固沙植被区土壤质地与土壤微生物数量的关系

土壤微生物是荒漠生态系统的重要组分,参与成土过程与生物地球化学循环,其数量反映土壤质量,是判别退化生态系统恢复程度的重要指标。选取沙坡头固沙植被区土壤中的真菌、细菌、放线菌数量进行研究,分析了其时空分布、恢复特征及影响因子。结果表明：土壤微生物数量随固沙年限增加而增加,随土层深度增加而减少,夏秋季显著大于冬春季。三大类群微生物数量恢复曲线均呈现S型,在固沙植被建立18~24 a后恢复速率达到峰值,24~36 a后数量能够达到天然植被区的31.6%~83.7%。土壤微生物数量恢复过程主要受土壤细物质含量的影响,土壤pH是限制因子。土壤微生物对土壤状况与覆被变化敏感,能较早且敏感地指示生态系统功能的变化。     

长江上游地区生态恢复程度及植被恢复潜力空间差异分析北大核心CSCD

长江上游地区是长江流域生态安全屏障关键区,是长江流域土壤保持和水源涵养的重要功能区,对中国西部地区和长江经济带的发展起着重要作用,定量分析长江上游地区生态恢复程度及植被恢复潜力,对于保障国家生态安全具有重要意义。本文基于气象、土壤、遥感等多源数据,结合模型模拟从生态系统质量和生态系统服务两方面量化了2000—2019年长江上游地区生态恢复程度及空间差异,厘定了气候要素与人类活动对长江上游地区生态系统变化的贡献程度,并探究了植被恢复潜力,结果表明:①长江上游地区生态系统质量整体向好发展,植被覆盖度和植被净初级生产力均呈稳定增加态势,增速分别为0.15%/a、3.77 gC/(m^(2)·a);生态系统服务增减有所差异,土壤保持量呈逐年增加趋势,增速为2.72 t/(hm^(2)·a),水源涵养量呈逐年下降趋势,年均减少2.37万m^(3)/km^(2)。②生态系统整体呈恢复转好态势,但仍存在面积占9.76%的区域生态系统状况变差。生态恢复程度较高的区域主要分布在长江上游地区的东部和南部金沙江流域与乌江流域交界区域。较明显转差区域主要分布在西部的金沙江流域。③气候要素是影响长江上游地区生态系统变化的主要因素,气候要素和人类活动对生态系统变化的贡献率分别为78.78%和21.22%。④长江上游地区森林、草地、荒漠生态系统仍有8.73%的恢复潜力,位于金沙江流域和岷-沱江流域的青藏高原部分区域恢复潜力较大。本研究通过定量化评估生态恢复状况及植被恢复潜力,可为长江上游地区的生态环境建设和管理提供决策参考。     

沙坡头人工固沙植被生态系统土壤恢复研究进展

土壤是荒漠生态系统的重要组成部分,沙化土地的治理与恢复是人们关注的重点。沙坡头人工固沙植被区的土壤经过50 a的恢复,已得到显著的发育。结皮及亚表土层厚度随固沙年代的增加而增大,土壤颗粒组成中粘粒和粉粒含量增多,土壤容重降低,有机质和氮、磷、钾等营养元素含量增加,流动风沙土已发育成为钙积旱成土。本文探讨了降尘、生物土壤结皮和土壤微生物对土壤恢复的影响,分析土壤发育与人工植被演替的相互作用,并提出了今后的研究重点方向。     

