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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 文林琴  栗忠飞  黎明钰  王兴永  叶纬平  
[目的]研究石漠化区域植被群落及土壤物理特征,为石漠化脆弱生态环境综合治理及植被恢复重建提供重要依据。[方法]在黔西南石漠化典型区域,选取重度、中度、轻度和无石漠化4个等级的样地,测定样地中植被盖度与生物量,计算植物群落的生物多样性指数(多样性指数、丰富度指数、均匀度指数、优势度指数);采集0~10,10~20,20~30 cm土层的土样,测定土壤体积质量、含水量、田间持水量、毛管持水量、总孔隙度、毛管孔隙度;最后分析了6个土壤物理指标与植被盖度、生物量和生物多样性指数的相关性。[结果]1)随着石漠化程度的改善,草本生物量下降,灌木及乔木生物量均显著上升,植被总生物量和盖度均显著上升。2)随石漠化程度的改善,物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均总体上升,其中无石漠化样地以上3个指标分别为2.26,10.50和1.01,显著高于其他等级石漠化样地(P<0.05);而重度石漠化样地优势度指数达0.39,显著高于其他等级石漠化样地(P<0.05)。3)随着石漠化程度的改善,土壤含水量、毛管持水量、田间持水量、土壤总孔隙度和毛管孔隙度平均值均增加,而土壤体积质量则下降。4)相关性分析结果表明,植被生物量、盖度分别与土壤体积质量呈显著和极显著负相关关系,与土壤含水量、毛管持水量、田间持水量、总孔隙度和毛管孔隙度均呈显著或极显著正相关关系。多样性指数、均匀度指数与土壤体积质量呈显著的负相关关系(P<0.05),与田间持水量和总孔隙度呈显著的正相关关系(P<0.05),与土壤含水量呈极显著的正相关关系(P<0.01);优势度指数仅与毛管孔隙度呈显著的正相关关系(P<0.05);而丰富度指数与各土壤物理指标间均无显著相关关系。[结论]贵州省黔西南州石漠化演变过程中,植被、土壤物理特征均产生了显著改变,地表植被的演进对土壤物理特性产生了较为明显的促进作用。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 余逍  刘子琦  喻阳华  李开萍  蔡路路  
【目的】揭示黔西南石漠化区不同群落土壤碳氮磷空间分布及化学计量的垂直分异规律,为黔西南喀斯特石漠化区生态治理和植被恢复提供科学依据。【方法】以5种植物群落下不同深度土壤为研究对象,探讨土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及生态化学计量的垂直分布特征。【结果】SOC、TN、TP的变幅分别为11.98~32.91、1.98~4.99和0.43~1.69 g/kg, SOC、TN总体随土层加深而降低,TP在各土层间无明显变化;C:N、C:P、N:P的变化范围依次为4.64~7.87、11.49~33.98、1.91~5.28,总体格局呈上高下低变化;C:N低于全国平均水平,C:P总体水平较高,N:P<14,指示N亏缺,植物生长易受N限制。土壤SOC、TN、TP呈两两极显著正相关,C:P与C:N、N:P呈极显著正相关;C:P与TN呈显著负相关;SOC与N:P之间为反向作用效应。【结论】人工恢复植物群落土壤全量养分高于荒地,养分积累能力较强;化学计量比特征SOC分解、矿化率高,P矿化能力弱、有效性低;研究区全量养分之间关系密切,土壤生态系统内养分平衡具有较强的正向调控机制,C、N之间存在互馈效应,C制约着N、P元素的比例关系。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 刘兴锋  刘思凡  蒋龙  何功秀  
探讨湘西北石漠化区阔叶林、针阔混交林、针叶林和灌木丛4种典型植被类型各土层土壤有机C、全N和全P及其土壤化学计量特征的变化规律。结果表明:1)4种植被类型土壤有机C、全N和全P的含量均随土层深度的加深而下降,不同植被类型土壤有机C和全P均表现为:阔叶林>针阔混交林>针叶林>灌木丛。2)阔叶林和针阔混交林0~20 cm土壤有机C比灌木丛分别高出了158.98%和64.87%;土壤全N和全P含量的变异系数较小,仅为0.26和0.21,属弱变异,在4中植被类型和不同土层间,其值比较稳定。