防沙工程措施對海岸帶沙地植被恢復(fù)和土壤養(yǎng)分的影響

過度放牧導(dǎo)致干旱半干旱區(qū)毛烏素沙地草地嚴(yán)重退化。通過禁牧措施排除放牧干擾,使草地自然恢復(fù),作為一種低投入的措施在世界各國退化草地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)中得到廣泛采用。文中對毛烏素沙地三種不同管理類型(持續(xù)放牧、圍欄5年和圍欄16年)土壤理化性狀進(jìn)行了研究,研究結(jié)果顯示:圍欄禁牧5年對0～30cm土壤顆粒組成和容重沒有顯著影響;圍欄禁牧16年0～10cm土壤容重顯著小于持續(xù)放牧區(qū),而極細(xì)沙、粉粒和粘粒含量顯著高于持續(xù)放牧區(qū);圍欄5年顯著增加了0～5cm土壤有機(jī)碳,而0～30cm的全氮均沒有顯著增加。圍欄16年土壤有機(jī)碳較放牧區(qū)在0～5cm、5～10cm、10～30cm分別顯著增加了231%、81%、55%;全氮含量的變化趨勢與之相同。結(jié)果表明,圍欄5年對土壤粘粉粒、全氮含量的恢復(fù)基本沒有效果;圍欄16年能顯著增加表層土壤粘粉粒含量和有機(jī)碳、全氮,但土壤碳、氮水平還是在比較低的水平(有機(jī)碳:4.30g.kg-1;全氮:0.74g.kg-1),即長期禁牧可以逐漸改善土壤質(zhì)地和提高土壤肥力。研究結(jié)果為半干旱退化沙質(zhì)草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、重建及管理提供科學(xué)依據(jù)。

“沙地一號”生態(tài)草(Eco-grass,Sandland No.1) 沙化土地植被恢復(fù)專用混合草種

毛烏素沙地南緣沙漠化臨界區(qū)域是沙地-草地景觀界面的關(guān)鍵部位,研究該區(qū)域土壤養(yǎng)分的空間格局和生態(tài)學(xué)過程,對于土地沙漠化的機(jī)理研究具有重要的意義。采用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)與地統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合的方法,通過半變異函數(shù)及其模型、克里格局部插值估計(jì)、空間分布圖等研究了毛烏素沙地南緣沙漠化臨界區(qū)域土壤養(yǎng)分的空間異質(zhì)性特征。結(jié)果表明:研究區(qū)土壤速效鉀含量符合球狀模型,全氮和速效磷含量符合指數(shù)模型;速效鉀含量具有強(qiáng)空間自相關(guān)性,其結(jié)構(gòu)方差比為0.882,而全氮和速效磷含量表現(xiàn)為中等程度的空間自相關(guān)性,其結(jié)構(gòu)方差比分別為0.501和0.514;3種土壤養(yǎng)分空間自相關(guān)距離存在差異,其中全氮和速效鉀的變程均為511m,而速效磷的變程為143m;3種土壤養(yǎng)分的分布格局呈現(xiàn)明顯的空間規(guī)律性,從牛枝子群落到黑沙蒿群落,速效鉀和速效磷含量先降低后升高,與研究區(qū)的界面變化過程一致,而全氮含量逐漸降低,與研究區(qū)的植被覆蓋度變化一致;3種土壤養(yǎng)分的標(biāo)準(zhǔn)差都較小,kriging插值結(jié)果比較可靠。

