武功山山地草甸土壤全量氮磷钾分布格局及对不同退化程度的响应

以武功山核心景区主峰金顶海拔1 600-1 900m之间的自然未退化草甸土壤与1 850m不同退化强度草甸斑块土壤2类处理为研究对象,对其A（0-20cm）、B（20-40cm）2层土壤全氮、全磷、全钾进行测定,分析武功山草甸土全氮、全磷、全钾的分布格局,及武功山草甸土壤全氮、全磷、全钾含量对草甸不同退化程度的响应。结果表明：1）武功山自然状态下草甸土壤全氮、全磷和全钾含量的变化范围分别为2 094.4-7 473.6mg·kg^-1、0.59-1.73g·kg^-1和18.25-54.25g·kg^-1。在同一垂直土壤剖面中均随着发生层的降低而减少,而全钾含量无此特征,且在A、B 2层中差距较小。2）海拔高度的变化对武功山草甸土壤全氮和全磷含量的影响不显著,但是全钾随着海拔的上升呈显著上升趋势。3）不同草甸退化程度对武功山草甸土壤全磷全钾含量的影响不显著,但对全氮含量的影响达到差异显著水平,武功山退化草甸土壤的磷、钾素养分供应水平无较大缺失,但氮素的供应出现明显损失,可为生态修复中调节土壤肥力提供理论指导。

武功山山地草甸生态系统土壤无机磷垂直地带性分布特征

利用土壤无机磷形态分级方法,以江西省武功山山地草甸为研究对象,分析不同海拔高度(1 600~1 900m)和不同土壤深度(0-20和20-40cm)下,土壤无机磷形态的含量与分布特征,及无机磷各形态与有效磷的相关性。结果表明,1)武功山山地草甸土壤无机磷含量的变化范围在175.48~524.06mg·kg-1,无机磷总量随海拔高度的升高而显著增加(P【0.05),随土层深度的加深而显著减少,呈现表聚性;2)无机磷中水溶性磷、Al-P、Fe-P、O-P、Ca-P的变化范围分别是0.423~4.781、16.27~90.72、54.13~344.34、19.66~90.32、15.12~76.21mg·kg-1。各无机磷形态均随海拔升高呈现垂直分布规律,且具有表聚性。同一海拔及土层上,水溶性磷【Ca-P【O-P【Al-P【Fe-P;3)有效磷含量与Al-P占无机磷总量的百分比呈极显著相关(P【0.01),说明Al-P是该区域土壤有效磷的潜在来源。本研究既揭示了武功山山地草甸土壤无机磷形态的垂直地带性分布特征及其与有效磷的相关性,确定了土壤磷素有效性的潜在来源,同时也可为武功山山地草甸生态系统的植被恢复提供理论依据。

武功山草甸植被小群落土壤活性有机碳与土壤养分的典型相关分析

对武功山草甸植被小群落下土壤活性有机碳性状和土壤养分性状的16个变量进行典型相关分析。结果表明：在0-20 cm,土壤有机碳性状与土壤养分性状的第一个典型相关系数达到极显著水平,其相关系数为0.994 9,在一定范围内,土壤有机质、铵态氮、磷、钾和硼含量与土壤有机质碳、微生物量碳和易氧化态碳含量呈显著正相关;在20-40 cm,土壤有机碳性状与土壤养分性状的第一个典型相关系数达到极显著水平,其相关系数为0.995 4,在一定范围内,土壤有机质、钾、钙、镁含量与土壤有机质碳、可溶性碳和易氧化态碳含量呈显著正相关,铜和硼含量与土壤有机质碳、可溶性碳和易氧化态碳含量呈显著负相关。

海拔及旅游干扰对武功山山地草甸土壤渗透性的影响

土壤渗透能力是影响土壤侵蚀的重要因素之一,是反映土壤水源涵养及调节功能的重要指标,目前对于亚热带山地草甸土壤渗透性方面研究较少。江西武功山草甸是亚热带山地草甸的典型代表,以面积广和分布基准海拔低的特点,在华东植被垂直带谱中具有典型性和特殊性,但是人为干扰和过度旅游开发使武功山脆弱的山地草甸出现严重退化和破碎化态势。以武功山不同海拔及旅游干扰程度山地草甸土壤为研究对象,分别测定0—20 cm和20—40 cm土层土壤的初渗率、稳渗率、平均入渗率、前60分钟渗透总量、温度、湿度、容重、最大持水量、最小持水量、毛管持水量、pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾等理化指标,分析不同海拔及干扰程度草甸土壤渗透性特征,探讨影响土壤渗透性的相关因子,为亚热带地区退化草甸的修复及可持续经营提供参考。结果表明:(1)1600—1800 m范围,随着海拔升高,土壤渗透性呈降低趋势,在1900 m范围土壤渗透性又有所提高,各海拔土壤渗透性排序为1600 m>1700 m>1900 m>1800 m。(2)随着干扰程度增强,草甸土壤渗透性呈降低趋势,各干扰程度的土壤渗透性排序为无干扰>轻度干扰>中度干扰>重度干扰。(3)所有草甸分布区0—20 cm土层的土壤渗透性均高于20—40 cm土层,初渗率>平均入渗率>稳渗率。(4)通用经验模型更适合武功山草甸土壤水分入渗过程,Horton模型次之,Philip模型和Kostiakov模型拟合效果都比较差。(5)土壤渗透性与土壤湿度、毛管持水量呈显著正相关(P<0.05),与容重呈显著负相关(P<0.05),初渗率及平均入渗率与速效氮含量显著正相关(P<0.05),稳渗率、平均入渗率、渗透总量与速效钾含量呈显著正相关(P<0.05)。

