密云水库不同封育年限灌丛群落结构及演替规律

灌丛群落为华北土石山区常见的次生植被类型,揭示其演替规律对明确北京区域森林动态及经营管理具有重要意义.采用样线调查方法,选择封育5、7、10和15 a的4个地段,进行10 m×10 m样地调查.运用空间代替时间数据处理方法,分析了灌丛群落的物种重要值、生物多样性指数、群落均匀度指数、生态优势度指数以及单位面积生物量变化情况.结果表明:随着封育年限的递增,灌丛先锋阳生性优势种重要值下降,阴生性和乔木树种重要值上升;封育到第7年时,乔木加入演替序列,到第15年时开始构建乔木层片;群落生态优势度指数降低,均匀度指数上升,灌丛植被向生物多样化和生态稳定的方向演替;研究区内植被潜在演替序列为:荆条Vitex negundo var.heterophyllax酸枣Ziziphus jujuba var.spinosa灌丛→三裂绣线菊Spiraea trilobata灌丛→山杨Populus davidiana×椴树混交林→蒙古栎Quercus mongolica林.     

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。     

喀斯特石漠化生态系统恢复演替过程中土壤质量特性研究——以广西都安县澄江小流域为例

采用空间序列代替时间序列的方法,以广西都安县澄江小流域为例,研究广西喀斯特山区石漠化生态系统恢复演替过程中土壤质量的变化特征.在研究区内选择石漠化恢复演替的8个阶段,即石漠化土地、坡耕地、矮草丛、高草丛、灌草丛、灌丛、人工恢复乔木林、自然恢复乔木林的典型样地,对土壤化学和生物学性状进行了比较研究,以探讨石漠化生态系统恢复演替过程中土壤质量的修复状况.结果表明:不同的演替阶段导致了土壤化学和生物学性质的显著差异,而且在植被向更高一级阶段发展过程中土壤各项指标都得到提高,土壤质量总体呈现改良的态势.随着植被演替的正向进行,土壤质量指数呈增长趋势,不同演替阶段土壤质量综合指数分别为:石漠化土地,134.78;坡耕地,192.24;矮草丛,235.18;高草丛,260.67;灌草丛,317.89;灌丛,359.80;人工恢复乔木林,363.39;自然恢复乔木林,460.77.自然植被的正向演替是提高土壤质量的有效途径,恰与石漠化过程相反.     

岷山地震带山地坡面的植被演替

植被演替过程是有序进行还是随机发生,这不仅是植物生态学界一直关注的热点之一,也是植被恢复工作的一个关键问题.川西岷山地区频繁、强烈的地质构造活动常常引发滑坡,使得这些发生于不同年代的滑坡体坡面上生长着处于不同演替年限的植物群落,从而为验证植被演替模型理论提供了理想场所.选取海拔、坡度、坡向、土壤母质大致相同的17个坡面,对其植被进行群落调查,并将其划分为3个演替年限组——演替4年、演替30-60年、演替60年及以上.研究发现:(1)随着演替推进,群落的物种丰富度、均匀度指数、Shannon-Wiener指数、物种优势度均呈上升趋势,表明群落发展过程中物种显著增多;(2)从演替4年到30年这一演替早期阶段,群落明显存在着物种替代现象,但主要功能群(固氮、耐旱、耐贫瘠植物)的重要值在演替4年到演替60多年过程中并未有所下降,表明当地的环境资源条件(水分和养分)通过决定功能群构成强烈制约着坡面群落的物种集合;(3)在演替4年的群落组内,群落物种相似性系数为0.515,而在演替60多年的群落组内该值降为0.251,表明植被演替较晚阶段存在着随机过程.因此,机体论演替模型不足以完全解释当地植被演替过程.     

广东南部电白小良试验站4种森林群落结构的对比研究

通过对小良试验站不同类型、不同林龄的３种人工林群落（群落Ｂ：桉林;群落Ｃ：松桉混交林;群落Ｄ：阔叶混交林）与当地自然次生热带季雨林（乡土林）相比较,从群落结构的角度探讨人工恢复热带森林的可行性．结果表明：从桉林到松桉混交林到阔叶混交林,３种人工林群落的组成结构和空间结构向着复杂性和稳定性方向发展,并逐渐向地带性自然次生林方向演替;群落的相似性研究也表明,阔叶混交林是３种人工林中与乡土林最为相似．因此,对于极度退化的热带丘陵台地区,在一定工程和生物措施基础上,用先锋绿化树种造林成功后,及时用多层多种的阔叶混交林改造原有先锋林,可以加速人工林向地带性植被类型演替．     

