不同干扰方式对退耕弃荒地植被恢复的影响

由于各种原因,我国西部地区仍然分布着较大面积退耕后并未实现植被恢复的退耕弃荒地。不同方式或不同强度的人为干扰都会导致退耕弃荒地植被恢复效果发生偏差。研究选取滇西北维西县的退耕弃荒地为对象,通过分析放牧、围封和保护3类不同干扰方式下植被恢复过程中群落物种多样性、地上生物量及主要恢复使用树种云南松(Pinus yunnanensis)幼苗生长的差异,探讨不同干扰方式对退耕弃荒地植被恢复的影响。结果表明：放牧、围封和保护3种干扰方式下退耕弃荒地植物种的Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数大小均表现为围封样地＞保护样地＞放牧样地(P<0.05),即随着干扰强度的增加,群落物种的丰富度和多样性先升高后降低,结果支持“中度干扰假说”;退耕弃荒地植物群落地上生物量大小依次为保护样地＞围封样地＞放牧样地(P<0.001);云南松幼苗在不同干扰方式下的退耕弃荒地内生长优劣程度依次为保护样地＞围封样地＞放牧样地(P<0.001);因此,保护和围封方式均有利于退耕弃荒地的植被恢复,而自由放牧方式会阻碍植被恢复,甚至可能会导致植被退化。     

沿黄河下游湖泊湿地植物群落演替及其多样性研究

沿黄河下游湖泊湿地是黄河健康生命系统的重要组成部分,其植物群落演替及其多样性研究对湿地及其生物多样性保护有重要意义。通过野外样地调查,分析了沿黄河下游湖泊湿地植物物种组成及其群落的演替模式,并计算了群落植物多样性特征指数,包括物种丰富度指数（S）、多样性Simpson指数（D）、Shannon-wiener指数（H′）、均匀度指数Pielou（E）。结果表明,研究区湖泊湿地共有77种植物,属于28科61属,除榆树Ulmus pumila Linn.为木本植物外,其余76种为草本植物,其中有1种轮藻门植物,1种蕨类植物;从空间来看植物群落演替过程为沉水植物菹草群落→纯水烛群落→水烛群落→水烛＋扁秆藨草群落→藨草群落→芦苇群落,青龙湖湿地水环境的变化,使湿地植物群落的类型也随之发生变化;群落多样性指数Shannon-wiener指数均低于1.12,Simpson指数为0.41~1,Pielou均匀度指数为0.8左右;芦苇群落的物种数最多,有32个物种,水烛群落以12种次之,菹草群落、水烛＋扁秆藨草群落和扁秆藨草群落中的物种数差别不大。沿黄河下游湿地植物群落多样性水平较低,湿地系统有向陆地系统过渡的趋势。     

半干旱区人工封育草场植物群落物种多样性与复杂性研究──以宁夏盐池为例

围栏封育促进植被恢复效果研究方法很多,其中通过研究植被的群落特征及物种多样性来阐述恢复状况仍是比较常用和有效的手段,但多样性测度对生物群落的自组织及有序性方面的特征描述欠缺,鉴于此,多样性与复杂性测度结合起来研究群落结构与功能显得更有意义。研究人工封育对植被恢复过程中群落的多样性与复杂性的影响,必然有助于揭示生态恢复过程机理。目前,利用多样性与复杂性测度相结合来对群落结构进行量化研究不多,用于对草原生态系统植物群落结构研究更少。本文通过样地调查,利用多样性和复杂性指数相结合定量研究半干旱区人工封育草场植物群落物种多样性、复杂性随封育年限的变化规律,并对比分析复杂性与物种多样性之间的相关性。结果表明,（1）老封育区、新封育区丰富度指数整体高于对照区,说明封育有利于物种丰富度的增加。但随封育时间的延长,封育区的优势种占据主要的资源空间,丰富度指数降低。长时间封育,草场植被丰富度将发生规律性波动变化,低峰值和高峰值出现频率均约为4~5年/次。老封育区、新封育区的SW、SP多样性指数值大部分也高于对照区,说明封育措施增加草场植被的多样性。物种多样性指数受降水影响显著,当降水量增加或减少时,多样性指数也相应出现增加或减少,但降水影响效应具有一定的滞后性。老封育区、新封育区均匀度变化比较平稳,且指数值高于对照区,说明封育有利于均匀度的增加。（2）老封育区、新封育区总复杂性指数、无序结构复杂性指数值大部分比对照区指数值高,且指数波动相对平稳,说明封育区群落结构比对照区稳定,更适合荒漠草原植被的生长,封育增加了群落总复杂性、无序结构复杂性。封育也提高群落有序结构复杂性,但?     