武功山草甸土壤微生物分布影响因素研究

为了解武功山草甸土壤微生物的分布情况,在武功山金顶附近采集土样,重点分析了海拔高度和干扰程度的变化对武功山草甸土壤微生物细菌、放线菌和真菌分布情况的影响。研究表明,武功山草甸土壤微生物总数最多的是放线菌,其次是细菌,最后是真菌;海拔高度会影响武功山三大草甸土壤微生物的数量变化,三者的变化趋势基本一致;不同干扰程度对草甸土壤微生物数量的影响存在显著性差异,而且适度的干扰会增加草甸土壤中微生物的数量;不同的生态因子对草甸土壤微生物的分布都存在着一定程度的影响。

露营活动对山地草甸植被的影响——以武功山景区为例

为了明确露营活动对山地草甸植被的影响程度,运用典型样地法对武功山景区露营基地的草甸植被进行了调查与分析。结果表明:露营活动对山地草甸植被造成了较为明显的影响,而且不同区域的草甸植被,因承载的活动不同,露营活动强度也不同,其干扰程度也存在差异。受露营活动干扰后,草甸植被的外观特征变化较大,盖度减少率(CR)、高度减少率(HR)、植物区系组成变异度(FD)以及干扰指数(IVI)均明显增加;同时,草甸植被的多样性也受到了一定的影响,山地草甸的多样性指数(H')明显增加,均匀度指数(E)也略有增加,优势度指数(C)则明显降低。

武功山山地草甸土壤机械组成特征研究

采用密度计法研究了武功山山地草甸土壤不同土层、不同海拔高度和不同干扰程度的土壤机械组成特征。结果表明,武功山山地草甸土壤机械组成分布大致为粗沙粒>细沙粒>粗粉粒>黏粒>细粉粒≈中粉粒。其中武功山的土壤以粗沙粒、粗粉粒和细粉粒占多数,武功山山地草甸土属于壤土,沙粒、粉粒和黏粒含量适中,通气透水,保水保温性能都较好,且养分含量高。

山地草甸景区绿道建设——以武功山景区为例

绿道是一种特殊的线型绿色开敞空间,具有生态、娱乐、美学等多种意义,以及生态保护、休闲游憩、经济发展、社会文化等多种功能。以武功山景区为例,在分析山地草甸景区现状问题的基础上,探讨山地草甸景区绿道建设的基本原则、总体要求和技术标准。研究表明,在旅游干扰下,山地草甸景区生态体系受到破坏,文化展示不足,接待设施不够完备,安全风险较多。山地草甸景区绿道建设,应遵循生态化、人性化、文化性和安全性的原则,按照科学的规范要求及技术标准,构建和完善绿道要素体系。

山地草甸游憩环境承载力评价——以武功山景区为例

游憩环境承载力是诊断游憩环境健康运行的依据和标准。为测度山地草甸游憩环境运行状态,从弹性力、支撑力和抵抗力3个方面遴选20个评价指标,构建了山地草甸游憩环境承载力评价指标体系,然后根据经验数据及试验数据确定了各指标以及各承载力指数的阈限范围,并构建了相应的承载力指数模型。在此基础上运用此评价指标体系及模型方法对武功山山地草甸游憩环境承载力进行评价。结果表明:武功山山地草甸游憩环境尽管具有较强的自我维持和自我调节的弹性能力,甚至淡季时还具有较高的抵抗力,但在旺季高负荷的游憩行为干扰下,其支撑能力和抵抗能力均处于"超载"状态,承载力综合指数为0.426 3,也处于"超载"状态;同时旺季的"超载"还进一步影响到了淡季时草甸的自我恢复能力,其承载力综合指数为0.566 1,处于"满载"状态。

