祁连山5种典型灌丛土壤生态化学计量特征

土壤C、N、P生态化学计量特征是体现生态系统变化过程的重要依据。该研究以分布于祁连山北麓中段的甘青锦鸡儿、鲜黄小檗、金露梅、鬼箭锦鸡儿、吉拉柳等5种典型灌丛群落为研究对象,通过野外调查采样,测定土壤有机C、N、P含量,分析了不同灌丛群落土壤C、N、P含量及其生态化学计量比的垂直分布特征,并探讨了各指标间的耦合关系,为祁连山地区土壤-植物养分关系及退化植被恢复与重建提供理论依据。结果表明:(1)祁连山北麓中段5种灌丛群落土壤有机C(45.29 g/kg)、全N(3.85 g/kg)、全P含量(0.70 g/kg)较高,均高于全国平均水平。(2)相关性分析表明,土壤有机C与全N之间呈极显著正相关(P<0.01),但土壤有机C与全P以及全N与全P之间没有明显的相关性,且土壤C、N含量变化几乎完全同步。(3)各灌丛类型土壤有机C、全N含量均表现为表层高于下层,而全P含量土层间差异不显著;各灌丛群落土壤有机C、全N含量均随土层加深呈现“倒金字塔”的分布格局,但不同灌丛类型全P含量随土层加深的变化规律却不一致,且土层对全P含量的影响不显著。(4)5种灌丛群落土壤整体C∶N、C∶P、N∶P(11.29、66.99、5.67)均低于全国平均水平,各灌丛群落土壤C∶P、N∶P随土层加深均呈不同程度的下降趋势,但不同灌丛群落土壤C∶N随土层加深的变化规律有所不同。(5)土壤有机C、全N与C∶N、C∶P、N∶P之间均具有极显著的二次函数关系(P<0.01),土壤全P与C∶N、C∶P、N∶P之间关系不显著。研究认为,祁连山北麓中段土壤C∶N和P含量的稳定性较高(CV=3.99%和2.66%),C∶P、N∶P是判断研究区限制性养分的重要指标,祁连山北麓中段灌丛群落土壤主要受N素的限制。

祁连山北麓中段青海云杉林土壤水热时空变化特征

以祁连山北麓中段青海云杉林为研究对象,利用5套土壤温湿度自动监测系统对海拔2 500~3 300 m的青海云杉连续监测3 a,旨在探讨青海云杉林土壤水热的变化特征及土壤水热间的互作效应。结果表明:(1)7:00~19:00,土壤温度整体上呈升高趋势,8:00土壤均温最低,为1.03℃,18:00土壤均温最高,为1.32℃;土壤湿度的变化幅度较小,且差异不显著(P>0.05)。(2)冷期(1~4月、11~12月)、暖期(5~10月),各占全年的50%;8月前随月份增大土壤温湿度增大,月份增大1月,土壤均温增大2.21℃,湿度增大0.021 m3·m-3,8月后随月份增大逐渐减小,月份增大1月,土壤均温减小3.12℃,湿度减小0.017 m3·m-3。(3)土壤温度与海拔之间有负相关关系(R2=0.81,P<0.05);土壤湿度与海拔之间存在二项式相关关系(R2=0.95,P <0.05)。(4)土壤温度与土层深度间呈负相关关系(P <0.05),而土壤湿度与土层深度呈线性正相关关系(P <0.05),土层每增加一层,土壤均温减小0.142℃,湿度约增加0.009 m3·m-3。(5)青海云杉林土壤温度和湿度间呈显著线性负相关关系(P <0.05)。

