科尔沁沙地土地利用变化对土壤特性的影响

在中国科学院奈曼沙漠化研究站放牧试验场周围,选取了不同利用方式和类型的草地（封育和放牧）、林地（乔木和灌木）和农田（灌溉和非灌溉）为研究样地,调查了0～30cm土层每隔10cm的土壤水分质量分数和有机养分（有机碳和全氮）,分析了土地利用变化对土壤水分质量分数和有机养分的影响。结果发现,垂直空间分布上,无论哪种土地类型样地,土壤水分质量分数和有机养分各土层间均无显著差异性（P〉0.05）,土层垂直变化对土壤特性影响均较小。在不同土地利用方式水平空间分布上,土壤水分质量分数和有机养分（土壤有机碳和全氮）灌木林地均显著高于乔木林地（P〈0.05）,而封育草地和放牧草地间以及灌溉农田与非灌溉农田间土壤水分质量分数和有机养分均无显著差异性（P〉0.05）。不同土地利用类型水平分布上,草地土壤水分质量分数显著低于林地和农田（P〈0.05）,而土壤养分质量分数草地显著高于林地和农田（P〈0.05）。分析表明,对沙质草地进行围栏封育和旱作农田退耕还林还草的同时,对水浇农田实行保护性耕作和精细管理,有利于沙地土壤环境改善与生态系统恢复。     

中国北方典型污染城市主要绿化树种的滞尘效应(英文)

为研究城市人工植被的滞尘效应及其对城市生态环境的改善作用,以中国北方典型污染城市--临汾市为例.通过野外典型采样法和室内分析,测定了不同生活型主要绿化植物的滞尘能力,讨论了植物的滞尘量与滞尘时间的关系,并且研究了污染程度及距污染源距离对植物滞尘能力的影响.结果表明,在同一降尘条件下,不同生活型植物滞尘能力差异表现为草本植物的滞尘能力显著高于其它生活型植物(落叶乔木,灌木和藤本植物),而其它生活型植物间的滞尘能力无显著差异性;对针叶林来说,圆柏和雪松的滞尘能力间亦存在显著差异.在不同的污染情况下(污染程度及和污染源的距离不同),同种植物的滞尘能力亦有明显的差异,这与植物的高度和生长特性有关.而且,随时间推移,植物叶片的滞尘量呈现周期变化.而不是一个随时间无限增长的量,也有其饱和量.因此,在进行城市绿化设计时,需要综合考虑绿化树种的滞尘能力、滞尘周期及其生长环境情况等.     

荒漠草地沙漠化对土壤养分和胞外酶活性的影响

为探讨荒漠草地沙漠化过程中土壤养分含量、土壤胞外酶活性的变化特征及土壤养分与土壤胞外酶活性的关系,采用空间序列代替时间演替的方法,对宁夏中北部盐池县荒漠草地不同沙漠化阶段(潜在沙漠化、轻度沙漠化、重度沙漠化、极度沙漠化)草地的土壤养分、土壤胞外酶活性进行了研究。结果表明,荒漠草地沙漠化过程中土壤养分含量和土壤胞外酶活性均表现出不同程度的变化。土壤速效氮、速效磷、铵态氮和硝态氮随着荒漠草地沙漠化程度的加剧均呈逐渐降低趋势;土壤速效氮、铵态氮和硝态氮随着草地沙漠化的加剧呈显著降低趋势,而荒漠草地沙漠化过程中土壤速效磷无显著变化。土壤速效氮对荒漠草地沙漠化的响应更加敏感,轻度沙漠化阶段、重度沙漠化阶段和极度沙漠化阶段土壤速效氮分别比潜在沙漠化阶段降低了12.0%、50.1%和54.4%。荒漠草地沙漠化过程中,土壤α-1,4-葡萄糖苷酶(AG)、β-1,4葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CBH)、β-1,4-木糖苷酶(BXYL)、β-1,4-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)和碱性磷酸酶(AP)的活性均表现为潜在沙漠化轻度沙漠化重度沙漠化极度沙漠化,随着荒漠草地沙漠化程度的加剧,土壤胞外酶的分解能力逐渐变弱。土壤胞外酶活性与土壤速效氮、铵态氮和硝态氮含量呈显著正相关,表明土壤胞外酶可以反映土壤肥力水平。     

