“关键种”理论与福建南亚热带极度退化生态系统重建构想

从“关键种”理论入手 ,结合福建省南亚热带环境与植物资源的实际 ,以实现适宜的顶级群落为目的 ,探讨快速重建福建省南亚热带极度退化生态系统的模式 ,即先使用福建南亚热带当地榕属植物营造生态系统的“关键植物资源”使之能自我维持 ,然后以关键植物资源为构架 ,通过自然扩散和人工协助等综合手段 ,依靠生态系统的自组织 ,重建整个生态系统。同时 ,对运用“关键种”理论指导福建省南亚热带极度退化生态系统重建的几个瓶颈问题 ,以及开展南亚热带极度退化生态系统生态重建实践对“关键种”

混单播措施下极度退化草地植被和土壤碳氮恢复效果研究

为明确植被重建对极度退化草地植被、土壤物理性质及土壤碳、氮含量的影响,以极度退化草地(EDG)和未退化草地(NDG)为对照,对极度退化草地上建植的4年单播草地(SSG)和混播草地(MSG)的植被特征、土壤物理性质及土壤碳氮含量进行研究。结果表明:植被重建草地地上生物量显著高于极度退化草地和未退化草地(P<0.05);未退化草地总有机碳含量为32.13 g·kg^(−1),极度退化草地仅16.44 g·kg^(−1),混播、单播草地分别为18.65和17.21 g·kg^(−1),分别是未退化草地的58.05%和53.56%;混播和单播草地全氮、土壤微生物生物量碳氮含量显著低于未退化草地(P<0.05),与极度退化草地无显著差异(P>0.05)。对各草地植被、土壤指标进行相关分析发现,植被重建后,植被生物量和土壤状况发生一系列变化,且植被因子与土壤指标相互影响。各草地熵权-TOPSIS法综合分析发现,4年单播、混播草地相对接近度(C_(i))值高于极度退化草地,且混播草地C_(i)值高于单播草地。综上,植被重建后极度退化草地植被生物量及土壤碳、氮储量增高,且混播比单播措施恢复效果好,与未退化草地相比,4年植被重建草地需要更长时间的演替才能恢复到稳定的多年生草地状态,且4年植被重建草地应及时补充氮肥。

起垄-施肥模式对极度退化高寒草甸土壤理化及酶活性特征的影响

【目的】获得极度退化高寒草甸土壤快速修复模式。【方法】选用甘南藏族自治州碌曲县典型的极度退化高寒草甸为试验地,给于不同的整地措施和施肥处理,混播70%垂穗披碱草(Elymus nu-tans)+30%燕麦(Avena sativa),分析其对极度退化高寒草甸土壤特性的影响。【结果】1)0~20 cm土层,土壤有机质、碱解氮、速效磷含量和碱性磷酸酶活性在起垄样地高于平地,20~30 cm土层,起垄中全磷、碱解氮、速效磷含量和蔗糖酶活性高于平地样地。2)起垄样地0~10 cm土层全磷含量在氮肥、微生物菌剂和氮肥+微生物菌剂处理中均低于不施肥处理;平地样地0~10 cm和20~30 cm土层,氮肥+微生物菌剂处理土壤全磷、全钾、碱解氮、速效磷含量和碱性磷酸酶、蔗糖酶活性高于单施氮肥或微生物菌剂处理。3)整地和施肥模式互作下,0~10 cm、20~30 cm土层全磷含量和10~20 cm土层碱解氮及有机质含量增加显著。【结论】起垄模式较平地在优化土壤有机质、全磷、碱解氮、速效磷含量和碱性磷酸酶活性方面更具优势,采用起垄与氮肥+微生物菌剂的互补技术可快速提高有机质、全磷、碱解氮含量和碱性磷酸酶活性。

三江源区“黑土型”退化草地垂穗披碱草人工草地毒杂草危害性分析

通过对三江源区人工草地常见三种毒杂草的危害性研究得知:就植物群落而言,甘肃马先蒿对垂穗披碱草的危害性最大,铁棒锤居中,黄帚橐吾较轻;就植物地上生物量而言,铁棒锤对垂穗披碱草的危害性最大,甘肃马先蒿次之,黄帚橐吾较轻。甘肃马先蒿、铁棒锤、黄帚橐吾的入侵,促使人工草地的逆向演替,导致了人工草地的极度退化。

