在群落调查的基础上,通过生态位宽度与生态位重叠指数,结合典范对应分析(CCA),研究了广西平果喀斯特山地主要植物种群在植被恢复过程的4个群落中的生态位梯度变化。结果表明:(1)各主要种群的生态位宽度在不同群落中随种类组成的变化而发生改变,这种改变反映了喀斯特山地植被的恢复效果;(2)主要种群生态位宽度的典范对应分析表明,岩石裸露率与4个群落第一排序轴的相关性都比较强,各种群的生态位宽度在不同资源位上表现不一;(3)各群落优势种群间的生态位重叠程度不高,种群间资源利用差异显著、利用性竞争不强,群落处于演替阶段,群落物种组成不稳定。种群间生态位重叠值的大小与种群生态位宽度间不呈明显相关性。

The geological landform, soil and vegetation were investigated in sample plots of Bijie. Correlation between the ecological factors and species number of arbor, shrub, herb and vegetation types were analyzed with the multivariate regression analysis. The results showed that major influential factors...

黔桂喀斯特山地的生态系统服务评估是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求。本文在降水贮存量法、修正土壤流失方程RUSLE、植被固碳释氧等方法基础上,基于实际径流小区实验数据,修正或引入径流系数、降雨侵蚀力、石漠化因子、岩石风化固碳等参数模型,定量评估1990-2015年包括水源涵养、土壤保持和固碳释氧等3项主要生态系统服务的时空变化。研究结果表明:(1)研究区水源涵养、土壤保持、固碳量和释氧量的总量为630.15亿m~3/a、189.02亿t/a、6187.49万t/a和16 002.18万t/a;单位量分别为2943.43 m~3/(hm~2·a)、885.18t/(hm~2·a)、2.89t/(hm~2·a)和7.47t/(hm~2·a);(2)水源涵养功能以低、较低等级为主,分别占总面积的33.72%和20.55%;土壤保持能力以低、较低和极高等级为主,分别占总面积的24.90%、20.90%和21.44%;固碳释氧功能等级以较低、中等和较高等级为主,分别占总面积的35.47%、29.83%和21.49%;(3)林地对生态系统服务的贡献最大,其水源涵养、土壤保持和固碳释氧生态系统服务分别是耕地和草地的1.85与2.55倍,1.70与1.03倍,1.16与1.09倍;(4)1990-2015年,黔桂喀斯特山地水源涵养量、土壤保持量和固碳释氧均呈现增加趋势:对比1990-2000年和2000-2015年两个时段,前一时段水源涵养量和土壤保持量均呈下降趋势,下降幅度分别为6.25%和3.45%;后一时段水源涵养量、土壤保持量、固碳量和释氧量均呈增加趋势,增加幅度在2.65%～7.49%之间。

黔桂喀斯特山地的生态系统服务评估是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求。本文在降水贮存量法、修正土壤流失方程RUSLE、植被固碳释氧等方法基础上,基于实际径流小区实验数据,修正或引入径流系数、降雨侵蚀力、石漠化因子、岩石风化固碳等参数模型,定量评估1990-2015年包括水源涵养、土壤保持和固碳释氧等3项主要生态系统服务的时空变化。研究结果表明:(1)研究区水源涵养、土壤保持、固碳量和释氧量的总量为630.15亿m3/a、189.02亿t/a、6187.49万t/a

为了研究退化喀斯特植被恢复过程中土壤的生物学特性,采集贵州花江喀斯特高原生态综合治理示范区内不同恢复阶段(祼地阶段、草本群落阶段、灌木群落阶段和乔木群落阶段)的土壤样品,采用微生物培养法分析了退化喀斯特植被恢复过程中不同层次、不同季节及根际和非根际土壤微生物数量的分布特征。结果表明:退化喀斯特植被恢复过程中土壤中的微生物数量分布存在较大差异。随着退化喀斯特植被的恢复,土壤细菌、真菌、放线菌的数量及其总数明显上升,表现为乔木群落阶段>灌木群落阶段>草本群落阶段>裸地阶段;土壤剖面上土壤微生物数量均呈明显的垂直分布特征,即随土层深度的增加,呈递减趋势,具体表现为A层>B层(P<0.05);从季节变...

