喀斯特地区植被恢复下土壤活性有机碳与碳库管理指数的演变特征

植被恢复通过改变碳输入和转化速率,影响陆地生态系统的碳循环.为探明喀斯特地区植被恢复过程中土壤活性有机碳组分与碳库管理指数的演变特征,以喀斯特地区草地序列（5、10、15和20 a）、灌木序列（5、10、15和20 a）和园地序列（5、10和15 a）土壤为研究对象,以相邻农田为对照（CK）,分析了不同植被恢复年限对土壤有机碳（SOC）、易氧化有机碳（ROC₃₃₃、ROC₁₆₇和ROC₃₃,即能被333、167和33 mmol·L^-1 KMnO₄氧化的土壤活性有机碳）、微生物量碳（MBC）、溶解性有机碳（DOC）及碳库管理指数（CPMI）演变的影响.结果表明,与CK相比,0~40 cm土层草地、灌木和园地序列平均SOC含量分别增加了70.77%、114.40%和50.17%.在0~20 cm土层,随恢复年限增加,草地序列和园地序列的SOC含量呈先升后降势态,灌木序列呈先升后降再升势态,ROC₃₃₃、ROC₁₆₇和ROC₃₃与对应序列的SOC变化势态一致;在20~40 cm土层,各序列的ROC₃₃₃、ROC₁₆₇和ROC₃₃与对应序列的SOC的变化势态不一致.在0~40 cm土层,草地序列MBC含量呈先降后升再降势态,各土层MBC最大值均在G15;灌木序列在0~10 cm土层为先升后降再升势态,在10~40 cm土层为先升后降势态;园地序列在0~30 cm土层为先升后降势态,在30~40 cm土层为逐渐升高势态.3个序列K_os大致呈先降后升再降势态,L和LI与K_os相反;CPI呈先升后降势态;草地和园地序列的碳库管理指数（CPMI）呈先升后降势态,而灌木序列CPMI的则呈先升后降再升势态.SOC、ROC₃₃₃、ROC₁₆₇、ROC₃₃和MBC含量及K_os的年增长量大小为：灌木>草地>园地,DOC和CPMI的年增长量大小为：园地>草地>灌木.3个序列SOC及其组分含量均总体随土层增加而降低,具有明显的表聚性.冗余分析结果显示碱解氮（AN）是影响喀斯特地区植被恢复下土壤活性有机碳组分和土壤有机碳库的主要环境因子.综上,土壤活性有机碳组分和CPMI随植被恢复时间发生演变,不同植被恢复均能一定程度地提高喀斯特地区SOC及其组分含量,灌木恢复促进SOC的积累.     

Characteristics of bacterial community in Poyang Lake sandy land under different vegetation restoration conditions北大核心CSCD

为掌握不同植被恢复措施下鄱阳湖沙地土壤细菌群落变化特征,以湿地松、香根草、单叶蔓荆、狗牙根等植物恢复措施的沙地土壤为研究对象,采用高通量测序技术,分析植物恢复前后细菌群落变化.结果显示,相较对照组,土壤细菌多样性均有提升,在门水平上,绿弯菌门丰度大幅降低,而变形菌门、放线菌门和厚壁菌门丰度增加.在属水平上,副伯克霍尔德氏菌属、慢生根瘤菌属、芽孢杆菌属、分枝杆菌属等丰度提升,而假单胞菌属丰度大幅下降.植被恢复后,不同植被固氮功能细菌丰度提升,而香根草、狗牙根土壤磷细菌丰度下降,湿地松土壤固氮、解磷功能优势细菌提升幅度为76.11%、51.12%,单叶蔓荆为65.04%、23.17%.土壤容重、有机质、全磷、有效氮是影响功能细菌变化的重要因素,其中有效氮与芽孢杆菌属、分枝杆菌属呈显著水平以上相关性.本研究表明鄱阳湖沙地植被恢复措施提升了固氮细菌的丰富度,但不同植被土壤解磷细菌群落变化差异大;研究结果可为沙地治理提供科学依据.(图6表3参34)     