黄土高原植被覆盖变化对生态系统服务影响及其阈值

黄土高原是退耕还林工程的核心区域,是中国生态恢复成效最显著的区域。明确黄土高原植被恢复对生态系统服务的影响,识别植被影响的阈值效应,是学术研究和管理实践共同的需求。然而,目前相关研究仍存在研究空缺,特别是在区域尺度对生态系统服务随植被变化阈值进行识别的研究较少。本文选择植被覆盖度（FVC）为指标表征2000—2015年黄土高原植被恢复情况,以土壤保持服务、产水服务和碳固定服务为指标表征研究区生态系统服务情况,对二者的时空变化及交互作用进行分析,评估植被覆盖变化对生态系统服务的影响,并对影响的阈值进行定量识别。结果显示：① 2000—2015年黄土高原植被显著恢复;生态系统服务变化差异明显,碳固定服务明显增强,土壤保持服务得到一定改善,产水服务较为稳定。② 植被覆盖变化与生态系统服务变化的相关程度存在差异,植被覆盖与碳固定服务的关联性最强,其次为土壤保持服务。③ 植被覆盖增加能够促进区域生态系统服务总体提升,但促进作用存在阈值效应。植被覆盖影响的阈值在林地区、林地—草地区、草地区和草地—沙漠区分别为44%、32%、34%和34%,超过上述阈值,植被覆盖增加的促进作用趋于减弱。     

艾比湖生态问题与治理的探讨

探讨了艾比湖生态系统的退化过程及其带来的影响,分析了艾比湖湿地、森林植被在维护艾比湖生态系统平衡方面的重要作用,提出了保湖和恢复森林植被同时并举的建议。     

腾格里沙漠沙坡头地区固沙植被对生物多样性恢复的长期影响

地处腾格里沙漠东南缘的沙坡头人工固沙植被始建于1956年,46 a来不仅确保了包兰铁路沙漠地段的畅通无阻,而且对区域生态环境的恢复产生了巨大的影响,成为我国干旱沙漠地区交通干线荒漠化防治与生态恢复的成功模式。长期定位监测结果表明:人工固沙植被建立4~5 a后,沙丘表面物理结构初步得到稳定,并由大气降尘形成的无机土壤结皮逐渐演变形成土壤微生物结皮。荒漠藻类、苔藓和地衣等隐花植物在结皮层中得到了大量的繁衍:固沙植被建立46 a后出现藻类24种;苔藓仅有5 种,少于天然固定沙丘结皮上的种类,此外,地衣也在植被区发现,这说明固定沙丘景观逐渐趋于稳定的状态;相对于流沙区,固沙植被区近地面风速降低了 40%,土壤有机质含量增加了60%,其中氮、磷、钾等荒漠生态系统主要限制养分因子及土壤理化性质得到了改善,沙丘表层成土过程明显;土壤水分循环的时空变异驱动了植被的演变,为大量的草本的侵入和定居创造了条件;此外,对鸟类、昆虫和土壤动物及荒漠动物的生存产生了积极的影响。46 a后,固沙植被区共有鸟类 28 种,昆虫 50 种,动物 23种。生物多样性的恢复使原有的相对单一的固沙植被演变成一个结构、组成和功能相对复杂的荒漠生态系统。沙坡头地区生态环境在人为促进下的恢复为我国西部生态建设提供了科学依据。     

黄土高原植被恢复潜力研究

黄土高原从1999年开始大规模退耕还林（草）,植被覆盖发生了较大变化,对黄土高原植被恢复现状和恢复潜力进行评估具有重要意义。本文使用1999-2013年SPOT VEG NDVI数据,采用线性回归、Hurst指数分析法、统计学方法以及地理空间分析技术,对黄土高原植被恢复状况和潜力进行了探讨。结论主要为：① 1999年退耕还林（草）以来,黄土高原植被覆盖度呈显著上升趋势,黄土高原三分之二地区的植被将会持续改善;② 植被响应曲线分析表明,黄土区植被覆盖度和干旱指数呈显著的指数关系,且缓坡相关性大于陡坡。土石山区植被响应函数为线性函数,相关系数下降;③ 整个黄土高原地区平均植被恢复潜力为69.75%。植被恢复潜力值东南高而西北低,黄土高原东南地区植被恢复状况较好,其植被恢复潜力指数较小,而植被恢复潜力指数较高的地区主要为北方风沙区及西部丘陵沟壑区;④ 不同降水量条件下,植被恢复速度差别显著,其中降水量在375~575 mm之间的地区,植被恢复最快。植被恢复措施应该“因水制宜”,避免因造林带来的土壤干化加剧。研究结果以期为黄土高原生态文明建设提供科学支撑。     