盐池柳杨堡人工封育区植被特征研究

封育措施是一种主要的草场恢复和重建的措施。在宁夏自治区盐池县人工封育区采用样方调查法对不同封育年限和不同封育措施下封育区植被的群落结构和生物量进行调查分析。结果表明：封育可以提高生物多样性,使群落的组成趋于稳定。但是长期封育并不利于植被恢复,边缘区和外围区分别在封育后的第五年和第四年生物多样性指数达到最大,边缘区的丰富度指数（R1）和综合多样性指数D、H分别为22、2.26、6.18,外围区的分别达到13、1.67、3.24,然后逐年减小。在不同封育措施下,生物多样性指数核心区最大,说明封育是有效的植被恢复措施。植被盖度和生物量都是外围区最大,说明对草场进行适当的利用是有利于植被恢复的。带状翻耕对植被的恢复作用并不明显,建议进行适当的放牧或刈割。     

宁夏盐池人工封育区植物群落结构及多样性

为探究宁夏盐池人工封育区植物群落的结构和变化规律,将研究区划分为核心区(E)、边缘区(E1)、外围区(E2)3个区域,采用小样方法对各区域内的植物种名、株数、盖度、高度、生物量等进行调查,并结合多样性指数(物种多样性指数、群落优势集中性指数、群落均匀度指数和物种丰富度指数)、主分量分析和极点排序的方法对其进行分析。结果表明:宁夏盐池人工封育区以菊科和豆科为优势种,区域E 2011年共有植物9科21种,菊科和豆科占52.4%;2012年共有植物7科20种,菊科和豆科占50.0%;2013年共有植物9科22种,菊科和豆科占50.0%。区域E1 2011年共有植物8科18种,菊科和豆科占55.6%;2012年共有植物7科16种,菊科和豆科占50.0%;2013年共有植物9科16种,菊科和豆科占50.0%。区域E2 2011年共有植物6科15种,菊科和豆科占60.0%;2012年共有植物8科19种,菊科和豆科占47.4%;2013年共有植物9科17种,菊科和豆科占35.3%。区域E2物种数量较少,各区域优势种(豆科和菊科)的优势地位随着封育年限的增加逐渐减弱,草原植被群落趋于稳定。区域E2植物群落多样性指数、均匀度指数均为3个区域中最低,而优势集中性指数以E2最高。各区域植物群落的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数表现一致。主分量分析的结果显示影响核心区植物群落的主要环境因子为表层土壤速效P含量、0~10 cm和20~30 cm土壤含水量,影响边缘区植物群落的主要环境因子为表层土壤速效P、有机质含量以及0~10 cm和20~30 cm土壤含水量,而影响外围区植物群落的主要环境因子为表层土壤速效K含量、20~30 cm土壤含水量。极点排序图表明区域E各样方间相似性较高,植被群落单一。建议盐池县的封育年限以2~3 a为周期进行轮牧,以保持草地生态系统的平衡。     