煤矿矿区复垦植被类型对土壤微生物功能基因和酶活的影响

煤炭的长期开采严重破坏了当地土壤结构和生态环境,通过植被复垦可有效改善生态环境,目前对土壤理化特征和微生物群落结构研究较多,但对土壤矿区土壤功能微生物的研究较少.以山西省大同市晋华宫矿区5个不同植被类型复垦地（侧柏、云杉、油松、樟子松和桧柏）为研究对象,对其土壤理化性质、碳氮磷硫功能基因丰度和土壤酶活进行测定.结果表明,恢复类型对土壤理化性质、土壤酶活和75种功能基因丰度均有显著影响,桧柏林具有最高的总碳、总氮和总硫含量;云杉林具有最高的脱氢酶和脲酶活性,但碱性蛋白酶活性最低,樟子松林的碱性蛋白酶活性最高;云杉林功能基因丰度最高,但多样性指数显著低于其他样地,这可能是由于云杉林中的ureC、acsA和mct丰度占到了52%以上所导致的;土壤脲酶与六大类功能基因丰度有显著相关性;不同植被类型土壤中功能微生物群落β多样性差异显著,可见功能基因能较好地解释植被类型对微生物功能的影响;综合肥力指标指数最高和最低分别是樟子松和侧柏样地.总之,土壤功能基因是指示不同复垦模式对土壤微生物影响的敏感指标,樟子松和云杉是在该矿区更为适宜的复垦树种.     

Restoration processes of pollution zones in Hanjiang River

ＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｚｏｎｅｓｉｎＨａｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒ￥ＳｈｅｎＹｕｎｆｅｎ；ＴａｎＹｕｙｕｎ；ＦｅｎｇＷｅｉｓｏｎｇ；ＧｕＭａｎｒｕ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｙｄｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃ...     

Equivalency of Galápagos Giant Tortoises Used as Ecological Replacement Species to Restore Ecosystem Functions

Loss of key plant–animal interactions (e.g., disturbance, seed dispersal, and herbivory) due to extinctions of large herbivores has diminished ecosystem functioning nearly worldwide. Mitigating for the ecological consequences of large herbivore losses through the use of ecological replacements to fill extinct species’ niches and thereby replicate missing ecological functions has been proposed. It is unknown how different morphologically and ecologically a replacement can be from the extinct species and still provide similar functions. We studied niche equivalency between 2 phenotypes of Galápagos giant tortoises (domed and saddlebacked) that were translocated to Pinta Island in the Galápagos Archipelago as ecological replacements for the extinct saddlebacked giant tortoise (Chelonoidis abingdonii). Thirty‐nine adult, nonreproductive tortoises were introduced to Pinta Island in May 2010, and we observed tortoise resource use in relation to phenotype during the first year following release. Domed tortoises settled in higher, moister elevations than saddlebacked tortoises, which favored lower elevation arid zones. The areas where the tortoises settled are consistent with the ecological conditions each phenotype occupies in its native range. Saddlebacked tortoises selected areas with high densities of the arboreal prickly pear cactus (Opuntia galapageia) and mostly foraged on the cactus, which likely relied on the extinct saddlebacked Pinta tortoise for seed dispersal. In contrast, domed tortoises did not select areas with cactus and therefore would not provide the same seed‐dispersal functions for the cactus as the introduced or the original, now extinct, saddlebacked tortoises. Interchangeability of extant megaherbivores as replacements for extinct forms therefore should be scrutinized given the lack of equivalency we observed in closely related forms of giant tortoises. Our results also demonstrate the value of trial introductions of sterilized individuals to test niche equivalency among candidate analog species. Equivalencia de Tortugas Gigantes de las Galápagos Utilizadas como Especie de Reemplazo Ecológico para Restaurar las Funciones de los Ecosistemas     