兰州南北两山植被恢复策略

兰州地处黄土高原最西端、降水量仅320 mm,但蒸发量1 500 mm,干旱是植被恢复建设的制约因子。如何利用南北两山的地形和黄河流经兰州的天然优势,利用当地的降水和适当的补充灌溉,恢复南北两山植被,是个急需解决的科学问题。在分析兰州市南北两山植被恢复的历史、经验教训及相关研究成果的基础上,探讨了南北两山植被建设的策略。提出在遵从植被与气候耦合的生物地带性生态规律的基础上,以乡土植物,配合雨水集流等补充灌溉,创造斑块状乔灌木植被,是实现该地区的植被恢复、重建和稳定的重要途径。     

植被恢复不同阶段下喀斯特土壤微生物群落结构及活性的变化——以云南石林景区为例

为了探讨植被恢复对喀斯特土壤生化特性的影响,对云南石林景区植被恢复演替下土壤养分、微生物群落结构及活性进行了比较研究。结果表明,相对于裸露地,植被恢复显著地提高了土壤养分、微生物量碳、微生物活性、微生物商、细菌种丰富度及基因多样性;相对于对照原始林,植被恢复演替下土壤总有机碳、总氮、微生物量碳、基础呼吸和诱导呼吸的恢复程度分别为32%～83%、36%～70%、54%～89%、58%～82%和35%～51%;对照林与植被恢复演替下土壤细菌群落结构之间的相似性遵循如下趋势:裸露地(稀)草地灌丛。总体上,自然恢复方式(草地和灌丛)提高土壤质量效果优于人工恢复方式(柏树林);从裸露地到稀草地恢复过程中,土壤质量提高尤为迅速,为退化喀斯特土壤生态系统进一步恢复改善了条件。     

腾格里沙漠东南缘荒漠植被盖度月变化特征及生态恢复

 研究表明:封育区植被盖度一年四季大于未封育区,在正常年份的生长季内前者植被盖度为17.89%~29.39%,后者为11.60%~16.05%。封育区和未封育区150 m样线上的灌木植物在70~90株(丛)和60~70株（丛）之间,基本保持稳定;草本植物个体数月变化则显著,未封育区从4月份以后数量递增, 7、8月显著增加,8月底达到最大值,而封育区则表现为4、 5月增加,6月减少,7、8、9月线性增加,达到最大值,且未封育区草本植物的数量少于封育区。未封育区由于植被盖度低,灌丛分布不均匀,沙面裸露多,地面风沙流活动强烈,白刺沙包风蚀严重;而封育区植被盖度较大,灌丛分布较均匀,风沙流活动弱,白刺沙包稳定,形成了较为稳定的自然植被生态系统。试验表明,在当地气候和地理条件下,通过封育或避免人为干预,荒漠区生态植被的自然恢复,可大大增加防风固沙能力,改善当地的生态环境。     

自然恢复和人工促进恢复对侵蚀退化生态系统碳贮量的影响比较

本研究以严重侵蚀退化马尾松林为研究对象,采取自然恢复和人工促进恢复2种措施对退化地进行修复,监测恢复前后生态系统碳贮量变化。结果表明:自然恢复和人工促进恢复后生态系统总碳贮量分别是恢复前的2.78和4.87倍,其中,植被层碳贮量分别是恢复前的14.30和30.87倍,土壤层碳贮量分别是恢复前的1.85和2.78倍。生态系统内土壤碳的恢复速率落后于植被。2种不同恢复措施相比,人工促进恢复的生态系统碳吸存速率显著快于自然恢复(P0.01),人工促进恢复后生态系统碳吸存速率是自然恢复的2.17倍,其中植被和土壤的吸存速率也分别是自然恢复的2.26倍和2.09倍。而且人工促进恢复后的退化系统,碳库在乔木层各器官的分配方式更符合健康生态系统的分配方式,系统功能和结构更加稳定,有利于系统后期恢复。因此,从退化生态系统恢复的紧迫性和长期性考虑,采取积极的人工促进恢复措施能维持退化系统快速、持续恢复。     

