国家自然科学基金(90502007)
- 作品数：70 被引量：1,348H指数：23
- 相关作者：刘国彬戴全厚薛萐余娜张超更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学中国科学院贵州大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院西部行动计划项目更多>>
- 相关领域：农业科学经济管理生物学环境科学与工程更多>>
- 黄土丘陵区植被次生演替灌木种群的土壤养分效应被引量：12
- 2008年
- 【目的】研究黄土丘陵区植被次生演替灌木群落形成过程中土壤养分的变化情况。【方法】以白羊草群落为对照,选取杠柳、狼牙刺、丁香、虎榛子和柠条5种乡土树种为研究对象,测定其土壤养分含量,计算灌木群落形成变化过程中的土壤养分指数(Soil Nutrient Index,SNI),分析了各养分因子间的线性相关关系。【结果】不同灌木初期对土壤养分的适应能力大小顺序为:柠条(0.072)>狼牙刺(0.114)>杠柳(0.163)>丁香(0.172)>虎榛子(0.292)。不同植被物种群落土壤SNI值大小顺序为:虎榛子群落(0.979)>狼牙刺群落(0.535)>柠条群落(0.457)>丁香群落(0.341)>杠柳群落(0.333)>白羊草群落(0.145)。从不同灌木群落形成过程所产生的土壤养分改善效应来看,各参试群落相对于白羊草群落土壤养分的增幅分别为:虎榛子(4.740倍)、狼牙刺(2.909倍)、柠条(2.661倍)、杠柳(1.169倍)和丁香(1.168倍)。各土壤养分因子间除土壤全磷与有效磷和有效钾的相关性不显著外,其余各土壤养分因子间均表现出极显著的线性相关关系(P<0.01)。【结论】不同灌木种群所需的适宜土壤养分条件和对土壤养分的改善效应存在较大差异;植被次生演替灌丛阶段的土壤养分明显优于草本阶段,植被次生演替过程土壤养分呈逐步改善的趋势。
- 戴全厚刘国彬张健张冠华王玉霞张超
- 关键词：黄土丘陵区灌木群落土壤养分
- 刺槐林地土壤水分与林下植物生物量的关系被引量：13
- 2009年
- 对比研究了安塞县不同林龄刺槐林地及撂荒地土壤水分年际变化特征及样地生物量特征。结果表明,刺槐林地土壤水分含量及储水量随林龄增长降低,过熟林的剖面含水率接近凋萎湿度;0-140 cm土层生长季土壤水分变异系数遵循过熟林>成熟林>幼龄林>撂荒地的规律,而140-500 cm土层则基本与上述规律相反。成过熟刺槐林下植被地上部生物量略高于同期撂荒地,土壤水分与地上部生物量仅存在微弱的负相关关系。说明刺槐生长虽然消耗了大量土壤储水,并未降低林地生产力。将刺槐作为先锋树种用于研究区的植被恢复有助于迅速形成植被覆盖,林下植被的健康发育足以保证刺槐衰退后的生态系统持续稳定地发挥其生态功能。
- 刘江华刘国彬陈淑芸
- 关键词：刺槐土壤水分地上部生物量
- 黄土丘陵区人工刺槐林土壤活性有机碳与碳库管理指数演变被引量：42
- 2009年
- 【目的】土壤碳库管理指数是表征土壤碳变化的重要量化指标,研究黄土丘陵区人工刺槐林土壤活性有机碳与碳库管理指数的变化过程对认识该地区生态恢复过程中土壤质量的演变及其效果评价具有重要意义。【方法】采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为参照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)及碳库管理指数(CPMI)的演变特征,并运用相关和回归分析方法对生态恢复过程中碳库各组分和恢复年限进行拟合。【结果】营造刺槐林可以显著增加土壤碳库各组分含量,并随恢复年限呈显著线性关系,50a时TOC、LOC、NLOC和碳库指数(CPI)分别较坡耕地增加271%、174%、467%和271%,其中NLOC增加速率略高于LOC,表明植被恢复增加的土壤碳素绝大多数以非活性形态贮存起来,而为了满足生物生长所必须的活性物质来源,土壤碳库必须维持一定的活度状态来满足碳素的动态转化平衡,碳库管理指数在营造刺槐林初期显著降低,随后先增加后降低,与刺槐林生长特性密切相关;但与天然林相比差距仍然较大,恢复50a时TOC、LOC和NLOC仅为侧柏林的49%、34%和61%。【结论】侵蚀环境下的坡耕地由于人为干扰,土壤碳库含量偏低,并处于高速低效率物质转化过程中,人工刺槐林促进生态恢复可以依靠生物的自肥作用增加土壤碳库各组分含量,但要恢复到破坏前该地区顶级群落时的水平,还需要一个漫长的阶段,这个阶段可能需要上百年的时间。