祁连山典型灌丛群落结构特征及其多样性研究

灌丛群落作为祁连山森林生态系统的重要组成部分,在维护西北地区生态安全方面扮演着不可或缺的角色。系统地研究祁连山地区灌丛群落结构特征对阐明灌丛群落的更新、演替和稳定具有十分重要的意义,可为祁连山区森林生态系统的保护、恢复与重建提供基础数据和科学依据。选择分布在祁连山大野口流域的甘青锦鸡儿(Caragana tangutica)、鲜黄小檗(Berberis diapha⁃na)、金露梅(Potentilla fruticosa)、鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)和吉拉柳(Salix gilashanica)5种典型灌丛群落为研究对象,通过野外调查取样和室内分析,主要研究了5种典型灌丛群落的物种组成、生活型组成和物种多样性的变化规律。结果表明:(1)祁连山大野口流域灌丛群落组成较为简单,只出现了48种植物,隶属于26科,38属,以蔷薇科、禾本科、菊科和豆科等西北干旱区优势科的数量居多。(2)生活型谱均以地面芽植物所占比例最大,为37.09%,地上芽植物所占比例最少,为4.00%。(3)整体上看,灌丛群落的Shannon-Wiener多样性指数(H)变化范围为1.12~2.26,Simpson多样性指数(D)变化范围为0.60~0.74,其物种多样性指数较低,物种组成较为简单,其中不同灌丛群落H多样性指数表现为金露梅>鬼箭锦鸡儿>鲜黄小檗>甘青锦鸡儿>吉拉柳,D多样性指数表现为金露梅>鬼箭锦鸡儿>吉拉柳>鲜黄小檗>甘青锦鸡儿。(4)不同的生境条件导致群落多样性层间结构存在差异,除鬼箭锦鸡儿群落,多样性指数均为草本层>灌木层,而鬼箭锦鸡儿群落中灌木层和草本层的物种多样性指数较为接近,物种组成灌草均一。

祁连山典型灌丛植物根系化学计量特征及其与土壤理化因子的关系

为了揭示植物根系养分含量及其化学计量特征与土壤因子之间的关系,选择祁连山大野口流域的甘青锦鸡儿(Caragana tangutica)、鲜黄小檗(Berberis diaphana)、金露梅(Potentilla fruticosa)、鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)和吉拉柳(Salix gilashanica)等5种典型灌丛为研究对象,研究了植物粗根、细根化学计量特征及其与土壤理化因子之间的关系。结果表明,粗根碳、氮、磷平均含量分别为569.55、7.86、1.02 g/kg,细根分别为541.38、8.61、1.10 g/kg,其中磷变异系数较高,碳变异系数最小;粗根C/N、C/P、N/P均值分别为86.63、729.78、9.77,细根分别为71.34、527.61、8.11;碳、磷含量高于中国植物根系平均水平,粗根氮含量高于中国植物粗根的平均水平,但细根氮含量低于中国植物细根的平均水平。土壤有效磷含量和质量含水量是影响粗根生态化学计量特征的主要因子,土壤有效磷含量和pH是影响细根生态化学计量特征的主要因子。

祁连山大野口流域典型灌丛土壤有机碳含量分布特征

【目的】探究不同灌丛土壤有机碳含量分布特征,为改善该地生态系统碳汇管理提供理论参考依据。【方法】以祁连山大野口流域的5种典型灌丛土壤有机碳为研究对象,通过测定不同深度土壤有机碳含量和土壤pH值、土壤密度、含水量和总孔隙度,并采用灰色关联法,分析5种典型灌丛0~60 cm土壤有机碳含量分布特征及其影响因素。【结果】1)5种典型灌丛土壤有机碳含量均值由大到小表现为吉拉柳(74.93 g·kg^(-1))>金露梅(62.05 g·kg^(-1))>鬼箭锦鸡儿(41.02 g·kg^(-1))>鲜黄小檗(34.71 g·kg^(-1))>甘青锦鸡儿(13.74 g·kg^(-1));2)5种典型灌丛土壤有机碳含量最高值均出现在0~10 cm,表现出表层富集现象,其中金露梅灌丛和吉拉柳灌丛表层富集现象更加明显,并随土层深度加深逐渐减小;3)pH值与鲜黄小檗灌丛、鬼箭锦鸡儿灌丛、吉拉柳灌丛为较高关联度,土壤密度与甘青锦鸡儿灌丛为较高关联度,含水量与鲜黄小檗灌丛为较高关联度,总孔隙度与金露梅灌丛为较高关联度。【结论】5种典型灌丛不同土壤理化因子与土壤有机碳含量具有中等或以上的关联度。因此,在研究祁连山排露沟流域灌丛土壤有机碳环境变化时,也应将不同植被类型和土壤理化因子作为影响土壤有机碳含量的主要因素进行测定和分析。