3)不同植被类型土壤C/N和C/P均表现为:阔叶林>针阔混交林>灌木丛>针叶林,其中阔叶林和针阔混交林0~20cm土壤C/N显著高于针叶林和灌木丛,分别高出了132.98%和92.72%;土壤C/P和N/P的值较稳定,变异幅度较小,变异系数仅为0.23和0.25,属弱变异。4)相关性分析表明,土壤有机C和全P与土壤化学计量比具有较强的正相关性,土壤C/N与有机C和全P具有显著正相关关系,土壤C/P与土壤有机C具有极显著正相关关系,土壤N/P与土壤有机C和全P具有显著负相关关系。5)主成分分析表明,阔叶林对土壤有机C、全N和全P及其化学计量比的影响最为显著。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 邢丹  肖玖军  王晓红  张芳  韩世玉  罗朝斌  梁彦平  
为揭示石漠化桑园土壤水分动力学机制及进一步研究桑树水分利用策略提供依据,采用稳定同位素技术研究黔西北石漠化桑园(贵州省毕节市七星关区清水铺镇大地村)050 cm剖面土壤水氢氧稳定同位素的时空变化特征。结果表明:黔西北石漠化桑园土壤水中氢氧同位素具有良好的线性关系:δD=8.39δ(18)O+13.76,R2=0.98。土壤水中氢氧稳定同位素组成具有明显的季节变化特征,表现为春季(δD和δ(18)O平均值分别为-33.9‰±18.5‰和-5.8‰±2.0‰)>夏季(分别为-41.4‰±8.8‰和-6.4‰±
[期刊] 草业科学  [作者] 谭友荃   吐地·依米提   平晓燕   董世魁  
碳和氮是构成植物组织结构和维持植物生长发育和代谢过程的关键元素,但针对南方地区草本植物种间和不同器官间碳氮特征的比较还缺乏深入系统的研究。本文基于样带调查的方法,在黔西南选取12个样地进行野外取样和室内分析,探究白三叶(Trifolium repens)、狗牙根(Cynodon dactylon)和鸭茅(Dactylis glomerata)种间和种内不同器官间碳氮含量和碳氮比的差异,并分析碳氮特征与气候因子和植物功能性状的相关性。结果表明,除叶碳含量外,三种草本植物不同器官的碳氮含量和碳氮比均存在显著的种间差异(P<0.05),其中狗牙根的茎碳含量显著高于白三叶和鸭茅,但其根茎叶的碳氮比均显著低于白三叶和鸭茅。三种草本植物种内不同器官间碳氮含量和碳氮比均存在极显著差异(P<0.001),植物器官中的碳含量相比氮含量具有更低的变异系数,根和茎相比叶片具有更高的碳氮比。年均温与白三叶的碳氮特征显著相关,CCA分析结果表明年均降水量能较好的解释白三叶和狗牙根碳氮特征的变化,狗牙根的叶长和叶面积与其根际土壤碳氮比显著相关(P<0.05),未来气候变化对三种草本植物碳氮比的影响存在物种特异性。本研究结果将为合理管理和利用黔西南草地提供参考依据。
[期刊] 生态经济  [作者] 杨军昌  吴青芬  李绍练  
滇桂黔石漠化片区是我国精准扶贫的14个集中连片特困地区之一,而其中集我国南方喀斯特地貌区的重点区域、片区核心地带、珠江上游极为重要的生态屏障区为一体的黔西南州又无疑为片区精准脱贫难啃的一块"硬骨头",并对片区整体的精准脱贫有着重要的影响。通过生态足迹模型和生态协调系数的计算结果表明,近年来黔西南州存在着生态足迹增长迅速、生态赤字呈上升之势、生态利用已超出生态供给、生态适度人口下降迅速、人口与环境协同发展的不可持续性特征凸显等问题,这些问题均严重地制约和影响了片区的精准脱贫和绿色、可持续发展。在新的阶段,该州及所属片区应高度重视生态赤字的形成原因及其影响,并采取积极、有力的措施,逆转生态赤字,增进生态盈余,以实现人口与资源环境、经济社会协调和可持续发展。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 邢丹  肖玖军  王晓红  张芳  韩世玉  罗朝斌  
【目的】探明石漠化地区退耕植桑后土壤养分与生态化学计量变化特征,为进一步优化石漠化地区桑园管理提供的理论依据。【方法】结合实际调研,以"空间代替时间"方法,选取荔波退耕还林1年的桑园作为对照,研究还林10年的桑园土壤在不同季节、不同剖面养分及其生态化学计量变化特征。【结果】(1)石漠化地区退耕植桑利于土壤养分的改善,桑树在全年生长过程中养分呈波动性变化;不同土层还林桑园土壤C、N、P具有"表聚性"现象,随土层深度递增而逐渐减少。还林10年桑园土壤有机碳和全钙含量随季节变化呈降-升-降变化,全氮和全磷含量持续下降,全钾含量呈先降后升的变化趋势。(2)石漠化地区退耕还林种植桑树后,还林10年的桑园土壤C/N、C/P、N/P增大,而C/K、C/Ca和N/K减少。C/P、N/P随季节变化呈升高趋势,但随剖面深度呈急剧减小趋势。【结论】桑园土壤主要受磷素限制,其次是氮素。在经营管理桑园时,除补充所需养分,还需注重土壤元素间变化。退耕还林桑园土壤生态化学计量比与养分显著相关,OC(有机碳)、TN(全氮)对土壤C/P、C/K、N/P、N/K贡献为正,TCa(全钙)对土壤C/K、N/K贡献为正,而TP(全磷)对土壤C/P、N/P贡献为负,TK(全钾)、TCa对C/Ca贡献为负。
