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。     

露天煤矿不同恢复植被大型土壤动物群落比较

对平朔安太堡露天煤矿排土场恢复生态系统5种植被模式下的大型土壤动物进行调查,共获取大型土壤动物246头,分属于2纲、9目、24科.利用DIC与DG多样性指数对其群落结构进行分析.结果表明:大型土壤动物多样性由多到少的次序为:针阔叶混交林,乔灌混交林,草;针叶混交林,灌木;大型土壤动物密度与土壤有机质、土壤含水量密切相关;大型土壤动物类群数与土壤容重、含水量密切相关.影响土壤动物生存的土壤物理条件是恢复生态系统土壤动物回迁的主要因素.土壤的肥力是影响土壤动物繁殖的主要因素.     

滇西北高原生态恢复过程中土壤侵蚀特征及其影响因子

滇西北高原由于地处生态脆弱的石灰岩区,水土流失严重,探讨该区生态恢复过程中土壤侵蚀的变化规律,为开展人工植被建设提供依据。以时空互代的方法,通过径流小区,对坡面的产沙产流特性及其影响因素进行研究。结果表明:天然次生林和人工混交林均有较好的调节径流和减少泥沙的作用,产沙量分别比坡耕地减少了51.46%、43.18%,产流量也相应降低了39.39%、24.24%。在最大次降雨条件下,荒草丛、坡耕地、次生林和混交林单次降雨的产沙量分别占试验期产沙总量的55.38%、55.58%、58.35%和58.05%,产流量相应占产流总量的64.72%、64.63%、73.85%和55.39%。而且,产流产沙量与土壤有机质质量分数均存在明显正相关,与乔、灌层植物多样性及均匀度指数等呈显著负相关性(P<0.05)。因此,乔灌草结合的群落结构配置模式是滇西北地区水土保持林营造的目标和方向。     

退化喀斯特植被恢复过程中土壤酶活性特征研究

采用空间代替时间的方法,在贵州西南部花江典型喀斯特峡谷区选择裸地、草本、灌木、乔林四个植被恢复阶段作为退化植被恢复过程中不同恢复阶段。然后在一年中四个季节的每一季节分别对四个阶段样地进行取土,带回实验室风干磨细。分别用比色法测定脲酶活性,用比色法测定淀粉酶活性,用碘量滴定法测定多酚氧化酶活性。通过一年的实验结果表明,土壤酶活性随植被恢复过程逐渐提高,即裸地阶段〈草本群落阶段〈灌木群落阶段〈乔林阶段。土壤酶在土壤中分布是根际土大于非根际土,垂直剖面上,A层总是大于B层。脲酶、淀粉酶、多酚氧化酶活性在一年中总体表现为春夏季高,冬季低的特点,具体的酶表现不尽相同。各层次酶活性季节性变化趋势相同。     

乌鲁木齐北郊不同土地利用方式下大中型土壤动物群落分布特征

2007年5月至7月在乌鲁木齐北郊选择4种不同土地利用类型的土壤,采集0-5、5-10、10-15 cm 3个深度土层的大中型土壤动物研究乌鲁木齐北郊大中型土壤动物群落分布特征,共获得大中型土壤动物1 543个,隶属于3门9纲18目,其中昆虫纲、腹足纲、弹尾纲和蛛形纲为优势类群,占全捕量的80.04%;软甲纲和双尾纲为常见类,占土壤动物总数的6.28%;倍足纲属罕见类,仅占土壤动物总数的1.04%.4种不同土地利用类型土壤中大中型土壤动物群落物种多样性和均匀度指数有一定差异,自然林物种多样性最大,农田最小,这与自然林土壤有机质等营养元素含量高、农田施用化学农药和化肥有关.大中型土壤动物在土壤中具有垂直分布特征,显示土壤动物具有明显的表聚现象.     