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     

两种人工林对工程建筑废弃地植被初始生态恢复的影响

以隔河岩水电工程建筑废弃地初始生态恢复中人工构建植被为研究对象,在样地调查的基础上,分析了废弃地退化生态系统植物多样性和植物群落组成与结构的恢复对种植植物种类的生态响应。通过与周围未治理废弃地及自然次生林群落组成与结构的比较,研究了该废弃地植被的生态恢复进程。结果显示,苗木种植促进了本地植物种类在废弃地的扩散和定居,初步形成了具一定组成与结构的群落类型,是一种及时有效的生态恢复技术。但不同的苗木种类对废弃地植被初始生态恢复的效果不同,通过比较圆柏(Sabinachinensis)和湿地松(Pinuselliottii)2种人工林的生物多样性及群落组成与结构,认为圆柏林的初始生态恢复效果比湿地松林好。     

两种人工林对工程建筑废弃地植被初始生态恢复的影响

以隔河岩水电工程建筑废弃地初始生态恢复中人工构建植被为研究对象，在样地调查的基础上，分析了废弃地退化生态系统植物多样性和植物群落组成与结构的恢复对种植植物种类的生态响应。通过与周围未治理废弃地及自然次生林群落组成与结构的比较，研究了该废弃地植被的生态恢复进程。结果显示，苗木种植促进了本地植物种类在废弃地的扩散和定居，初步形成了具一定组成与结构的群落类型，是一种及时有效的生态恢复技术。但不同的苗木种类对废弃地植被初始生态恢复的效果不同，通过比较圆柏(Sabina chinensis)和湿地松(Pinuse elliottii)2种人工林的生物多样性及群落组成与结构，认为圆柏林的初始生态恢复效果比湿地松林好。     

衡阳紫色土丘陵坡地自然恢复过程中微生物量碳动态变化

以典型的衡阳紫色土丘陵坡地植被不同恢复阶段为研究对象,采用空间代替时间序列方法,选用立地条件基本相似的裸荒地、草本群落、灌木群落和乔木群落等4类典型样地,分别代表群落演替进程中4个不同的演替阶段,通过调查取样和实验分析,探索不同演替阶段土壤微生物量碳（MBC）的大小与活性。结果表明：（1）土壤有机碳（SOC）与MBC呈先下降后增大的趋势,其差异在各演替阶段达显著水平（P〈0．05）,SOC与MBC呈现显著正相关关系（P〈0．05）;（2）微生物熵（MQ）与代谢熵（qC02）呈显著负相关关系（P〈0．05）,随着演替的进行,MQ整体上呈现出下降趋势,各演替阶段其值的差异达显著水平（P〈0．05）;（3）MQ与MBC呈极显著负相关（P〈0．01）,并随着演替的进行,呈现出先升后降的变化趋势,各演替阶段qCO2的差异达显著水平（P〈0．05）;（4）在演替初期,土壤有效基质逐渐降低,而在演替后期有效基质不断增加,此有利于SOC与MBC的提高,有利于土壤肥力的提高。研究结果将丰富该地区植物生态学与恢复生态学的内容,为衡阳紫色土丘陵坡地生态系统的恢复与重建提供了重要依据。     

重庆喀斯特山地土壤种子分布特征

土壤种子库对岩溶山地退化植被恢复具有重要意义。采用萌发法,比较了重庆典型岩溶山地处于不同生态演替序列的自然林地、次生林地、灌草坡、坡耕地、人工林、弃耕撂荒地等土地利用系统的土壤种子库分布特点。喀斯特山地各植被类型的土壤中贮藏着丰富的种子,每个40cm×25cm×15cm土柱内储藏有227.4~454.8粒种子,土壤种子集中分布在土壤表层(0~5cm),乔灌种子主要分布于0~5cm土壤层。土地利用强度越大,木本植物种子越少,草本植物种子越多,且以农田杂草为主,土地利用方式的变化(如陡坡开垦)是对次生植被及其种子库的主要威胁;坡度、溶沟、溶隙等土壤分布环境和土壤水分等也对喀斯特山地的种子密度产生影响,这就使得种子密度在不同地点及植被类型间相差很大,生境异质性是种子库分布模式的决定因子。     

Establishment of Markov successional model and its application for forest restoration reference in Southern China

Forest succession is the base of establishing restoration reference which plays an important role in forest restoration and restoration estimation. The study presented the establishment of a Markov successional model (MSM) and its application to restoration reference in lower subtropical forest in China. The compositions of successional system in MSM were divided into three species types: pioneering pine trees, heliophytic trees and mesophytic trees. The successional system was divided into three subsystems: early successional stage, mid-successional stage and late-successional stage. Based on the site survey on the changes in the species and their individuals in 25 years, the transition matrices in various subsystems were determined. The predicted results were used to establish the restoration reference of the vegetation restoration in lower subtropical China. According to the ecological restoration reference established in this study, it would take 150 years for the forest to change from pioneer to mature communities in the region. Successional change of tree composition was forecast by the model, and the scenario forecast by the model reflects the actual conditions observed through 52 years of long-term permanent site research. The restoration experience in the region matches the forecast results. The application of a restoration reference model indicates that forest restoration can be accelerated by taking measures which change forest structure. The above results imply that a restoration reference established on the rule of regional forest succession could be very useful not only in directing, but also in assessing and managing regional forest restoration. Previously, one “ideal reference ecosystem” was used as a restoration reference in all correlative studies. In this study, the restoration “process” was used as the restoration reference.     