天然固定沙地与人工固沙植被区土壤种子库的比较研究

土壤种子库是退化生态系统植被恢复重建的重要基础,研究土壤种子库特征对于阐明退化生态系统受损与恢复机理具有重要的科学意义。通过野外土样采集、野外种子萌发定位跟踪调查和室内周期性种子萌发实验,对腾格里沙漠东南缘人工固沙植被区和天然固定沙地的土壤种子库特征进行了对比研究。结果表明：人工固沙植被区土壤种子库包含21个物种,分属于8科;天然固定沙地土壤种子库有33种植物,属于11科。人工固沙植被区以一年生植物为主,天然固定沙地以多年生植物为主。人工固沙植被区的种子总密度明显低于天然固定沙地,但不同物种种子的密度变化存在显著差异。人工固沙植被区的物种丰富度和多样性指数均较天然固定沙地低。人工固沙植被区和天然固定沙地的土壤种子库与地上植被物种的相似性系数分别为0.73和0.71。尽管人工固沙植被区土壤种子库存在少量多年生植物种子,但仍未发展到以多年生草本植物为主的群落演替阶段,说明人工固沙植被区的植物多样性恢复尚需要漫长的过程。     

贵州普定喀斯特植被恢复进程研究

喀斯特地区由于其环境的特殊性,人为干扰后植被的恢复有很多不确定性。在普定进行标准木解析和年轮调查,对喀斯特地区植被恢复进程进行研究。结果表明,喀斯特植被在恢复过程中,乔木层表现为高度增加、地径增粗,高度、地径的增长分别呈现对数、乘幂曲线,乔木发育时间连续,生长位置随机分布;而在繁殖体大量存在的情况下,植被可以直接由草灌阶段恢复发育形成次生乔林,且恢复时间明显缩短。     

中国干旱区恢复生态学研究进展及趋势评述

本文评述了中国干旱区恢复生态学研究的历程和特点,系统分析了其研究前沿和未来发展趋势.国家重大需求推动了干旱区恢复生态学研究,植被建设是生态恢复的主要方法和手段;植被分布的地带性规律、土壤生境的恢复、生态水文互馈机理、植物水分关系、生物土壤结皮、基于模型的预测模拟是未来研究的重点;地学与生物学的学科交叉融合为干旱区恢复生态学理论创新和生态恢复实践提供了新的思路和途径.     

苔藓植物的生态功能及在植被恢复与重建中的作用

苔藓植物由于形体微小,传统上被误认为缺乏经济价值而常被忽略。作者从CO₂的固定、水土保持和涵养水源、营养物质的循环与贮存和森林更新等方面,详细论述了苔藓植物在生态系统中的生态功能,对有关苔藓植物在退化生态系统植被恢复与重建中的重要作用的国内外研究进展进行了综述,并提出了干旱半干旱地区苔藓植物多样性与生态学研究的方向和着眼点。     

生态构建--恢复生态学的新视点

该文结合对恢复生态学的前沿认识,分析目前恢复生态学方面存在的争议,提出把生态构建作为恢复生态学的新视点,并通过对生态构建和生态恢复的相关性分析,得出以下结论：1)恢复是指生态系统原貌或其原先功能的再现,对于一个生态系统,时间、空间及社会的发展已不允许它恢复到原始状态,一个受损或退化的生态系统,在对其恢复的过程中,更多表现出生态的改进和构建,它强调了参考条件,生态系统结构的因子;而生态恢复表现的是一种动态的结果。2)生态构建不仅适合于受损的生态系统,而且适合于一个退化的生态系统。3)生态恢复强调与人类无关的生态系统的复原,其社会意义不明确;生态构建强调人类在遵循自然规律的前提下,对受损或退化生态系统有意识地进行恢复,有明确的社会意义。     