长江上游生态退化及其恢复与重建

长江上游生态建设取得了显著成绩,20世纪90年代森林覆盖率和地表植被覆盖度较60～70年代有了显著的提高,如四川盆地浅丘区森林覆盖率,60年代只有5％左右,到90年代后期达22.7％。虽然地表植被覆盖有了显著改善,但是生态退化问题仍比较严重,突出地表现在如下几方面:①森林生态系统的空间结构不合理,群落层片结构简单,人工林生态系统的林种、树种组成单一,低山丘陵区针叶化倾向日趋明显,其林下枯枝落叶层缺失,森林土壤层很薄,一般只有30～40cm,土壤最大持水能力一般为300～500m~3/hm~2,而该地区原始森林土壤可达2000～2500m~3/hm~2。②草地生态系统退化面积在扩大,如长江上游源头地区草地破坏引起的土地荒漠化面积达195万hm~2。③农田生态系统退化主要分布于生产与生态功能均不高的坡耕地,多数坡耕地水土流失比较严重,土壤侵蚀模数一般达2500～5000t/km~2·a,坡耕地耕作层浅薄,蓄水保水功能很弱。根据本区主要生态系统类型的退化现状与特点,在生态学理论的指导下,提出退化生态系统的恢复、重建与改建的对策和途径,为长江上游生态屏障的构建提供新的思路。     

山地风电工程建设中水土保持及植被恢复的设计方案探究

分析了云南风电建设的现状,提出了生态环保示范性山地风电工程的概念和原则,并以华能南华云台山风电工程为例,从建设前、中的水土保持措施及后期植被恢复方案对道路、弃渣场、风机平台等区域进行探究,并对工程建设的生态、经济效益进行了预测.研究指出,生态环保示范性山地风电工程的建设既不同于荒山造林或更新造林,也不同于园林绿化.既要考虑生态恢复和水土保持功能,又要考虑植被恢复效果、环境美化和降低成本.因而在前期、建设过程中要做好勘测,因地制宜多方评审,优化方案.能够让生态系统不经过人为的干预,还原、融入到被破坏前的环境当中去,将生态恢复和一定的经济效益、环境美化结合起来,实现改善生态、生活环境,促进人与自然和谐发展的最终目标.     

利用秸秆编织物进行河流护岸的探索研究

针对江苏省各个城市面临的秸秆焚烧带来的环境污染问题,分析水稻、小麦、油菜等秸秆的组分构成特点,结合政府对秸秆综合利用的规划,利用秸秆的编织技术和可降解特性,针对不同河岸的土壤和植被状况,采取单层、多层、立体等秸秆护岸方式进行覆盖,从生态护岸技术现状出发,探索新的河流护岸应用技术,采用新的设计工艺进行护岸工程施工,尝试对河流护岸进行生态修复运用,同时对比其它相关河流护岸修复工程的特点,加强对秸秆的实用性技术进行探索和研究。     

半干旱油田开采区生态建设方法与对策研究

半干旱地区生态环境比较脆弱,而油田开采生产活动、人类生活活动与生态环境之间相互影响,相互制约。为保障油田生产及生态环境的协调发展,对半干旱油田开采区进行生态建设显得尤为重要。对油田开采区进行功能分区,将开采区分为生态园林绿化区、生态防护林与景观生态建设区、水土流失治理区、施工区及取弃土场土地复垦区等几个区域。根据不同功能区特点,提出生态建设的具体方法和对策,指导半干旱油田开采区生产生活活动可持续发展。     

中国生态修复成效评估方法研究

目前已有很多的生境、自然资源以及水质修复措施被开发出来,而生态修复后的监测、成效评估等研究内容相对较少。在分析国内外生态修复概念的研究进展基础上,从生态修复目标、评价指标体系、评估方法以及数据获取方法等4个方面对生态修复后的效果评估的当前研究进行了分析,探讨了国内现有研究中存在的问题,指出应加强生态修复成效评估的理论和方法研究,并对今后中国生态修复成效评估研究进行了展望。