【目的】研究茂兰喀斯特森林植被自然恢复过程中不同演替阶段土壤养分与化学计量的动态变化规律,探讨两者间的相互关系,定量评价各影响因子对其的解释程度,阐明群落演替与土壤性状演变间的内在耦合关系,旨在为该区域植被的恢复与重建提供理论依据。【方法】以草本群落、灌木灌丛群落、乔林群落和顶极常绿落叶阔叶混交林群落等演替阶段为研究对象,每个演替阶段各设置3个固定样地,样地内根据不同小生境随机布设12个土壤剖面,分层取样,测定土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量,并计算其化学计量比。【结果】研究区土壤的SOC、TN、TP和TK含量均值分别为54.72、4.67、0.73和8.53 g/kg,且SOC、TP和TN含量相互间均存在显著或极显著正相关,表现出相对一致的变化规律;C:N、C:P、C:K、N:P、N:K和P:K分别为11.95、79.16、6.50、6.64、0.550 1和0.085 2;从变异系数来看,除TK含量和C:N属弱变异性以外,其余土壤养分含量及化学计量比均属中等变异性。随植被的正向演替,不同演替阶段的SOC、TN和TP含量基本上均呈上升趋势,而TK含量则呈倒"V"字型变化,表现为:乔林阶段>顶极阶段>灌木灌丛阶段>草本阶段;各演替阶段不同土层深度的SOC、TN和TP含量均表现为0～10 cm要高于10～20 cm,而TK含量则无明显变化。土壤化学计量特征随演替的进展其变化趋势差异较大;在土壤剖面层次上,各演替阶段除C:N不同土层深度间无显著差异以外,其余也均表现为0～10 cm要高于10～20 cm。冗余分析结果表明,土层深度和群落演替是调控该区域土壤养分含量和化学计量特征的主要因素,对其解释程度分别为32.82%和32.19%。【结论】研究区土壤有机碳含量相对较高,氮、磷养分含量丰富,植物生长受氮(或磷)素限制的原因可能是土壤养分含量的有效性偏低所致;减少人为干扰、加之适当的保护,促进群落的正向演替,提高喀斯特森林生态系统的稳定性和抗干扰性,有利于土壤养分的积累;研究初步揭示了众多影响因子对土壤养分含量和化学计量特征的解释程度,对喀斯特森林的保护具有重要的指导意义。

基于野外实地调查与室内浸水法,对桂西南喀斯特山地5种具有代表性的植被类型(灌丛林、灌木林、乔灌过渡林、蚬木林和仪花林)林下凋落物的蓄积量进行了研究,并对各植被类型的持水特性和拦蓄能力进行对比研究。结果表明:不同植被类型的凋落物蓄积量变幅在2.73～4.59 t.hm-2之间,从大到小排列为:蚬木林>乔灌过渡林>仪花林>灌丛林>灌木林,差异显著(P<0.05)。自然含水率和最大持水率的变幅分别为15.47%～36.36%和128.23%～168.36%,差异极为显著(P<0.01)。蚬木林的自然含水量最大,仪花林则最小;灌丛林的最大持水率最大,仪花林最小。各植被类型凋落物的最大持水量之间差异不显...

采集不同恢复阶段的土壤样品,采用微生物培养法、生化活性试验法及氯仿熏蒸法分析喀斯特退化植被恢复过程中的土壤微生物数量、土壤生化作用强度、微生物生物量碳及土壤有机碳。结果表明:随着退化喀斯特植被恢复,土壤细菌、真菌、放线菌3大微生物数量及微生物总数明显上升,表现为乔木群落阶段>灌木群落阶段>草本群落阶段>裸地阶段,且细菌较真菌和放线菌占绝对优势,其在4种植被群落类型中分别占微生物总数的95.95%、93.49%、92.32%和92.48%;随着植被恢复,土壤生化作用强度增强;土壤微生物生物量碳与微生物数量的变化规律一致,微生物生物量碳与土壤有机碳呈显著正相关关系(P>0.01)。