南澳岛退化草坡的植被恢复研究

在南澳岛建立次生草坡对照及草坡种植试验样地,观测群落植物多样性、土壤肥力及生物量变化,以探讨海岛退化草坡的植被恢复过程。结果显示,海岛迎风面上修建公路、风能发电场或开垦后的弃耕祼地在自然状况下很难恢复其植被,植物种类和数量甚至有所减少,植被覆盖度下降,需要进行人工植被恢复;在迎风面恶劣的环境下,次生草坡可能是一种偏途顶极,短时间内植物多样性变化不大。退化草坡的土壤肥力较低,开垦后若不及时恢复适当植被,情况会恶化。该岛草坡的生物量均较低,远低于该岛一般人工林或次生林的水平。海岛本身存在水分、土壤、生物条件等方面的脆弱性,在工程建设过程中应尽量避免对地形地貌和植被造成破坏,一旦破坏要尽快进行适生的人工植被恢复。     

广西岩溶植被自然分布规律及对岩溶生态恢复重建的意义

广西的岩溶植被类型和物种多样性丰富，分为5个植被型组8个植被型共96个群系，广西岩溶植被纬度分布由南至北为季节性雨林→含热带成份的常绿落叶阔叶混交林→常绿落叶阔叶混交林，生态结构复杂，特有成分突出，形成特殊的热带亚热带岩溶植物区系。岩溶区生态建设与植被恢复过程中，需遵循植被地带性分布规律，参照区域性顶极植物群落，进行人工群落的重建设计，选择优良乡土树种尤其是速生常绿阔叶树种，模拟天然植被构建先锋植物群落，乔灌藤草优化配置，针对生境异质性的主导因子，强化岩溶山地造林与封育管理技术，有效提高生物生产效率和植被覆盖率，开发特有适生的名特优产品，带动经济发展、促进生态环境尽快改善。     

我国北方沙区退化植被的恢复机理

通过讨论我国北方沙区退化植被的恢复机理,认为气候驱动机制、植被自我修复机制、土壤环境变化和景观格局的驱动机制是我国北方沙区退化植被自然恢复的四个主要机制。其中,气候机制决定着植被恢复演替的方向和终点,是植被恢复的外在驱动机制;植被的自我修复机制决定着植物恢复的起始速度和演替速度,是植被恢复的内在驱动机制;而景观驱动作用只发生于斑块较小且呈镶嵌分布的退化植被区,对于面积很大且连片分布的流沙裸地其作用微弱;土壤条件的改善既是植被对土壤作用的结果,又反馈于植被的演替,它决定着群落演替的阶段性和群落类型,自始自终伴随着植被的演替过程。     

工程破坏区植被发育动态过程的研究 --以古尔班通古特沙漠为例

通过样方法及植被调查法,从纵向和横向两个不同方向对工程破坏后的沙地植被进行比较研究。在纵向上,由于植被恢复时间的不同,其恢复的程度也不同。植被恢复状况可明显的分3个阶段:定居前期(1～6a)主要以多年生羽叶三芒草和小半灌木绢蒿为主;中期(7～11a)主要以多年生小半灌木青杆沙蒿为主;后期(12～16a)主要生长着多年生麻黄及草本沙苔,地表出现大面积的生物结皮。在横向上,将恢复后期的植被与原始植被进行比较。通过对植被发育不同阶段过程中物种重要值、物种多样性、丰富度及生活型的变化等方面的调查,发现在不同阶段,各物种的重要值发生了不同的变化,物种多样性指数,均匀度指数,丰富度指数到后期均增大。