[期刊] 浙江林学院学报  [作者] 魏媛  张金池  俞元春  喻理飞  
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...
[期刊] 自然资源学报  [作者] 马维伟  孙文颖  
以青藏高原东缘尕海湿地不同植被退化程度样地为研究对象,采用定位研究与室内试验相结合的方法,研究植被退化过程对土壤有机碳和土壤酶活性的影响。结果表明:植被退化显著影响土壤有机碳含量和土壤酶活性,降低了土壤有机碳的含量和酶促反应效率,且这种影响随土层深度变化有所不同。四种植被退化阶段有机碳含量和酶活性均值总体上(0~100 cm)表现为未退化>轻度退化>中度退化>重度退化。不同土层中,20~40 cm土层的有机碳含量中度退化>轻度退化;0~10 cm土层中淀粉酶和纤二糖酶中度退化阶段活性值较高;20~100 cm土层中蔗糖酶重度退化阶段活性值最高,纤二糖酶活性重度退化>中度退化。同一退化程度土壤有机碳含量、蔗糖酶和纤二糖酶活性随土层深度增加显著降低(P40 cm土层中活性值有所上升,整体呈波动下降趋势。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 吴鹏  崔迎春  赵文君  舒德远  侯贻菊  丁访军  杨文斌  
【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。
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 隋夕然  吴丽芳  王妍  王紫泉  肖羽芯  刘云根  杨波  
【目的】探究岩溶石漠化区土壤团聚体养分及酶活性特征,可为该地区土壤改良和植被恢复提供理论依据。【方法】以滇中高原4种不同石漠化程度(潜在、轻度、中度和重度石漠化)土壤为研究对象,对其表层土壤3种团聚体(粒径2.00 mm)分布特征,团聚体4种水解酶(淀粉酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶)活性和3种养分(有机碳、全氮、全磷)质量分数特征进行分析。【结果】(1)不同石漠化程度土壤团聚体组成比例随粒径的增大而增大,由高到低依次为粒径>2.00 mm(51.31%)、粒径0.25~2.00 mm(36.53%)、粒径2.00 mm的团聚体最高,其次为粒径0.25~2.00 mm,粒径0.05)。【结论】在岩溶石漠化地区,较大粒径的土壤团聚体在土壤组成上占优势,对土壤养分和酶活性的贡献率也相对较高,而较小粒径的土壤团聚体更有利于土壤养分和酶活性的积累,其相应的含量也更高。图2表6参48
[期刊] 林业科学  [作者] 罗海波  刘方  刘元生  何腾兵  苏英格  
研究贵州中部喀斯特石漠化地区不同植被群落土壤和小生境土壤中有机碳的数量和质量变化。结果表明:喀斯特石漠化区阔叶林土壤有机总碳含量和腐殖酸碳含量明显高于灌木林、灌草丛和稀疏草丛,而土壤水溶性有机碳含量的变化则相反;喀斯特森林退化后,土壤有机碳的累积量减少、流失量增加;喀斯特小生境土壤有机总碳和腐殖酸碳含量存在明显的水平空间变异:石坑>石沟>石缝>石洞。主成分分析结果表明:喀斯特土壤有机碳变化的第1主要因子由植被类型决定,第2主要因子由小生境类型所决定。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 钟杰  蒋新革  吴立潮  曹福祥  谢练武  
通过对湖南省中部地区不同石漠化程度的样地进行植被调查及土壤样品分析,并结合主成分分析方法,探讨了石漠化(RD)演替对土壤综合肥力的影响。结果表明:石漠化演替对土壤相关肥力指标有不同程度的影响,其中有机质(OM)和全氮(TN)变化规律为潜在石漠化(PRD)>轻度石漠化(LRD)>中度石漠化(MRD)>重度石漠化(SRD),其它肥力指标变化与石漠化演替方向不完全一致;石漠化演替中土壤微生物量(C、N、P)变化幅度较大,分别为251.08~124.26、31.40~69.42、2.13~4.45 mg.kg-1;土壤综合肥力大小为PRD>MRD>LRD>SRD;土壤OM、TN、全磷(TP)、阳离子交...
