鄂尔多斯高原本氏针茅与油蒿群落过渡过程中的植被动态

灌木入侵对草原生态系统结构和功能产生了严重影响,了解其植被动态对草地灌丛化的控制和恢复具有重要意义.在鄂尔多斯高原选取本氏针茅向油蒿群落过渡过程中不同演替阶段的代表性群落类型,采用样方法、刈割法和根钻法,对不同群落的盖度、密度、生物量、凋落物、根系以及物种多样性进行调查和分析.结果表明:从本氏针茅向油蒿群落过渡的过程中,(1)演替阶段经历了本氏针茅群落、本氏针茅+糙隐子草群落、本氏针茅+油蒿群落、油蒿+糙隐子草群落、油蒿+达乌里胡枝子群落、油蒿群落6个群落类型.(2)群落盖度呈现先下降后上升,总密度先下降后升高再下降的趋势,地上、地下生物量及总生物量和凋落物干重在演替过程中总体呈上升趋势.(3)本氏针茅的盖度、密度、生物量和重要值逐渐下降,油蒿则相反.(4)随土层深度的增加,群落内植物根系干重总体上呈下降的趋势.根系干重在0-30 cm土层较为集中,整个演替阶段油蒿群落根系干重分布出现先升高后下降趋势,到第VI阶段根系分布深度可达80-90 cm.(5)物种丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Winner多样性指数和Pielou均匀度指数均呈现先升高后下降的趋势.因此,鄂尔多斯高原草地灌丛化较为严重,尽管中度灌丛化阶段群落的盖度、生物量和生物多样性较高,但由于灌木入侵后整个演替阶段盖度、密度、物种多样性等明显下降,草原生态系统的可利用性降低,应将灌丛化草地恢复为本氏针茅为主的草地.     

基于因子分析法研究太原市土壤重金属污染的主要来源

太原市土壤的研究还处于起步阶段,尚缺乏系统的研究和探讨.基于因子分析法分析研究太原市土壤重金属污染类型及污染来源,在面积性土壤测量基础上,采用城市土壤单点样采集方法,通过测试获得了城市表层土壤中重金属元素(As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu)的含量数据;应用统计数手段及处理软件,采用因子分析法对太原市土壤化探数据进行详细分析研究;结合太原市工企分布情况,对比因子分析中的六个主因子,进行整理分析;研究结果充分反映出太原市作为一个典型的重化工基地和燃煤城市的污染特点,表明太原市土壤重金属污染的主要来源有四个方面,即:工矿企业污染源,燃煤污染源,交通污染源,商业活动和居民生活污染源等.     

黑河下游荒漠河岸地带土壤水盐和养分的空间分布特征

探讨干旱区内陆河流域荒漠河岸地带土壤水盐和养分的变化特征,对荒漠河岸生态系统的保育和恢复具有重要指导意义。以黑河下游垂直于河道的乌兰图格嘎渣监测断面为研究对象,通过野外采样调查,分析距河道4 500 m范围内荒漠河岸地带土壤水盐和养分在沿河梯度上的空间分布特征。结果表明:在0-50 cm土层,土壤含水量、土壤容重、土壤pH、土壤电导率、土壤总碳、土壤总氮、土壤速效磷和土壤速效钾在沿河梯度上表现出显著的差异性。随着沿河距离增加,土壤含水量大体表现为下降的变化趋势,在300 m和2 950 m处达到峰值,均值分别为26.57%和8.72%;而土壤容重呈相反的变化趋势,在4 500m处最高,均值为1.73g·cm~(-3)。土壤pH值随着沿河距离的增加呈凹型变化趋势,较大值出现在距河岸300-800 m和4 000-4 500 m处,均值分别为9.21-9.24和8.7-9.18,而土壤电导率则大体呈凸型变化趋势,较大值出现在距河岸2 200-3 200 m,均值为5.69~(-1)4.92 ms·cm~(-1),盐分表聚现象严重。随着沿河距离增加,土壤总碳、土壤总氮、土壤速效磷和土壤速效钾含量基本都表现出显著下降的变化趋势,在4 000-4 500 m处值最小,均值分别为5.71、0.11、2.81和73.76mg·kg~(-1),土壤养分(0-10cm)波动最为明显,由表层向下呈逐渐降低趋势。在沿河梯度上,生态输水对近河岸地带土壤的演变机制和恢复趋势有明显的促进作用,随沿河距离增加影响力渐小。在荒漠河岸生态系统恢复中,可在垂直河岸梯度上延长生态输水距离,促进地下水水位回升,有利于改善土壤结构和理化属性。     