- 薛萐刘国彬潘彦平戴全厚张超余娜
- 关键词：黄土丘陵区人工刺槐林碳库管理指数
- 不同植被恢复模式对黄土丘陵区土壤抗蚀性的影响被引量：40
- 2009年
- 提高土壤抗蚀性是防治土壤侵蚀、促进生态恢复的有效途径之一。以退耕1a撂荒地作为对照,该研究通过对恢复30a的刺槐、柠条、油松与刺槐-紫穗槐、油松-紫穗槐5种不同植被恢复模式进行土壤抗蚀性的探索研究,结果表明,与对照相比,不同植被恢复模式的土壤抗蚀性均明显增强,土壤有机质含量、土壤黏粒含量以及土壤颗粒间团聚程度显著提高。采用土壤有机质含量、水稳性团聚体含量、水稳性团粒平均质量直径、团聚度和分散系数等指标计算该区土壤抗蚀性,进行抗蚀性等量评价。不同植被恢复模式土壤抗蚀性大小顺序为:油松(PC16)、刺槐(RP21)、柠条(AK18)、油松-紫穗槐(PA17)和刺槐-紫穗槐(RA20),纯林土壤抗蚀性强于混交林。该区采用油松、刺槐和柠条纯林恢复模式效果要优于油松-紫穗槐和刺槐-紫穗槐混交模式。
- 薛萐李占斌李鹏刘国彬戴全厚
- 关键词：黄土丘陵区土壤侵蚀抗蚀性植被恢复模式
- 侵蚀环境退耕撂荒地植物种群演变动态研究被引量：2
- 2008年
- 以侵蚀环境不同年限的撂荒地为研究对象,研究撂荒后植物种群生态结构演变过程,结果表明,退耕撂荒后植被演替恢复过程可划分为：先锋植物物种期（1-5 a）,物种渐繁荣期（6-8 a）,物种鼎盛期（9-13a）,物种准稳定期（13-20 a）、物种相对稳定期（20-30 a）和灌木先锋物种入侵期（30-50 a）。其中先锋植物物种期以茵陈蒿、苦买菜、猪毛菜为关键种;物种渐繁荣期以委陵菜、阿尔泰狗哇花和隐子草为关键种;物种鼎盛期多物种共存,关键种不明显;物种准稳定期以长芒草、铁杆蒿和达乌里胡枝子为关键种;物种相对稳定期以铁杆蒿、达乌里胡枝子为关键种;灌木先锋物种主要有杠柳、木本铁线莲、绣线菊等。在植被恢复过程中,先锋植物物种在演替初期先增多,而后逐渐减少,到演替中后期时演变为偶见种或从群落中基本消失;而一些过渡指示物种,其地上生物量大多呈升——降的变化趋势;群落稳定优势种的地上生物量呈持续增大的演变趋势,它们在群落中的重要性也是越来越大。而演替中的过渡优势种的地上生物量的演变趋势为单峰曲线,它们在群落中的重要性同样经历了一个由升到降的演变过程。同时,退耕撂荒地植被演替中,大多数先锋植物的生态位宽度较窄,分布范围较小,是生态特化种;但优势先锋植物,生态位宽度却较大,分布范围极广,是生态泛化种。与之相对应的演替中后期过渡优势种或稳定优势种,生态位宽度则较窄,分布范围不及优势先锋植物,是生态相对泛化种。退耕撂荒地植被演替中植物种群的替代是通过物种的生态适应性和种间竞争来实现的。
- 戴全厚刘国彬薛萐兰雪余娜
- 关键词：侵蚀环境退耕撂荒地生态位
- 黄土丘陵区植被次生演替灌木初期土壤物理性质特征被引量：6
- 2008年
- 研究了黄土丘陵区植被次生演替草灌过渡灌木初期的土壤物理性质特征。结果表明:当植被次生演替进展到草灌过渡灌木初期,除土壤含水量外,土壤容重、孔隙度、稳定入渗和水稳性团聚体都好于对照白羊草地,表明灌木树种定居的土壤物理条件一般要高于草本群落。植被演替的过程是植被与土壤相互作用复杂变化的过程,它们的相互反馈也是生态恢复的重要标志。随着植物群落的变化土壤也发生着不同程度变化。其中,土壤物理性质各个因子之间的变化是相互影响和相互联系的。土壤稳定入渗速率与土壤容重、土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度和土壤团聚体之间有显著的相关关系;土壤毛管孔隙度与土壤非毛管孔隙度线性显著负相关;土壤容重与土壤总孔隙度极显著负相关。
- 张健刘国彬许明祥李小利周萍
- 关键词：黄土丘陵区次生演替土壤物理性质灌木
- 黄土丘陵区县南沟流域生态恢复的生态经济耦合过程及可持续性分析被引量：15
- 2008年