退化沙质草地恢复过程土壤颗粒组成变化对土壤-植被系统稳定性的影响

通过对不同恢复程度的6个退化沙质草地群落样地的土壤取样,分析了土壤颗粒组成,进行了饱和持水量和土壤粘结力与结持性能的室内试验与测定.结果表明:在退化最为严重和沙漠化程度最高的群落1,土壤颗粒组成以0.25～0.10 nm的细砂和0.50～0.25 mm的中砂等粗粒成分为主,其质量分数分别为77.62%和19.02%;而0.10～0.05 mm的极细砂和<0.05 mm的粘粉粒等细粒成分的质量分数极低,分别为1.65%和1.67%.土壤颗粒组成的这种特征是沙漠化过程土壤各级颗粒受到强烈分选、土壤组成粗粒化的反映.退化沙质草地恢复过程土壤颗粒组成的变化主要表现为:粘粉粒和极细砂质量分数显著上升,在恢复程度最高的群落6分别达到了16.27%和27.38%;细砂质量分数则显著降低,在恢复程度最高的群落6下降到33.85%.极细砂和粘粉粒能够提高土壤持水能力,其质量分数每提高1%,相当于使土壤饱和持水质量分数分别提高0.18%和0.32%;增强土壤的粘结力和抗风蚀能力,是土壤基质的稳定剂,其质量分数每提高1%,相当于使土壤粘结力分别提高0.078 3 kg·cm-2和0.1363 kg·cm-3.退化沙质草地恢复过程土壤颗粒组成变化是土壤-植被系统互馈作用、良性发展的指示器,其生态意义在于:引起水分人渗和分配变化,使表层土壤截存的降水量增加,有利于浅根系草本植被发育,而深层土壤水分补给减少,沙地旱化;使土壤基质的黏结力和结持性能增强,稳定性增强,抗风蚀能力提高,进一步推动土壤-植被系统的良性发展,加速恢复进程.     

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。     

湿地土壤动物及其与湿地恢复的关系

土壤动物是湿地生态系统物质循环和能量流动的关键环节,也是湿地生态系统演化的重要驱动因子,湿地土壤动物的动态变化可以作为湿地退化和恢复响应的重要生态指标。近年来基于湿地土壤动物群落生态学的单一研究颇多,对湿地土壤动物及其与环境因子关系的研究亦取得了长足进展,但关于湿地土壤动物和湿地退化与恢复的研究鲜有报道。本文论述了湿地土壤动物在湿地恢复过程的机制和优势,阐述了湿地土壤动物研究现状与进展,表明湿地土壤动物是湿地生态系统和湿地生物多样性的重要组成部分,已成为湿地恢复的重要指标。通过分析湿地土壤动物及其与湿地恢复的关系,认为湿地土壤动物的动态变化可以较好地反映退化和恢复过程中生态功能的变化,建议深入探索土壤动物对湿地退化和恢复的响应机制。关于土壤动物对湿地生态指示功能的研究,是恢复生态学和湿地重建领域未来需要研究解决的一个重要问题,是研究人为干扰过程以及湿地恢复过程中土壤动物变化规律的关键。今后要进一步融合土壤动物和整个湿地生态系统的研究为一体,把不同强度干扰下湿地土壤动物生态学及其与不同土地利用方式下土壤质量及湿地植被结合起来,从土壤动物群落特征变化角度阐明湿地生态系统对不同强度干扰的响应机制,为深入探索不同强度干扰下湿地生态系统的退化过程和机制,从而为退化湿地恢复与部分重建的生物学与生态学基础提供科学依据。     

川西亚高山针叶林人工恢复过程的土壤性性质变化

研究川西岷江上游高山针叶林区不同年龄阶段的人工云杉林地凋落物及其养分贮量和土壤养分及主要理化性质的变化趋势,结果表明：（1）人工云杉林的凋落物及其氮、磷、钾贮量、以60年代抚育成熟林最高,40年代抚育成熟林大幅度下降,分别下降34．1％及49．8％,70．5％,46．7％;（2）人工云杉林地表土的有机质、全氮、全磷随林龄的增加而降低,据典型土壤剖面资料,40年代比60年代抚育林土壤分别降低72．4％,78．6％,42．2％;（3）相应于土壤有机质的变化,与60年代人工云杉成熟林相比,40年代成熟林土壤的自然含水量、总孔工、保肥力（CEC）和交换性盐某养分等均明显降低,表现出肥力退化的趋势,因此,当人工云杉林达到成熟林后,后采取诸如适当间伐等措施,以改善林地生态条件,避免土壤肥力退化,图4表6参11。     

