔灌阶段>灌木阶段;叶生物量和枝生物量大小排列顺序为乔灌阶段>小乔林阶段>灌木阶段。(3)檵木群落中作为建群种的檵木,其地上生物量大小排列顺序为乔灌阶段>小乔林阶段>灌木阶段,檵木生物量在檵木群落不同恢复阶段的群落生物量中所占比例在持续下降。这说明随着桂林岩溶石山檵木群落自然恢复演替的进行,生态系统运行的能量基础和营养物质来源随着群落向更高级的演替阶段发展,而檵木的建群种地位可能会被逐步替代而退居亚乔木层。

巫溪县红池坝不同植被恢复阶段土壤养分评价

巫溪县红池坝地区由于历史上不同干扰强度和多种生态恢复措施的影响,形成了植被自然恢复过程的一系列演替阶段。通过对不同恢复阶段群落土壤有机质和N,P,K元素含量变化进行了比较分析,并运用灰色关联法综合评价了其土壤养分水平。各恢复阶段土壤肥力的关联度顺序为:落叶阔叶林(0.953)>林灌过渡带(0.601)>灌木灌丛(0.559)>草本群落(0.526)>针阔混交林(0.462)>针叶纯林(0.351)。落叶阔叶树种由于凋落物丰富、分解速率快,而具有显著的自肥能力;草本群落因固氮植物的存在,也具有良好的土壤养分条件;针叶纯林则因针叶分解缓慢,土壤营养条件最差。由此可见,在植被恢复与重建过程中,应充分利用落叶阔叶树种较强的自肥能力加快对立地环境条件的改造;同时,还应重视草本群落在特定条件下的生态效益,在一些地段草本植物(特别是固氮植物)也应作为生态恢复的培植对象。

季风常绿阔叶林不同恢复阶段附生维管植物多样性及分布

通过对云南普洱地区不同恢复阶段(恢复15年、30年和原始林群落)季风常绿阔叶林群落内附生维管植物的调查,分析了不同恢复阶段附生维管植物的物种丰富度、多度、分布和相似性关系,并探讨附生维管植物与宿主的关系。结果表明:(1)在0.81 hm2的调查样地中,共发现附生维管植物3 116株(分属9科20属22种);(2)原始林中附生维管植物的物种丰富度(17种)要显著高于恢复30年(7种)和15年(5种)群落;(3)原始林与不同恢复阶段群落中附生维管植物的物种组成有显著不同,恢复15年群落中的附生植物主要由蕨类植物组成,兰科植物是原始林附生植物的主要物种组成,有些物种仅出现在原始林中,可以作为季风常绿阔叶林恢复程度的指示物种;(4)原始林附生维管植物的多度要显著高于恢复阶段;(5)3个群落类型中的附生维管植物在水平方向都为聚集分布,恢复15年群落主要分布在0 5 m,原始林中分布可达到20 m;(6)原始林中附生维管植物物种丰富度和多度与宿主的胸径之间存在显著正相关,而2个恢复阶段森林中不存在相关性。

黄土高原人工沙棘林恢复阶段土壤黑碳、颗粒有机碳的积累

对黄土高原沟壑区人工沙棘林不同恢复阶段土壤中的黑碳(BC)、总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)和颗粒有机碳(POC)、稳定性有机碳(SOC)、矿质结合态有机碳(MOC)的空间分布和积累进行研究。结果表明,不同恢复阶段人工沙棘林的土壤BC、POC、LOC、TOC由表层至下层均呈显著降低规律,SOC、MOC由表层至下层均呈显著上升规律。不同恢复阶段0-10cm土层表现为MOC>SOC>BC>POC>LOC,10-20cm土层表现为SOC>MOC>BC>POC>LOC,20-30cm土层表现为SOC>MOC>BC>POC>LOC。不同恢复阶段人工沙棘林土壤BC/TOC以0-10cm土层最低,随恢复阶段的延长而下降。不同恢复阶段LOC/TOC、POC/TOC由表层至下层呈明显降低规律。不同恢复阶段在0-10cm,10-20cm土层中,BC/TOC随恢复年限延长呈下降趋势,而POC/TOC呈上升趋势,恢复年限对LOC/TOC均无影响,且两土层呈现一致的规律。20-30cm土层中,恢复年限对POC/TOC无影响。BC/TOC随恢复年限延长呈明显下降趋势,LOC/TOC则呈现凹形分布。