以贵州省喀斯特土石山区为例,通过总结前人的研究成果和中国科学院亚热带农业生态研究所喀斯特生态实验站的部分试验数据,从全局性、紧迫性、高效性、层次性、可持续性、创新性与多样性的角度提出了在贵州喀斯特土石山区的急坡地、陡坡地、缓陡坡地其水土保持生态经济型植被恢复模式分别采用3种典型模式,即:灌草模式,乔灌草模式与林果模式,以期促进该区域的生态、经济与社会的全面协调与可持续发展。

林鸡复合经营作为创新农作模式之一,具有生态经济效益好的优点,但养殖户生态环境保护意识不强,缺乏科学理念指导,片面追求最大经济效益,使得林下养殖对脆弱的喀斯特山地生态环境造成较大不利影响。因此,本研究通过设置密度梯度试验,分析600只/hm~2(T1)、1 200只/hm~2(T2)、2 400只/hm~2(T3)3类养鸡密度对林下表层土壤质量及植被的影响,综合考虑生态经济价值,以确定喀斯特山地林下生态养鸡合理养殖密度。经4个月的养殖试验表明:1)T1、T2处理土壤饱和导水率变大,最大持水量上升,但土壤容重与孔隙度变化不明显;T3处理土壤饱和导水率下降、孔隙度降低,土壤出现较为明显的板结现象。2)各处理全氮(TN)、土壤有机碳(SOC)养分含量较养殖前均出现不同程度的增加,呈先升后降趋势,在T2处理时养分含量最高,分别提升了69.0%和89.3%;全磷(TP)、全钾(TK)养分含量总体呈上升趋势,随养殖密度增大而增加,在T3处理时,养分含量分别提升了29.3%和36.8%。3)各处理草本植被生物量平均减少程度均超过95%。养殖结束自然恢复4个月后,T1、T2和T3处理草本植被生物量较养殖前恢复比分别为41.2%、3.5%、1.5%。4)T1、T2和T3各处理养鸡收益分别为7.2、14.4和28.8万元/(hm~2·a)。综合以上结果认为,喀斯特山地林鸡复合系统的合理密度应控制在600只/hm~2,同时划分禁牧区与轮牧区,能够提升土壤质量和保护植被多样性,兼顾生态效益和经济效益,实现山地农业的可持续绿色发展。

林鸡复合经营作为创新农作模式之一，具有生态经济效益好的优点，但养殖户生态环境保护意识不强，缺乏科学理念指导，片面追求最大经济效益，使得林下养殖对脆弱的喀斯特山地生态环境造成较大不利影响。因此，本研究通过设置密度梯度试验，分析600只/hm~2(T1）、1 200只/hm~2(T2）、2 400只/hm~2(T3)3类养鸡密度对林下表层土壤质量及植被的影响，综合考虑生态经济价值，以确定喀斯特山地林下生态养鸡合理养殖密度。经4个月的养殖试验表明：1)T1、T2处理土壤饱和导水率变大，最大持水量上升，但土壤容重与孔隙度变化不明显；T3处理土壤饱和导水率下降、孔隙度降低，土壤出现较为明显的板结现象。2）各处理全氮（TN）、土壤有机碳（SOC）养分含量较养殖前均出现不同程度的增加，呈先升后降趋势，在T2处理时养分含量最高，分别提升了69.0%和89.3%；全磷（TP）、全钾（TK）养分含量总体呈上升趋势，随养殖密度增大而增加，在T3处理时，养分含量分别提升了29.3%和36.8%。3）各处理草本植被生物量平均减少程度均超过95%。养殖结束自然恢复4个月后，T1、T2和T3处理草本植被生物量较养殖前恢复比分别为41.2%、3.5%、1.5%。4)T1、T2和T3各处理养鸡收益分别为7.2、14.4和28.8万元/（hm~2·a）。综合以上结果认为，喀斯特山地林鸡复合系统的合理密度应控制在600只/hm~2，同时划分禁牧区与轮牧区，能够提升土壤质量和保护植被多样性，兼顾生态效益和经济效益，实现山地农业的可持续绿色发展。