高寒草甸土地退化及其恢复重建对土壤碳氮含量的影响

针对我国青藏高原草地大面积退化及由此引发的一系列生态环境问题,从土壤生态功能恢复和区域可持续发展的角度出发,将原生高寒嵩草草甸封育系统作为对照,研究了土地退化对土壤碳氮含量的影响,检验了不同人工重建措施(3个人工种植处理:混播、松耙单播、翻耕单播和1个自然恢复处理)对土壤碳含量的相对影响程度。研究结果如下:原生植被封育处理每平方米土壤平均碳、氮含量分别为7.47kg和0.647kg,而重度退化地碳、氮含量分别为3.67和0.448kg·m-2,可以推算,由于土地退化而造成的土壤(0~20cm层)碳氮丢失量分别为3.80kg·m-2和0.199kg·m-2,即高寒草甸土地退化导致0~20cm土壤层中50.87%的有机碳和30.75%的氮流失,可以看出高寒草甸土壤退化后流失的碳比氮多;混播处理、松耙单播处理、翻耕单播处理和自然恢复处理土壤单位面积有机碳含量分别是原生植被土壤有机碳的70.5%,69.0%,49.0%和80%,单位面积氮含量分别是原生植被土壤全氮的86.9%,88.7%,71.1%和91.7%。但是,与重度退化地相比,除翻耕单播处理外,其它恢复重建措施均能部分恢复系统的碳氮含量,因此,将重度退化地进行自然恢复或松耙混播重建多年生植被可以作为系统固定碳(碳汇)的一个途径。     

冀东铁矿2种恢复模式植被演替过程中群落结构及生物多样性比较研究

油松（Pinus tabulaeformis）耐低温、干旱和贫瘠,是我国北方温性针叶林中分布最广的森林群落,也是我国北方广大地区最主要的本土造林树种之一,火炬（Rhus typhina Linn.）根萌蘖力强,耐寒、耐旱、耐盐碱,是一种适应周围环境能力极强的外来引入种树种。采用空间代替时间的方法,以冀东铁矿不同年份种植的人工火炬林和人工油松林群落为研究对象,采用样方法进行调查取样,分析了2种恢复模式不同演替阶段群落结构的变化,群落动态,同时采用Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数分析了物种多样性在群落演替过程中的动态变化,在此基础上,对比分析了2种恢复模式在生态效益方面的优劣。主要结果如下：1）短期来看,火炬可以迅速提高植被盖度,增加生物量,但是,长期来看,随着火炬的快速萌集繁殖和林分的郁闭,林下草本急剧减少,形成火炬单优群落,而不能形成稳定的顶级群落。2）短期来看,油松生长缓慢,其生态效益远小于火炬群落,但是油松群落经过11年的演替形成了乔-灌-草3层结构,群落结构逐渐完善。3）演替初期火炬群落优势种以猪毛蒿（Artemisia scoparia）、狗尾草（Setaria viridis）等耐干旱的植物为主,演替后期林下物种迅速减少以至大量消失;油松群落经过11年的恢复,群落草本层植物种数逐渐增大,从一年生先锋植物占优势过渡到以白羊草（Bothriochloa ischaemun）和硬质早熟禾（Poa sphondylodes）为建群种,并出现了黄刺玫（Rosa xanthina）和胡枝子（Lespedeza bicolor）等多年生灌木。4）演替初期Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener指数表现为：火炬群落﹥油松群落,演替后期则相反,这主要是由群落内种间竞争关系和水热环境的差异造成。4）综合植物群落盖度、物种多样性和群落未来的演替趋势,火炬长期的生态效益远不及油松树种。     