三江源区不同建植年代人工草地群落演替与土壤养分变化

研究了了三源区不同建植期人工修复草地在不同演替阶段毒杂草[主要是甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)]的入侵规律、数量特征,植物群落物种组成、生物苗和草地质最以及土壤养分、微生物活性的变化规律.结果表明,不同建植期人工修复草地植物群落的种类组成、植物功能群组成和群落数量特征存在显著差异.随着演替时间的推移,人工草地群落盖度、高度、物种数、生物最和多样性指数均表现出"V"字型变化规律,杂类草--甘肃马先蒿的数量特征变化尤为明显,在4 a的人工草地群落中开始局部入侵,在5～6 a的人工草地群落中大面积入侵,其入侵速度、入侵面积达到高峰期.土壤的含水量、容重、土壤中有机质、氮素和磷素在演替过程(7 a、9 a草地)中逐渐降低,到一定时期又逐步增加;随着演替的进行,不同建植期人工草地的土壤微牛物生物量碳和酶活性均呈"V"字型,变化.对于退化生态系统的恢复首先是植被恢复,其次是土壤肥力的恢复.土壤有机质等养分的积累、微生物活性的改善不仅能使土壤-植物复合系统的功能得以恢复,同时也能促进物种多样性的形成,有利于人工草地群落稳定性的提高.在试验区尽管植被恢复演替进行得比较缓慢,但从土壤发展的角度看,仍属进展演替.所以,在退化高寒草甸的恢复过程中,若降低和有效控制外界的干扰(如围栏封育),可为退化草地恢复提供繁殖体与土壤环境,实现人工草地逐步向恢复(正向)演替进行.图3表6参34     

湖南省绥宁县黄桑坪自然保护区植物群落多样性分析

通过对湖南省绥宁县黄桑自然保护区的植物群落特征及物种多样性的分析,结果表明:1)可将黄桑自然保护区的滩地、撂荒地和山坡地划分为3种群落类型:鱼腥草-蕨群丛、早熟禾-井栏边草群丛和杉木+马尾松-三尖杉+水苏-莎草+地稔群丛;2)植物多样性指数的大小顺序为:Patrick丰富度指数(R)、Simpson指数(D)和ShannonWiener指数(H)的大小顺序为:山坡地(S,D,H)撂荒地(S,D,H)滩地(S,D,H),Pielou均匀度指数(E)的大小顺序为:潍地(E)撂荒地(E)山坡地(E);3)3种样地之间的物种Czekanowski相似性系数(CC)较低,在0.0001~0.356 8之间,样地内的物种相似性指数(CC)沿滩地→撂荒地→山坡地的顺序递减;(4)相关分析表明:S、D、H之间呈极显著正相关(P0.01),E与S、D、H呈显著负相关(P0.05).生境条件差异是物种多样性差异形成的直接原因.表3,参16.     

外来入侵植物紫茎泽兰对植物多样性的影响

采用样方法调查了云南省和四川省5个受紫茎泽兰入侵的样地中草本植物和灌木的种类和数量,分析了其物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数.结果表明,5个样地采得本地植物87种,其中常见本地植物32种,隶属19科31属.紫茎泽兰入侵造成5种生境条件下物种丰富度指数下降显著或极显著.除样地d外,其他样地紫茎泽兰入侵的样方Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数下降显著或极显著.而紫茎泽兰入侵对Pielou均匀度指数的影响则没有表现出明显的规律.不同生境条件下,植物群落的季节变化有所不同,以一年生草本植物为主的群落,其多样性指数和均匀度指数下降趋势较以多年生草本植物和灌木为主的群落更为明显.     