武功山山地草甸土壤养分的初步分析

以江西省萍乡市武功山核心景区的金顶—吊马桩一带的区块状山地草甸为研究对象,在对武功山金顶景区草甸土壤上(0~20 cm)、下(20~40 cm)两层土壤进行采样并运用ASI土壤养分状况系统分析法测定,采用常规统计分析得出结论:试验区草甸土壤总体偏酸性,土壤大体属于2类有机质土壤,在含量变幅上除了有机质、速效钾、有效镁、有效硼、有效硫的含量较为稳定,其他养分元素均出现较大变幅,两层土壤养分的变异除pH值外,均出现中度或者重度变异,以中度变异为主,其中硝态氮、有效磷和有效钙在两层土壤均出现了重度变异,说明土壤中的主要养分含量大都发生了局部不稳定状况,两层土壤养分指标中发生养分偏斜的多于未偏斜的;基于ASI土壤养分分析系统的分级状况,发现只有草甸土壤中的速效氮(铵态氮和硝态氮之和)、有效铁、有效硫在土壤的上下两层均表现为较为丰富的状况,以及有效锌在上层草甸土的含量较为丰富,草甸土壤中的其他土壤养分元素含量总体处于偏低水平,且过半养分含量处于严重缺乏的水平。

武功山退化草甸不同植被恢复措施生长效果及适应性研究

在武功山草甸严重退化区,通过撒播不同草种、覆盖不同辅助物料、草皮移植及封育等措施进行植被恢复试验,分析不同恢复措施植被生长效果及适应性特征,探讨适合在当地特殊环境进行植被修复的优良措施,对退化草甸生态修复工作提供理论指导,为亚热带山地草甸的经营规划与可持续发展提供参考依据。结果表明:(1)在无辅助措施下,直接撒播芒草种在武功山退化土壤环境中发芽率最高(盖度为45.67%),对环境适应性最好;其次为狗牙根(盖度为15.33%),高羊茅、黑麦草和画眉草的生长效果较差(盖度依次为6%、5.33%、2.67%)。(2)覆盖无纺布作为草种撒播后的辅助措施,比覆盖草帘子及无覆盖措施的植被生长效果好。(3)草皮移植的植被生长效果在所有植被恢复措施中最好,且本地草种芒(盖度为93.33%,株高为36.88 cm)、中华薹草(盖度为95%,株高为49.53 cm)、武功山飘拂草(盖度为94%,株高为41.26 cm)比引进草种狗牙根草皮(盖度为80.67%,株高为4.29 cm)移植后的生长效果更好。(4)在对原植被环境不产生显著破坏的情况下,推荐使用草皮移植的措施对退化草甸区进行修复;推荐芒作为主要修复草种,狗牙根作为辅助草种,并搭配覆盖无纺布开展植被恢复工作。

武功山退化草甸磷素空间分异规律研究

对武功山海拔1 600~1 900 m退化草甸区域土壤磷的分异规律进行了研究。结果表明,土壤有效磷和有机磷显著提高,且均呈表聚性;土壤有机磷含量为0.01~0.06 g/kg;低海拔区域的土壤全磷含量显著低于高海拔区域,与严重退化草甸土壤磷素亏缺有关,土壤微生物量磷含量为7~26 mg/kg。随着海拔的升高,铝磷和铁磷含量下降,而氧磷、钙磷含量增加。有效磷与铝磷、铁磷、有机磷呈显著正相关,表明了土壤有机磷、铝磷、铁磷可能是土壤有效磷的潜在来源。

武功山草甸土壤有效态微量元素与有机质和pH的关系

微量元素是植物生长的限制性营养因子,以江西省武功山山地草甸土壤为研究对象,对土壤的有效态微量元素与有机质和p H的关系研究。结果表明,有机质对有效态微量元素具有吸附作用,有效态微量元素对p H变化敏感。土壤有效态微量元素Fe、Mn、Zn的含量,随有机质的增加而显著(P<0.05)增加。随着土壤p H的增大,土壤有效态微量元素Fe的含量显著(P<0.05)降低,土壤有效态微量元素Mn、Zn的含量显著(P<0.05)增加。研究揭示了武功山山地草甸土壤有效态微量元素与有机质和p H的相关性,同时也为武功山山地草甸植被保护及修复等提供了理论依据。

武功山草甸土壤微量元素分布及对人为干扰的响应

土壤中有效态微量元素的供给水平会影响植物的正常生长和发育。通过研究武功山山地草甸土壤有效态微量元素Fe、Cu、Mn、Zn、B的分布特征以及对人为干扰的响应,发现有效态Fe、Cu、Mn、Zn、B的平均含量分别为169.15、0.94、3.73、1.60、0.28 mg·kg-1,有效态Fe、Cu、Zn、B随海拔增加并未有显著增加或减少的规律,0-20cm土层的有效态Mn随海拔增加有显著(P<0.05)减少趋势。有效态Fe、Mn、Zn具有空间异质性。0-20和20-40 cm土层,有效态Cu都对人为干扰响应敏感(P<0.05),且随着人为干扰程度的增加,有效态Cu含量呈现富集现象,最大富集率分别为139.5%和181.8%。