- 生态恢复不但是自然和技术过程,更重要的是经济过程,生态经济耦合是生态恢复成败及能否持续的关键。综合应用经济学、能值和生态足迹分析工具,系统研究了黄土丘陵区县南沟流域生态恢复过程中的生态经济系统演变过程及其特征,旨在探索生态可持续的经济社会发展机制。结果表明,2000～2005年流域产业结构及其多样性显著改善,生产力显著提高并跨越低水平进入高水平发展阶段,农民的生活状况已经由温饱逐步迈向小康水平。基于能值的生态经济耦合分析结果显示2002～2005年流域环境负载率(ELR)下降,持续性指数(ESI)增加。生态足迹结果显示流域2000年和2005年的生态盈余分别为0.03hm2和0.239hm2,新指标万元产值生态足迹(EFprod)分别为53.5hm2/万$和33.6hm2/万$,生态压力指数(EFPI)分别为0.980和0.838,流域处于弱可持续状态。上述结果显示生态恢复提高了流域资源利用和转换效率,环境负载率下降,人类经济活动对生态生产性有效空间的占用减少,可持续性提高。研究结果表明生态恢复是黄土丘陵区实现生态经济良性耦合、协调发展的基本途径。
- 党小虎刘国彬赵晓光
- 关键词：生态恢复能值生态足迹黄土丘陵区
- 土壤侵蚀对土壤有机碳库去向的影响被引量：11
- 2008年
- 土壤有机碳库是陆地生态系统中最重要的碳库。土壤侵蚀是导致陆地碳库衰减的主要动力之一,也是陆地碳汇与海洋碳汇相互作用的重要过程。从不同角度阐述了物理和人为因素对侵蚀区域土壤有机碳迁移蓄积过程的影响,尤其关注了侵蚀过程碳的重新再分配,这一点是准确预测土壤有机碳循环对碳源/汇贡献及准确评估碳收支的关键。针对土壤有机碳循环的特点,提出亟待解决的问题。
- 张春霞谢佰承贾松伟
- 关键词：土壤侵蚀泥沙
- 黄土丘陵区降水-土壤水-地下水转化实验研究被引量：60
- 2010年
- 通过对黄土丘陵区燕沟流域2005～2007年雨季的多次降水、0～400cm土层土壤水、沟道地表水、地下水（泉水、井水）水样中D和^18O采样分析，研究了该区降水、土壤水、地表水、地下水的转化关系。结果认为：燕沟流域的降水线与中国、世界的降水线有明显区别，斜率和截距偏小；降水、地表水、土壤水、地下水逐渐富集δD和δ^18O，且δ^18O富集速度高于δD，由D和^18O的蒸发分馏差异所致，可利用各类水体的δD和δ^18O变化情况甄别水体之间的水量转化；土壤水δD和δ^18O剖面在200cm深度处出现低值区，应是降水补给到达该深度且土壤蒸发影响逐渐衰减共同作用的结果，其在200cm以下逐渐升高则因为降水补给影响逐渐降低、土壤水本底同位素影响增强所致。由于380～400cm深层土壤水的δD和δ^18O对降水事件的响应存在，因此认为降水-地下水的转化存在，降水补给泉水的滞后期小于35d。而对井水的补给滞后时间以及土壤水对地下水的补给量还需进一步研究。
- 徐学选张北赢田均良
- 关键词：氢氧同位素黄土丘陵区
- 侵蚀环境撂荒地植被恢复与土壤质量的协同效应被引量：29
- 2008年
- 【目的】探索黄土丘陵区退耕撂荒地植被恢复与土壤相关要素的关系,为生态恢复重建决策提供理论依据。【方法】以中国科学院安塞水土保持实验站墩山退耕不同年限的撂荒地为研究对象,通过植被群落特征调查和土壤质量测试分析等,运用相关和回归分析方法对植被恢复过程中植被与土壤质量的协同效应研究。【结果】在其恢复过程中,植被地上生物量与植被覆盖度呈正相关,它们与土壤容重呈负相关,而与土壤大团聚体、水稳性大团聚体、有机质含量、全氮含量、水解氮含量、速效钾含量、微生物量(C、N、P)以及土壤呼吸强度之间呈正相关,与土壤全磷、速效磷含量无显著相关性。同时,植被地上生物量和植被覆盖度与土壤抗蚀性关系密切,它们与表示土壤抗蚀性能的土壤团聚度、结构系数之间呈正相关,与土壤分散系数、结构体破坏率之间呈负相关。土壤容重与土壤大团聚体、水稳性团聚体含量之间呈负相关,土壤大团聚体含量与水稳性团聚体含量之间亦呈正相关。【结论】黄土丘陵区退耕撂荒地植被恢复过程中,土壤质量得到不断恢复提高,并能促进植被的生长繁衍,推动植被恢复演替进展,植被恢复健康和演替的同时,亦进一步推动土壤质量的改善提高,二者之间表现为正向互作效应。
- 戴全厚薛萐刘国彬兰雪余娜杨智
- 关键词：侵蚀环境撂荒地植被恢复土壤质量