喀斯特石质生境高碳酸酐酶活性微生物筛选与分离

喀斯特地区存在丰富的碳酸盐岩,是地球上最重要的碳库。碳酸酐酶(Carbonic anhydrase,CA)是地球上催化反应速率最快的几种酶之一,通过催化CO_(2)的水合反应,不仅可以促进碳酸盐岩的风化,还可以通过吸收大气中的CO_(2)来固定碳源。本研究目的是遴选喀斯特极度退化生境高CA活性菌株/菌群,探讨其用于喀斯特生态修复的可行性。利用碳酸钙培养基从喀斯特石质生境中分离筛选出产CA的菌株,并进行形态学观察、生理生化鉴定和分子生物学鉴定。通过CA活性的测定确定高CA活性的菌株,并比较单菌与多菌株组合群落的CA活性差异。利用碳酸钙培养基共分离得到产CA菌株6株,分别为耐药黄杆菌(Flavobacterium resistens)、食酸代尔夫特菌(Delftia acidovorans)、嗜根寡养单胞菌(Stenotrophomonas rhizophila)、食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)、洞穴农杆菌(Agrobacterium cavarae)、白色杆菌(Bacillus albus),其中嗜根寡养单胞菌的CA活性最高,且其与其它菌株组合后CA活性均降低,说明产CA微生物的竞争作用可能大于协同作用,且在极度寡营养环境中,该嗜根寡养单胞菌具有较大的应用潜力。

植被快速修复技术研究

根据国内外对极度退化生态系统植被恢复基本理论及植被控制水土流失的原理,针对滇池流域台地区生态系统极度退化特征,提出以乔灌草立体生态系统构建为主的植被快速修复技术,并对示范效果进行了评估。

海西地区黑土滩植被修复模式初步分析比较--以天峻舟群为例

用覆盖与非覆盖两种模式对高寒地带极度退化草地黑土滩进行修复,分3处试验,以比较分析法等分析方法为基础,依据《青海省人工草地建设技术规范》(以下称《规范》),从生产生态、经济投入角度进行分析和比较。结果表明:覆盖与非覆盖平均出苗密度分别是474单株/米^(2)和344单株/米^(2),F(0.05)检验差异显著,标准差分别为±151单株/米^(2)和±150单株/米^(2),其中非覆盖模式达到《规范》单株密度技术要求,覆盖偏离《规范》约19%;经济投入平均费用覆盖0.92元/米^(2),非覆盖0.47元/米^(2);依据覆盖模式出苗高状况,从种子劳力入手调整修复费用,降低后为0.88元/米^(2),但仍相对高出约87%;生态功能当年有差异,覆盖模式土壤侵蚀级为轻度,非覆盖模式土壤侵蚀级为强度,自第2年起均达保持水土能力。结论建议,在模式运用上应因地选用,经济高效,科学修复。

中国南方热带森林恢复过程中生物多样性与生态系统功能的变化

由于严重的人类干扰,全球热带森林面积迅速减少,现存森林的生物多样性与生态系统功能也受到严重威胁.因此,热带雨林能否恢复以及如何恢复是一个亟需回答但仍尚无定论的科学问题,针对这一问题的长期研究则尤为缺乏.利用中国南方热带北缘的极度退化光裸地,依恢复过程的不同阶段建立了3个集水区样地,即光裸地、桉林与阔叶混交林,并开展了45年的长期森林恢复实验.通过水、土、气、生等方面的定位观测研究证实:热带森林一经破坏很难自然恢复,但在人工辅助下,雨林是可以恢复的.人工辅助下的热带森林恢复必须克服两类阈值,一是极端物理条件阈值,包括高温、干旱与贫瘠;二是生物多样性水平与景观基底对植物种源与定居过程的限制阈值.人工辅助建立的阔叶混交林具有很高的生物多样性与很强的生态系统功能,经45年的恢复后已具有热带季雨林的主要特征.研究结果对热带森林的恢复与管理具有极其重要的参考价值.