[期刊] 西南农业学报  [作者] 吴科堰  范成五  刘桂华  柴冠群  吴正卓  秦松  
【目的】了解喀斯特地区小尺度区域农用地土壤重金属的含量特征和生态风险,为利用土地功能和保护耕地土壤环境提供参考。【方法】在黔西南中部某农用地土壤上共布设27个点位,采集表层土壤(0~20 cm)样品,分析测定pH与Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等8种重金属元素,采用《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)为评价标准,分析其分布特征、生态风险和来源。【结果】研究区土壤pH为5.46~8.07,重金属Zn、Cr、Pb、Ni、As、Cu、Cd与Hg平均含量分别为154.24、153.71、64.25、61.76、50.38、49.86、0.41和64.25 mg/kg。研究区农用地土壤受As和Cd污染指数分别为1.68和1.38。8种重金属的危害指数(I_R)为69.00,小于生态危害下限(I_R=150)。Cd与Pb, Hg与As、Cu、Zn、Ni, As与Cu、Zn、Ni、Cr, Cr与Cu、Zn、Ni, Cu与Zn、Ni, Zn与Ni间分别具有同源性,存在复合污染。As、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni在第一主成分有较高载荷,其方差贡献率为57.565%,含量较高原因主要为长期含重金属化肥施用造成;Cd和Pb在第二主成分中有较高载荷,其方差贡献率为80.277%,含量较高原因主要为成土母质中含量较高。【结论】研究区农用地土壤pH为5.46~8.07,已受不同程度As和Cd污染;Cr和Ni污染处于尚清洁范围;Hg、Pb、Cu和Zn处于清洁范围。污染程度为轻微生态危害。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 侯贻菊  李倩  崔迎春  赵文君  杨滨  丁访军  朱军  吴鹏  
【目的】为了更科学系统地评价喀斯特区石漠化综合治理的土壤效应,揭示小流域石漠化综合治理土壤水分-物理性状的演变趋势,为喀斯特地区生态恢复以及石漠化综合治理提供理论基础和技术支持。【方法】以黔中喀斯特区杠寨小流域为例,于2009年、2012年和2018年分别对不同石漠化程度下各工程治理措施、植被类型以及不同土层深度土壤的水分-物理性状进行了长期、持续的动态监测。【结果】不同石漠化程度,土壤水分-物理性状以非石漠化的最佳,潜在石漠化的次之,中度和重度石漠化的居中,轻度石漠化的最差,且非石漠化与轻度石漠化间差异显著;随着石漠化治理年限的增加,流域内土壤容重的变化不明显,但土壤总孔隙度、持水量和渗滤率则均呈增加趋势,土壤质量总体得到了一定提升;土壤水分-物理性状随土层深度的加深基本上呈降低趋势;不同工程治理措施,荒山造林和封山育林土壤水分-物理性状的改善程度较大,而退耕还林的则恢复较慢;不同植被恢复模式,针叶林、针阔混交林和灌木林的土壤水分-物理性状其改善程度均要高于阔叶林和经果林。对区域土壤水分-物理性状的解释程度依次为土层深度(39.10%)>坡度(26.32%)>监测年限(18.05%)>石漠化程度(11.65%)>工程措施(3.20%)>植被类型(1.69%)。【结论】喀斯特区石漠化综合治理要防治结合,因地制宜,综合考虑各影响因素,采取适宜的工程治理措施,最终达到恢复生态的目的。
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