基于Citespace对矿山修复研究领域的可视化分析

为了明确矿山修复领域的研究现状和发展趋势,基于中国知网数据库检索了2003—2023年该领域的文献,利用CiteSpace软件对近20年的发文量、发文研究机构以及关键词进行了可视化分析,共纳入文献1907篇,结果表明,我国矿山修复领域发文量整体呈上升趋势,其中2022年发文最高;发文作者形成以张绍良、余振国、李健、涂美义、王志强为代表的5个较大研究合作网络;研究机构形成了以中国地质大学、自然资源部、中国自然资源经济研究院、中国地质环境监测院、中国自然资源航空物探遥感中心为中心的6个较大合作网络;关键词聚类及突现表明当下研究热点为生态修复,矿山公园,绿色矿山建设等。

祁连山大野口流域青海云杉种群空间格局及其关联性

研究青海云杉(Piceacrassifolia)种群不同发育阶段的空间分布格局及其关联性,能揭示其种群的发展规律,推断其潜在的生态学过程或影响机制,进而为该种群的配置、种植和森林的经营与管理等提供指导。该研究基于祁连山大野口流域10.2hm2青海云杉动态监测样地调查资料,分析了青海云杉群落的物种组成和径级结构,并采用点格局方法,通过单变量成对相关函数和双变量成对相关函数对不同年龄阶段青海云杉种群的空间分布格局及其空间关联性进行分析。结果表明:(1)青海云杉种群的径级结构呈倒"J"型分布,属增长型种群,种群自然更新状况良好。(2)青海云杉种群4个径级的个体在小尺度上呈聚集分布,但随着空间尺度的增大,聚集强度逐渐减弱,趋向随机分布;较小径级的个体常呈聚集分布,而随着径级增大,也趋向于随机分布。(3)青海云杉大树个体在小尺度(<4 m)范围内与其他径级个体都呈负关联,随着尺度的增加,大树与幼树表现出正关联且关联性随尺度的增加而减弱,而与小树、中树则表现为无关联或者微弱的负关联;径级相近的个体空间关联性为正关联或无关联,随着个体径级间差距增大,空间关联性转变为无关联或负关联。研究表明,祁连山大野口流域青海云杉种群的分布格局及其关联性随空间尺度和发育阶段而变化,这是由种群自身的生物生态学特性、种内种间关系以及环境条件共同作用的结果。

祁连山排露沟流域吉拉柳灌丛群落特征

灌丛群落是祁连山森林生态系统的主要组成部分,根据野外样地调查,从物种组成、数量特征、生活型组成以及物种多样性等方面对祁连山排露沟流域吉拉柳(Salix gilashanica)灌丛群落结构进行了分析,为祁连山区吉拉柳灌丛群落的保护、利用及恢复提供理论依据。结果表明:该地区吉拉柳群落中有11种植物,隶属于11个科11个属,其中有1种乔木,2种灌木,8种草本,菊科、豆科、蓼科、伞形科等西北干旱区的表征科均有出现;吉拉柳灌丛群落中重要值最大的灌木是吉拉柳(1.02),重要值最大的草本是苔草(0.34);吉拉柳群落中以隐芽植物为主,占比为36.36%,其次为高位芽植物,占比为27.27%,群落中没有地上芽植物;吉拉柳灌木群落的D、H、M、C、J;分别为0.67、1.12、0.96、0.33和0.53,是单优势种群,物种多样性水平较低,且呈片状分布。