武功山山地草甸不同植被群落碳氮分布格局及其耦合关系

以武功山山地草甸为研究对象,分析不同群落(飘拂草、苔草、原生芒草、修复芒草)和不同土层深度(0~20cm和20~40 cm)碳氮分布规律及其耦合关系,结果表明:(1)武功山不同群落间有机碳、氮素随着发生层的下降而降低,同一物种上下层间整体呈显著性差异;同一土层不同物种间整体差异不显著。(2)不同物种间土壤有机碳和全氮、碱解氮间呈极显著正相关关系,R2均大于0.85,拟合程度较好。本研究揭示了土壤碳氮分布格局及其耦合关系,为估算整个武功山山地草甸碳氮循环和生态系统的植被修复提供基础数据和理论支持。

基于GIS的武功山山地草甸土壤有机质空间变异研究

以江西萍乡武功山核心景区的金顶—吊马桩一带的区块状山地草甸土壤为研究对象,对试验区草甸上(0~20 cm)和下(20~40 cm)两层土壤采用30 m×30 m网格共采117个样点,测定土壤有机质,采用常规统计和地统计学进行了土壤有机质的空间变异分析,并且基于GIS进行了普通克里金插值成图,通过对土壤有机质的分布特征以及空间异质性研究分析,得出结论如下:(1)根据常规描述性统计分析,试验区草甸土壤上层(0~20 cm)大体属于2类有机质土壤,下层(20~40 cm)大体达到3类有机质土壤,整体性分布较好;(2)在采样距离为30 m的背景下,试验区草甸的上、下层土壤有机质的自相关距离A0分别为474.6 m和260.2 m,都远>30 m的采样间距,说明有机质空间区块性分布明显,采样合理有效;(3)试验区上、下层草甸土壤中有机质的空间自相关性系数(C0/C0+C)分别为27.85%和28.66%,属于中等偏下程度的空间自相关,土壤有机质空间变异受人类因素和自然因素双重影响;(4)通过普通克里格空间插值成图,图中呈现出来的土壤有机质空间分布在地形和土地利用格局下都具有地区差异性,初步分析可知,造成这种差异的原因主要为海拔、地形、旅游活动、土壤垂直发育等因素。

旅游节庆活动对山地草甸的影响分析——以武功山国际帐篷节为例

以武功山帐篷节为例,通过测定草的高度、盖度、株丛数、植物种类、优势种数量和伴生种数量及土壤的容重和p H值,进行分析研究节庆活动对山地草甸的影响。结果表明:(1)帐篷节中露营对草甸的平均高度及株丛数影响较大;(2)节后露营对土壤的容重影响数值变化较明显,土壤紧实度增加,而节后p H值变化不大,露营对土壤酸碱度影响不明显;(3)靠近道路的草甸受游客踩踏影响明显,草的高度随着与道路距离呈递增规律,靠近道路草的种类及伴生种受人类活动影响更大;(4)帐篷节后非正常路径增多,且已有道路宽度被扩宽;(5)游客不文明行为与商家经营活动对草甸影响较大。为了更好的展开节庆活动,减少对山地草甸的影响,提出实施绿色营销、划定区域、完善道路设计、加强监测等防控措施。

武功山草甸土壤化学性质对生态系统退化的响应

为给退化山地草甸的恢复提供理论依据和技术支撑,以江西省武功山山地草甸为研究对象,分析生态系统退化对其土壤化学性质的影响,及各指标间的相互关系。结果表明:在研究区域内,武功山草甸退化使其土壤阳离子交换量下降,说明草甸退化使土壤保肥能力明显降低;退化使土壤交换性酸含量以及各土壤养分含量均呈下降趋势;退化使土壤阳离子交换量与全氮、碱解氮间的相关性减弱,土壤pH与氮素由不相关变为极显著负相关(r=-0.733,P<0.01),与速效钾由显著负相关变为不相关(P>0.05)。

武功山山地草甸生态恢复技术研究

武功山草甸是我国南方亚热带地区极具代表性的山地草甸,近年来由于自然和人为因素干扰,尤其是旅游业的发展,使得局部区域岩石裸露,生物多样性降低。因此,本文以武功山退化草甸为研究对象,通过对不同退化草甸类型进行划分,采用恢复生态学的理论和方法进行生态恢复,旨在为武功山山地草甸生态旅游和可持续发展提供科学依据。结果发现:重度退化草甸恢复技术采用客土后种植芒和毛秆野古草,并用无纺布覆盖的效果较好;中度退化的草甸采用植草技术种植芒和毛秆野古草恢复效果较好;轻度退化草甸用芒与毛秆野古草块状混交种植后,再种植两歧飘拂草、艾、紫萼、前胡等伴生草种恢复效果较好。