华南退化生态系统三种典型生态恢复模式的小气候效应研究

为了评价南亚热带典型退化生态系统典型生态恢复模式的小气候调节效应,从而为退化生态系统生态恢复方式和造林树种的选择提供参照,作者在广东鹤山森林生态系统国家野外科学观测研究站的3种典型生态恢复模式样地,自然恢复草坡、马尾松林（Pinus massoniana）、马占相思林（Acacia mangium）中安装了HOBO小气候仪,对光辐射、风速风向、降水、土壤含水量、地温、气温等小气候指标进行为期1年的自动观测,并进行了对比分析,结果表明,（1）华南退化生态系统3种典型生态恢复模式具有不同的小气候效应,在林间温度调节方面,人工林和草坡的平均林间温度相差不大,但草坡的最低、最高温度均比人工林低和高。人工林的林间温度变化较草坡小,具有更好的保温调节作用。对比2种人工林,不管是平均温度还是最高温度马占相思林都略大于针叶林,而二者最低温度相差不明显。针叶林的保温调节作用略优于阔叶的马占相思林;（2）在土壤温度方面,地表温度全年基本都表现为草坡〉马占相思林〉针叶林,草坡的地表温度的波动远大于2种人工林;全年20 cm土壤温度3─12月都表现为草坡〉马占相思林〉针叶林,1─2月相反,草坡20 cm土层的土壤温度波动相对较大,人工林的波动很小。（3）3种恢复模式中,自然恢复草坡的辐射强度明显高于2种人工林,年辐射总量分别马占相思林和针叶林的1.9和5.8倍,马占相思林的年辐射量为针叶林的3倍。人工林,特别是乡土的针叶林能给林下生物构建更为稳定、适中的辐射环境。（4）人工林的平均林间风速、最大阵风风速均少于草坡,针叶林的风速小于阔叶林,针叶林降低风速的效果好于相思林和草坡。（5）人工林的林间相对湿度均高于草坡,针叶林的林间空气湿度略大于相思林,针叶林的保湿效果更好。在退化生态系统恢复过程中?     

Decline in metallophytes in tertiary polluted floodplain grasslands in the Netherlands: experimental evidence for metal and nutritional changes in soil as driver factors

Metallophyte vegetation along the River Geul has been almost completely replaced by grasses during the last decades. Field investigations indicated that this was accompanied by higher alkalinity and phosphate availability in the soil, related to the closure of the metal industry and intensification of agricultural practices. An experiment with a full factorial design for phosphate and zinc availability indicated that the metallophytes Silene vulgaris and Thlaspi caerulescens did not grow on zinc-poor soils, irrespective of phosphate availability. The grass Holcus lanatus performed well on phosphate-rich soil, irrespective of zinc availability. An experiment with zinc-poor and zinc-rich floodplain soils confirmed the high zinc demand of the metallophytes T. caerulescens and Armeria maritima and the zinc independence of H. lanatus. A third experiment indicated that a reduced zinc availability due to liming affected only the metallophyte T. caerulescens; it had no effect on the growth of the grass Festuca rubra. This means that increasing alkalinity leads to a decrease in zinc availability, limiting the growth of at least some metallophyte species. An increase in phosphate availability stimulates growth in more competitive fast-growing grasses under zinc-rich as well as zinc-poor conditions.     