异质生境空心莲子草植物群落组成及物种多样性研究

研究草海湿地空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）入侵对异质生境植物群落生活型、物种组成、重要值及物种多样性的影响,结果表明,①异质生境中群落生活型组成比例有差异,水生生境地面芽植物（H）∶隐芽植物（Cr）∶一年生植物（Th）为56∶38∶6;湿生生境为43∶36∶21。②异质生境中物种组成差异明显,水生生境试验样方包含9科13属16种,对照样方（无空心莲子草入侵）包含10科19属23种;湿生生境试验样方包含8科14属14种,对照样方有10科19属22种。空心莲子草入侵不同生境后群落内物种重要值变化及差异均较大,部分乡土物种在试验样方中减少甚至消失,水生生境和湿生生境群落中分别有30.44%、36.36%物种消失。③异质生境中空心莲子草重要值与物种多样性指数、生态优势度指数、均匀度指数均呈二项式函数关系;两种生境的多样性指数和均匀度指数均表现为随空心莲子草重要值先增加后减少,生态优势度指数均为先减少后增加,空心莲子草入侵对乡土植物群落物种多样性产生正向影响和负向影响,在群落中其重要值达25.8（水生生境）、18.9（湿生生境）时,是乡土植物多样性下降的临界点。     

柏木次生林震后滑坡迹地物种多样性变化特征

为探讨地质灾害作用下物种多样性的变化特征,以北川县擂鼓镇凤凰山柏木次生林为对象,采用样地调查法对震后滑坡迹地物种组成及多样性进行研究.结果表明:滑坡区共记录植物93种,隶属42科78属,以菊科、豆科、禾本科为主,过渡区共记录植物97种,隶属39科80属,以菊科、禾本科、蔷薇科为主,未滑坡区共记录植物108种,隶属59科92属,以菊科、蔷薇科、禾本科为主,菊科、禾本科在震后滑坡迹地恢复过程中占据重要地位;草本层中未滑坡区Pielou均匀度指数(JSW)最高,Shannon-Wiener多样性指数(H)和Simpson优势度指数(H′)居中,丰富度指数(D)最低,灌木层中未滑坡区D、H和H′值最高,JSW值最低,过渡区的物种多样性指数均高于滑坡区;乔木层中D和H值表现为滑坡区最高,过渡区最低,H′和JSW值表现为过渡区最高,未滑坡区最低.综上所述,植被分布大体上与表层土壤养分的空间分布规律保持一致,滑坡区群落演替较慢且处于初级阶段,马桑、雀儿舌头、矛叶荩草为先锋树种,可改良土壤,稳定坡面,再适当增植乔木可有效恢复植被、提升植物群落稳定性.     

封育草地土壤生物结皮对水分入渗与植物多样性的影响

盐池县柳杨堡乡从2000年开始采取封育措施,长期的无人为干扰使封育区内产生土壤生物结皮,结皮对水分有一定影响,进而影响封育区植被的恢复。采用双环入渗法分析生物结皮对土壤水分的影响,并通过对人工封育区内的植被调查测定去除土壤结皮前后的植物多样性变化。结果表明：有生物结皮覆盖的土壤入渗曲线的最高峰比无生物结皮覆盖的低约5 cm,有生物结皮覆盖的土壤初始入渗速率为0.8 cm·min^-1,而无生物结皮覆盖的土壤初始入渗速率为2.6 cm·min^-1,随着封育年限的增加,土壤生物结皮的覆盖面积及厚度逐年增加,结构也更紧密,影响土壤的水分入渗,不利于植被的生长,而通过对封育区内新翻耕土层和未翻耕的土层的植物多样性比较,新翻耕的土层中的植物多样性指数明显高于未翻耕土层。因此对封育区内采取适度翻耕,能够减少生物结皮对土壤水分入渗的负面影响,能够更有效的利用降水,促进植被恢复。     