沙地退化植被恢复过程中灌木发育对草本植物和土壤的影响

应用野外调查和室内分析方法,通过对科尔沁沙地沙丘固定和植被恢复过程中(流动、半流动、半固定和固定沙丘)灌丛内外草本植物的特征和土壤的理化性质分析,研究了灌丛的发育对草本植物和土壤的影响.结果表明,4种沙丘小叶锦鸡儿灌丛下植物的盖度、高度和密度显著高于灌丛外围,由灌丛内向灌丛外呈现出明显下降的趋势.通过差巴嘎蒿、小叶锦鸡儿和冷蒿3种灌丛内、外的理化性质的对比分析表明,沙地灌丛的形成对灌丛下土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷均有不同程度的富集作用,特别是对土壤有机碳和全氮有明显的富集作用,其大小顺序为小叶锦鸡儿>冷蒿>差巴嘎蒿;小叶锦鸡儿灌丛对全磷和有效磷的富集作用明显大于其它灌木.这些结果表明在沙丘植被恢复过程中灌丛的发育具有明显的"保种"作用和"肥岛"效应,促进了沙丘植物的侵入和土壤的进一步恢复.     

放牧干扰后自然恢复沙质草地大型土壤动物功能群变化特征

通过调查科尔沁沙质退化草地不同强度放牧干扰（重度放牧,HGR;适度放牧,MGR）后自然恢复草地中大型土壤动物群落特征,分析了放牧干扰对大型土壤动物功能群的长期影响。结果共获得大型土壤动物1门2纲8目32个类群,优势类群为象甲科（鞘翅目）和蚁科（膜翅目）2类,共占捕获量的41．54％。大型土壤动物功能群包括植食性、肉食性和杂食性3类,分别具有16、15和1个类群,其个体数分别占总捕获数的64．08％、32．39％和3．52％。HGR有23个动物类群,分属于3个功能群;MGR有19个类群,但只有2个功能群（无杂食性）。HGR大型土壤动物个体数、类群数和多样性指数均略高于MGR,但HGR和MGR间无显著差异性（P〉0．05）。植食性和肉食性土壤动物个体数占总个体数比例HGR均略低于MGR,但植食性动物和肉食性动物个体数间的比例较稳定。与中度放牧干扰产生的影响相比,重度放牧干扰对大型土壤动物群落（包括功能群特征）产生的长期影响更为明显。重度放牧后沙质草地自然恢复过程中大型土壤动物群落的营养结构变得更为复杂,但12年恢复时间对大型土壤动物群落结构恢复的影响有限。     

半干旱区草地生境中大型土壤动物群落季节动态

选择科尔沁沙地封育草地为研究对象,通过调查大型土壤动物个体数和类群数的季节变化特征及其与气候因子间的关系,分析大型土壤动物群落结构的季节变化规律。结果表明,伴随着气候因子(降雨量和气温)的季节变化,土壤含水量表现为春季>秋季>夏季,而土壤温度表现为夏季>春季>秋季。土壤温湿度的季节性变化显著影响了大型土壤动物群落结构(P<0.05)。大型土壤动物类群数和个体数以及Shannon指数均表现为夏季显著高于秋季(P<0.05),春季居中;而均匀度指数则与此相反(P<0.05),表现为夏季<春季<秋季。随着季节更替,不同大型土壤动物类群对气候因子变化产生了不同的响应和适应性,不同季节表现出了不同的大型土壤动物类群及其个体数分布,而且在夏季表现出较高的大型土壤动物多样性。     

宁夏荒漠草原枯落物分解过程中植物营养元素变化特征

以宁夏荒漠草原优势植物赖草(Leymus secalinus)、胡枝子(Lespedeza bicolor)及二者混合物为研究对象,采用分解袋法研究了不同处理间植物枯落物营养元素残留率变化特征,旨在揭示荒漠草原优势植物枯落物分解过程中营养元素变化规律。结果显示,(1)随着分解时间变化,P在3种处理植物枯落物中均呈"释放-富集-释放"的规律;K在胡枝子和混合枯落物中呈"释放-富集-释放"的规律,而在赖草枯落物中则仅表现为释放现象;N在赖草和胡枝子枯落物中呈"释放-富集-释放"的规律,而在混合枯落物中则仅表现为释放现象。(2)经过640d分解,P和K残留率表现为胡枝子枯落物赖草枯落物混合枯落物,N残留率表现为赖草枯落物混合枯落物胡枝子枯落物。(3)经过640 d分解,植物枯落物P、K和N在3种处理间整体上呈净释放状态。研究表明,宁夏荒漠草原植物枯落物营养元素变化特征与植物种的差异性密切相关;混合植物枯落物P和K释放率高于单一种植物枯落物,而N释放率表现为胡枝子枯落物高于赖草及二者混合枯落物。