草地灌丛化研究进展

草地灌丛化(Shrub encroachment)会导致生态系统结构和功能改变,甚至可能导致干旱区土地退化和荒漠化.本文从降雨、气温、土壤、生物以及人为活动等方面综合分析灌丛化的成因,总结灌丛化对生态系统的影响以及控制灌丛化的有效措施.降水增加及其分配格局的改变通常会促进草地灌丛化;温度升高能够减少灌木冻害,降低灌木死亡率,有利于灌木扩张;由于灌木适应能力较强,土壤退化有利于灌木入侵;过度放牧促进草地灌丛化,而适当的火烧会抑制灌丛的扩展.草地灌丛化会导致草地可用性降低,改变土壤养分与水分分布格局,但对植物多样性及生产力的影响表现出不同的结果.降低人为干扰强度、适当火烧、人工去除灌木是控制草地灌丛化的有效措施,但在不同区域应采用不同组合措施以提高成效.目前灌丛化研究结果多基于对野外自然过程的观察和分析,缺乏大尺度、长时期野外控制实验证据的支持;有关灌丛化草地是否能恢复,哪种条件和措施下可以恢复的全球性认识还不一致;我国草地灌丛化发生时间较长,但对其研究尚处起步阶段,应加强国际对比研究,有利于在更长的时间尺度上阐释草地灌丛化的发生过程和机制.     

荒漠河岸多枝柽柳灌丛碳氮磷化学计量特征及其影响因素

为了解群落水平下荒漠河岸多枝柽柳（Tamarix ramosissima Ledeb.）灌丛的碳氮磷化学计量特征及其影响因素,在黑河下游荒漠河岸3 800 m范围内,沿垂直河道方向上设置9个采样点,采用相关性分析、冗余分析（RDA）和偏冗余分析（pRDA）方法,对多枝柽柳群落的碳氮磷化学计量格局及其与环境因子的关系进行研究.结果表明:黑河下游荒漠河岸多枝柽柳群落TC、TN、TP含量平均值分别为380.27、30.42和1.54 mg/g,C:N、C:P和N:P平均值分别为12.98、257.09和20.04.与全球和区域尺度物种水平研究相比,黑河下游荒漠河岸多枝柽柳灌丛群落具有较低的TC含量、较高的TN含量和N:P以及相对稳定的TP含量.多枝柽柳灌丛群落碳氮磷化学计量特征变异系数相对较小,内稳性较强,相对较高的N:P（14.55~27.20）表明群落水平下多枝柽柳灌丛更倾向于受磷元素的限制.在沿河梯度上,多枝柽柳群落TC含量和TN含量均随沿河距离的增加呈显著下降的变化趋势,而C:N随沿河距离的增加呈波动上升的变化趋势;TP含量呈先降后升的变化趋势,而C:P和N:P大致呈先上升后下降的变化趋势.多枝柽柳灌丛群落的碳氮磷化学计量特征与土壤理化属性存在一定相关性,土壤含水量、土壤容重和土壤pH是影响多枝柽柳群落碳氮磷化学计量特征变化的关键因子,三者共同解释了总变异的57.7%,其中土壤含水量解释了总变异的32.8%.研究显示,土壤水盐与多枝柽柳灌丛的碳氮磷化学计量特征关系密切,土壤含水量在解释多枝柽柳灌丛碳氮磷化学计量特征变化方面比土壤pH更为重要.      

太原盆地及太原市重金属元素地球化学分布特征分析

以太原盆地土壤为研究对象,对太原盆地土壤中八种重金属元素As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn、Cu的含量进行了采样分析,结合太原盆地地质条件,探讨了太原盆地土壤中八种重金属元素分布状况及其分形特征,并对盆地土壤污染进行评估。文中计算了太原盆地区域土壤背景值;分析了盆地中重金属元素的污染状况,认为Hg、Cd两种元素污染情况最为严重。并将太原市和太原盆地深、浅层数据分别作出八种重金属元素的多重分形图,对八种重金属元素在生态环境中的影响作用进行了统计分析,总结了重金属元素的分形规律,得出了各影响因素的相对重要性排序。     

三工河流域梭梭群落细根生长动态及周转

细根对植物群落功能的发挥和土壤碳库及全球碳循环具有重要意义.采用土柱法和分解袋法,于2010年5-10月整个生长季内,对三工河流域梭梭(Haloxylon ammodendron)群落的细根生物量以及分解和周转规律进行研究.结果表明,梭梭群落细根生物量呈现明显的季节变化,5-8月逐渐增加,8月达到最大,9-10月逐渐下降.细根生物量月平均值为183.76 g·m-2.活细根和死细根生物量分别占细根总生物量的72.59％和27.41％.梭梭群落细根生物量表现出明显的垂直变化,随土壤深度的增加而呈现先增加后逐渐降低的趋势,其中51.36％的活细根和51.81％的死细根生物量分布在＞10～30 cm土层.梭梭群落细根年分解率为58.76％,达到50％和95％分解率所需时间为279和1 302 d.梭梭群落细根净生产力为110.73 g·m-2·a-1,年周转速率为1.25次.