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。     

中国癌症与土壤中钼元素的关系

利用土壤中钼元素资料 110 376个数据 ,癌死亡调查资料 7870 80例 ,研究了胃癌、食管癌、肝癌、宫颈癌、肺癌、大肠癌、白血病、鼻咽癌、乳腺癌死亡率与人群生存区土壤环境中钼元素的关系。结果表明 ,胃癌、食管癌、宫颈癌死亡率与钼元素有相关性 ,等级相关系数分别为 - 0 .4 2 4 6( P<0 .0 2 5) ,- 0 .54 53( P<0 .0 0 2 5) ,- 0 .3369( P<0 .0 5)。     

南京市典型森林群落枯枝落叶层的生态功能研究

对南京市5种典型森林群落枯枝落叶层现存量、营养元素氮磷贮存量、持水量以及吸纳重金属等生态功能的研究结果表明,5种典型森林群落枯枝落叶层现存量、对氮的贮存能力以及最大拦蓄量均以麻栎-栓皮栎群落最大;对磷和5种重金属的贮存量以银杏群落最大,麻栎-栓皮栎群落次之;枫香-桂花和三角枫群落的各项生态功能相对较弱。建议在南京市的城市森林规划和建设中,应保护好现存的地带性植物群落———以麻栎-栓皮栎为优势种的落叶阔叶林群落或营建类地带性植物群落,维护林地枯枝落叶层的完整性,将有助于改善城市生态环境。     

Response of soil microorganisms to vegetational succession in Ziwuling Forest

This study investigates the changes in soil microbial populations as vegetational succession progress from abandoned farmland to climax forest in the Ziwuling Forest, which is located in the northern part of the Loess Plateau, China. Different organic C and total extractable N between the fumigated and non-fumigated soils were assumed to be released from soil microorganisms. Soil microbial C was calculated using Kec = 0.38 and microbial N was calculated using Ken = 0.45. The released P was converted to microbial biomass P using Kep = 0.40. Soil bacteria, fungi, and actinomycetes increased as the vegetational succession progressed. Microbial C was of the highest amount in farmland. Microbial C, N, and P generally increased from abandoned land to climax community. The results indicated significant (P < 0.05) diversities of soil microbial biomass under different vegetation. There was a significant correlation between microbial biomass and soil nutrients. Knowledge about soil microbial populations is important for forecasting vegetational succession and determining the ecological condition of the environment.     

宁夏荒漠草原恢复演替过程中物种多样性与生产力的变化

荒漠草原一直是生态学者关注的焦点。文章以宁夏灵武的荒漠草原区为研究对象,对围栏条件下退化群落的物种多样性、生产力和群落演替及其生态机制进行探讨,为荒漠草原的植被恢复和重建提供理论基础。结果表明:群落生产力除受物种多样性的影响外,也受物种本身特征和环境资源的影响。在荒漠草原中功能群盖度与群落初级生产力无显著的相关关系。荒漠植物群落物种多样性指数在时间尺度上的变化表现为随着围栏时间的延续逐渐增加,而生态优势度变化趋势则相反。在不同年份年降水量直接影响植物群落物种数的多少、丰富度和生产力。     

Sensitivity of stand dynamics to grazing in mixed Pinus sylvestris and Quercus pubescens forests: A modelling study

Only recently, studies of forest succession have started to include the effects of browsing by wild or domestic ungulates. We aim to contribute to this topic by analysing the influence of goat grazing on the long-term coexistence of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and pubescent oak (Quercus pubescens Willd.) in the low-elevation forests of an inner-Alpine dry valley. The forest gap model ForClim was first adapted to these site conditions by examining the site-dependent sensitivity of the model with regard to the species-specific parameterisation of the drought tolerance as well as the light demand of establishing and adult trees. In a second step, the behaviour of the model was investigated with respect to different grazing intensities and species-specific browsing susceptibilities. The last step was the application of a grazing scenario based on forest history, with 150 years of heavy browsing (by goats) at the beginning of the simulated forest succession, followed by less intensive grazing pressure.