植被恢复的生态效应研究进展

植被在水土保持、水源涵养及生态系统的固碳过程中起着重要的作用。植被恢复是指运用生态学原理,通过保护现有植被、封山育林或营造人工林、灌、草植被,修复或重建被毁坏或被破坏的森林和其他自然生态系统,恢复其生物多样性及其生态系统功能。目前,植被的自然及人工恢复是改善脆弱生态系统及退化生态系统生态环境现状最有效的措施。植被在恢复过程中对地上植被生态系统,物种多样性的恢复有着重要影响,同时通过凋落物及根系的输入,可以有效改善地下生态系统,增加土壤的养分含量、改善土壤的物理结构、增加土壤生物的生物量及活性。文章以地上及地下生态系统为出发点,综述了植被恢复过程中自然及人工恢复过程中不同的植被类型、不同的恢复时间下植物物种组成和多样性、土壤理化性质及土壤微生物群落的变化。植被的自然及人工恢复在一定程度上均能增加植物物种的多样性,随着恢复年限的增加物种的组成发生改变且多样性呈增加趋势,但一些特殊环境下不当的人工恢复可造成植被演替向退化方向发展,降低生物多样性。不同的植被类型由于其生长方式的不同对土壤理化性质和土壤微生物的影响存在差异,随着恢复年限的增长,土壤理化指标及微生物学指标呈现先增加而后趋于平稳的状态。针对已有的研究进展,提出在未来的研究过程中,一方面应该增加更多的对比研究,对不同环境下,不同的恢复物种,不同的恢复方式进行更深入地探讨;另外一方面应增加不同尺度的研究,现有的研究多集中在样地尺度,未来应在更大尺度上进行分析;再者,地上及地下生态系统之间的相互关系及影响机理一直是土壤学科研究的热点,植被恢复过程中应增加更多该方面的机理研究。     

宁夏盐池不同封育措施下的植物生态位研究

运用Levins生态位宽度指数及Pianka生态位重叠指数,对宁夏盐池柳林堡人工封育草场不同措施（老封育区、新封育区、对照区）下的植物生态位宽度及生态位重叠度进行计算,从生态位角度揭示不同措施下的植被恢复情况。结果表明：老封育区、新封育区和对照区的主要建群种生态位宽度均有较大的差异,老封育区宽度值最大的是耐旱性极强的阿尔泰狗哇花（Heteropappus altaicus（Willd.）Novopokr.）、丝叶山苦荬（Lxeris chinensis var.graminifolia（Ledeb.）H.C.Fu）、叉枝鸦葱（Scorzonera divaricata Turcz.）,说明随着封育时间的延长,封育区植被有旱生化方向发展的趋势;新封育区的优势种是丝叶山苦荬、黑沙蒿（Artemisia ordosica Krasch.）、苦豆子（Sophora alopecuroides）、刺沙蓬（S.ruthenica Iljin）,且4种植物生态位宽度接近,对资源环境的利用更为均衡;对照区的优势种是黑沙蒿、苦豆子、刺沙蓬,宽度值分别为0.729、0.666、0.540。同时,3种措施的生态位重叠结果均表明,生态位宽度大的物种不一定和其他物种有大的重叠指数,较高的生态位宽度和较高的生态位重叠度之间并不存在直接的线性关系。这一现象从另外一个角度说明植被恢复过程中环境资源存在着高度的空间异质性。     

沙地退化植被恢复过程中植被的空间异质性

通过野外取样和室内分析,应用地统计学分析方法研究了科尔沁沙地退化植被恢复过程中不同封育年限（0、11和20年）的流动沙丘的植被盖度和丰富度特征及其空间异质性规律。结果表明,随着流动沙丘的固定和封育年限的增加,植被盖度和丰富度逐渐增加。在流动沙丘植被恢复过程中,植被盖度和丰富度具有明显的空间自相关性,其空间自相关范围从封育0年的流动沙丘（46.05m和33.63m）、封育11的流动沙丘（21.63m和17.25m）到封育20年的流动沙丘（26.12m和24.18m）先减小后增加,但均未超出我们的研究尺度50m,表现出不同大小的斑块形式分布的小尺度分布格局。由半方差函数及其参数和空间分布格局图分析得出,随着沙丘植被的恢复,植被特征的空间异质性在所研究的尺度上表现出先增大（封育0年到封育11年）后减小（封育11年到封育20年）的变化特点。     

Association between plant species diversity and edaphic factors in the lower reaches of the Heihe River,northwestern China