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。     

长春市不同土地利用生境土壤昆虫幼虫群落组成与生态分布

对长春市郊区天然次生林、市内公园风景林、郊区防护林和农田等土地利用生境进行土壤昆虫幼虫调查,研究土地利用差异对土壤昆虫幼虫群落特征的影响。研究区共捕获土壤昆虫幼虫35科411只,其中鞘翅目幼虫14科319只,双翅目幼虫13科64只,鳞翅目幼虫8科28只。研究结果表明:不同土地利用生境土壤昆虫幼虫群落组成与生态分布存在差异,防护林和农田土壤昆虫幼虫的类群数和个体密度显著减少;除农田外,其他生境土壤昆虫幼虫群落个体密度和类群数主要集中分布在0～5cm土壤层,生境凋落物的移除对土壤昆虫幼虫群落组成影响不明显;此外,鞘翅目、双翅目和鳞翅目幼虫对土地利用和植被类型变化的响应也不同。     

龙须草对我国南方紫色土小生境的改良作用研究

龙须草是一种经济价值很高的先锋植物,为了探讨龙须草对我国南方紫色土地区的生境改良作用,在20度的紫色土荒坡地上设置了光坡地、自然草地、龙须草地、龙-林复合地四个处理,分别调查水土流失状况、土壤结构、土壤营养、土壤温度、土壤水分。结果表明:与紫色土光坡地和自然野生草地相比,龙须草地和龙林复合地的水土流失得到了较好的控制,土壤结构、土壤温度、土壤水分状况、土壤营养状况有了较为明显的改善。四个处理中龙-林复合处理的小生境改良作用最好,这说明在原有水保林下种植龙须草可获得较好的生态效益。南方紫色土地区种植龙须草不仅有利于当地生态恢复的实施,而且对生态恢复成果的保持和农民收入的提高都有十分重要的作用。     

半干旱黄土区自然恢复与人工造林恢复植被群落对比研究

为研究半干旱黄土区高效植被恢复途径,选取陕西省吴起县境内的合沟封禁流域和柴沟人工造林流域为研究区,在两流域内,沿顺坡和横坡方向,选择一系列20 m×20 m的样地,各组成2条样带。在每个样地内的对角线交点和对角线四分之一处选取5个样方进行植被调查,草本样方和乔灌样方的尺寸分别为1 m×1 m和5 m×5 m。共获得草本样方185个、乔灌木样方80个,其中,合沟封禁流域105个,均为草本样方,柴沟人工造林流域草本样方与乔灌样方各80个。运用植物生态学和植物群落学方法,调查各样方内的植物种类、株数、株高、盖度、地上生物量以及树木基茎、树高、冠幅等植被群落特征指标,并在此基础上对两流域的植被群落特征进行对比分析。结果表明：（1）两流域的植被种类共61种,其中柴沟人工造林流域46种,合沟封禁流域51种,共存物种36种;（2）经过10年生态恢复,柴沟人工造林流域已形成乔-灌-草群落,合沟封禁流域仍为草本群落,且两流域草本群落均以铁杆蒿（Artemisia sacrorum Ledeb.）和茭蒿（Artemisiagiraldii Pamp.）为主要建群种;（3）柴沟人工造林流域的植被盖度、平均高、生物量均明显高于合沟封禁流域的相应指标。两流域植物群落Simpson指数和Shannon-Weiner指数差异较小,Sorensen指数为0.742,主要草本植物种的指标差异不显著。以上特征反映出,在半干旱黄土区,适宜的人工造林可加速该区植被恢复的进程。     

镇江内江湿地植物群落演替过程中土壤养分动态研究

镇江内江湿地是由长江携带的泥沙在镇江内江特有的水文条件下淤积而成,形成于江滩裸地上的植物群落开始了群落的原生演替过程。在此过程中,湿地的土壤养分状况随着植被的演替更迭,发生着协同演化的过程。为了进一步丰富群落演替理论,通过研究群落演替过程中不同阶段以及同一演替阶段不同层次土壤养分状况的时空变化,探索演替过程中的不同植被类型和土壤养分变化的内在联系及其互作效应。结果表明,随着演替进行,土壤的养分状况趋于改善,土壤有机质、全氮和速效磷含量呈上升趋势,只有速效钾的含量在后期芦苇阶段明显降低,这主要是由于收割芦苇将富含钾素的芦苇植株带出湿地系统所致。由于植物根系分布及枯落物多少的差异,使得各营养成分的垂直分布各异。