中国西南岩溶区石漠化严重,呈加剧趋势,危害很大,不但导致生态退化、水土流失、自然灾害频繁,而且影响人类的生存,成为我国最严重的生态环境问题之一。喀斯特峰丛区是治理难度最大的地区之一,选择广西平果县龙何屯峰丛区为示范点,以生态学原理为指导,优化土地利用结构,调整农村产业模式,生物工程、水利工程结合,提倡复合农林经营,选择优良乡土树种,模拟天然植被构建先锋植物群落,针对生境异质性的主导因子,强化岩溶山地造林与封育管理技术,开发特有适生的名特优产品,实行乔灌藤草优化配置、生态防护林体系与特色农林产品基地建设结合,经过3年的示范试验,植被覆盖率由10%提高到37%,农民人均收入增长20%。

硝化与反硝化是氮素生物地化循环的两个关键过程,同氮素有效性、氮流失及大气与水体质量安全等紧密相关。采用空间代替时间的方法,选择桂西北喀斯特峰丛洼地植被恢复三个典型阶段植被群落为研究对象,以耕作旱地为参照,分析不同植被群落土壤硝化与反硝化潜势,探讨植被恢复对土壤硝化与反硝化潜势的影响及其内在机制。结果表明,不同植被群落土壤硝化和反硝化潜势存在显著差异,硝化潜势均值在18.78~49.08 mg N/(kg.d)之间,具体表现为次生林>旱地≈灌丛≈草丛;反硝化潜势均值在4.09~15.43 mg N/(kg.d)之间,具体表现为次生林≈旱地>草丛≈灌丛。总体上,土壤硝化潜势要大于反硝化潜势,且均是植被演替后期阶段(次生林)显著高于早初期阶段(草—灌丛),草丛和灌丛之间无显著差异性。土壤硝化和反硝化潜势与有机碳(SOC)、硝态氮含量均呈极显著正相关关系(P<0.01),同土壤微生物生物量氮(SMBN)分别呈显著(P<0.05)和极显著正相关关系(P<0.01)。研究表明,SOC、硝态氮含量、SMBN是影响喀斯特峰丛洼地土壤硝化和反硝化潜势的关键共性因子。

森林土壤有机碳是土壤有机碳库的重要组成部分,研究森林土壤有机碳对于应对气候变化具有非常重要。以茂兰自然保护区喀斯特植被3种演替换群落喀斯特乔木林、次生林和灌木林为研究对象,分析了不同演替群落的土壤有机碳含量和密度及其在土壤剖面上分布的差异,以及有机碳含量和土壤理化性状的相关性。结果表明:①3种不同演替群落在整个剖面上(0～20cm)土壤有机碳含量和碳密度的表现均为喀斯特乔木林(81.9508 g/kg、11.631 1 kg/m2)>次生林(52.171 2 g/kg、10.744 7 kg/m2)>灌木林(38.380 4 g/kg、7.411 8 kg/m2);②3种不同演替群落有机碳含量...

广西喀斯特地区生态环境脆弱,植被退化严重,石漠化问题突出。随着一系列生态保护与建设措施的实施,广西植被已逐渐恢复,石漠化面积扩张趋势已得到控制。深入了解广西植被覆盖演变特征及其主导因素可为新一轮石漠化治理工程实施提供科学依据。本研究基于1982—2015年GIMMS NDVI3g生长季NDVI (the growing season GSN)数据和1982—2016年AVHRR VCF数据,分析广西植被时空变化特征,同时结合气候、土壤以及人类活动等因素,运用地理探测器模型,探究自然和人文因素对区域尺度植被覆盖变化影响的空间差异。结果表明,1982—2015年广西植被,尤其是林地面积比例呈增加趋势,裸地面积比例呈减少趋势;广西北部、西北部的植被覆盖显著高于广西中部和东南部经济活动较强的区域;影响植被变化的综合因素主要包括交通通达度、气候条件、社会经济条件和土壤养分等,其中,社会经济条件对植被和裸地空间分异的解释率分别为20.49%和21.27%,其次为交通通达度、气候条件和土壤养分;植被与裸地在空间上呈显著负相关(R=-0.65,P<0.01),社会经济发展水平是影响植被和裸地空间分布的主导因素。