The lower reaches of the Heihe River, in northwestern China, is characterised by unique local edaphic conditions that have influenced the development of local desert riparian forests. This study examines the variations in spatial variation patterns to reveal the relationships between plant species diversity and soil moisture/salinity/texture gradients at different soil depths, providing insights into the management and restoration of vegetation in ecosystems in the study area. The species–environmental relationships are investigated by redundancy analysis based on the plant species diversity matrix and the edaphic gradient matrix. A survey of 61 sampling plots identified 37 plant species in the study area. The distribution pattern of the plant species diversity are mainly affected by soil moisture, soil salinity, and soil texture at different soil depths. These edaphic factors are able to explain 98.47% of the total variation in the analysed vegetation dataset. Soil moisture, salinity, and texture content vary in terms of both the soil depths and the vegetation types in the study area. The plant community Class IV, xeric shrub, has the lowest soil water content among different vegetation types. The surface soil salinity differs for different plants and follows the order: Sophora alopecurides?>?Tamarix chinensis?>?Populus euphratica.     

Topsoil inversion as a restoration measure in sand dunes,early results from a UK field-trial

Over-stabilisation and eutrophication affect many dune systems in north-west Europe. This leads to lower diversity of typical dune species and an accumulation of soil nutrients. Existing management techniques to remove excess nutrients include mowing, with removal of cuttings, and turf stripping. A new restoration technique called topsoil inversion or deep ploughing may also be able to counter some of the negative effects of eutrophication. It simulates the burial of established soils with fresh mineral sand, by inverting the soil profile. A trial was carried out on two small blocks of eutrophic dune grassland in North Wales, UK. Nutrient-rich surface soils were buried beneath mineral sub-sand using a double-bladed plough, designed to plough to depths of up to 100 cm. Results show that the organic soil horizons were buried to a depth of 80 cm, and covered with 40–50 cm of mineral sand. The pH and organic matter of the surface layers became comparable to those of mobile dunes. Fifteen months after ploughing, bare sand cover was still 70–90%, but significant sand loss through wind erosion resulted in a thinning of the mineral sand over-burden, leaving the buried organic layer closer to the surface. Natural vegetation colonisation was slow, with the first surviving plants observed after 8 months. The majority of species present at 15 months were present before ploughing and had regenerated from rhizomes or root fragments. The effect of excluding disturbance caused by rabbits, people and dogs was assessed within fenced areas. After 11 months, vegetation cover was greater in the fenced areas than in plots exposed to disturbance, therefore disturbance replaced physical conditions as the dominant influence on plant growth and establishment. These early results suggest the trial has been partially successful, but that topsoil inversion could be combined with other methods such as turf stripping or by stabilisation of the ploughed surface by planting with pioneer species, depending on the ultimate restoration goal.     

锡林河河漫滩湿地植物群落特征及物种多样性分析

内蒙古高原草原区湿地具有不同于典型湿地的特征,同时还兼具草原的一些特征,在保持生物多样性和珍惜物种资源方面具有不可替代的重要作用.通过样方调查,以重要值为数量特征,采用指示种分析法和多样性指数测定,对内蒙古高原典型内陆河流——锡林河中游河漫滩湿地植被群落特征及物种多样性进行了系统分析和研究.结果表明:(1)锡林河中游河漫滩湿地植被依微地形由高河漫滩向低河漫滩可分为芦苇+羊草,黄花苜蓿+无茫雀麦,灰脉苔草+早熟禾,水甜茅群落,小糠草+蒙古扁穗草等5个群落,以禾本科、菊科、豆科三大草本为主,建群种有别于典型湿地和典型草原群落.(2)植物水分生态类型以湿生、中生为主且无水生类型,具有典型湿地和草原的双重特征;(3)湿地植物群落物种多样性、均匀性和丰富度表现出相似的变化趋势,多样性和丰富度较草甸草原低但高于典型草原;(4)锡林河河漫滩湿地植物群落是典型河流湿地和典型草原之间的过渡类型.表6,参28.