以生態(tài)輸水后地下水動(dòng)態(tài)變化引起的地表植被生物量差異為出發(fā)點(diǎn),探討生態(tài)輸水對塔里木河下游植被恢復(fù)價(jià)值的影響。首先,利用生態(tài)輸水前后地下水動(dòng)態(tài)變化和地表植被響應(yīng)的長期監(jiān)測資料,以塔里木河下游考干斷面為例,在垂直于河道方向上長2000m、平行河道方向?qū)?00m的樣帶內(nèi),選取2000年10月、2007年9—10月、2015年10月的植被監(jiān)測與稱重資料數(shù)據(jù);其次,借鑒國內(nèi)外生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值量化方法,綜合地表植被響應(yīng)價(jià)值和地下水抬升的潛在價(jià)值計(jì)算輸水后地表植被恢復(fù)價(jià)值。結(jié)果顯示:(1)在塔里木河下游地區(qū),生態(tài)輸水使得地下水位明顯抬升,水位的抬升幅度隨著距河道距離的增加逐漸降低,植被蓋度也隨著距河道距離的增加呈現(xiàn)降低趨勢;在距河道1000m以外,地下水位與植被蓋度變化不明顯;(2)2000—2007年植被新增生物量占2000—2015年植被新增生物量的57.02%,并且這兩個(gè)時(shí)段植被新增生物量與距河道距離均呈現(xiàn)顯著相關(guān);(3)根據(jù)16次生態(tài)輸水監(jiān)測資料,計(jì)算出2007年與2015年該區(qū)間100m寬的樣帶因輸水而投入的水資源價(jià)值分別為8266.5元、14805元,輸水后植被總體恢復(fù)價(jià)值分別為53811.67元、83334.62元,投入產(chǎn)出比分別為1∶6.507、1∶5.63,說明生態(tài)輸水的經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

為了揭示川西北高寒沙地生態(tài)修復(fù)過程中土壤顆粒組成和礦質(zhì)養(yǎng)分的積累和變化特征,以川西北圍欄種植紅柳生態(tài)修復(fù)年限分別為0、2、4、6和8年的沙化土地作為研究對象,并結(jié)合土壤樣品的采集和室內(nèi)分析化驗(yàn),研究了川西北沙化土地生態(tài)修復(fù)過程中土壤顆粒組成及磷、鉀養(yǎng)分的變化特征。結(jié)果表明,生態(tài)修復(fù)過程中沙化土地0~20cm土層土壤全磷和全鉀含量略有增加,但不同生態(tài)修復(fù)年限之間土壤全磷和全鉀含量差異未達(dá)顯著水平(p>0.05),而20~40cm和40~60cm土層土壤全磷和全鉀含量無明顯變化特征。隨著生態(tài)修復(fù)年限的增加沙化土地0~20cm、20~40cm和40~60cm土層土壤黏粒、粉粒、速效磷和速效鉀含量均呈現(xiàn)逐步增加的趨勢,而土壤砂粒含量呈現(xiàn)出逐步下降的趨勢,其中0~20cm土層變化最為明顯,生態(tài)修復(fù)8年后沙化土地粉粒、黏粒、速效磷和速效鉀含量分別增加了66.67%、96.30%和109.82%、102.61%,而土壤砂粒含量減少了5.57%,不同生態(tài)修復(fù)年限沙化土地0~20cm土層土壤砂粒、粉粒、黏粒、速效磷和速效鉀含量差異均達(dá)極顯著水平(p<0.01)。20~40cm和40~60cm土層土壤速效磷和速效鉀含量增加幅度及差異顯著性不及0~20cm土層。沙化土地植被覆蓋度與土壤全磷、全鉀呈顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.05),與土壤速效鉀、速效磷呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.01);土壤速效磷、速效鉀與土壤砂粒含量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(p<0.01),與土壤粉粒和黏粒含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.01),土壤全磷、全鉀含量與土壤顆粒組成相關(guān)性未達(dá)顯著水平。

研究了豫西丘陵旱作區(qū)不同技術(shù)措施對降水利用的影響,結(jié)果表明,不同技術(shù)措施對玉米生育性狀、子粒產(chǎn)量、土壤含水量和降水利用具有積極作用。其中,玉米產(chǎn)量增產(chǎn)1.92%~20.51%,以秸稈覆蓋+營養(yǎng)型抗旱保水劑處理增產(chǎn)效果最顯著,增產(chǎn)15.38%~20.51%;其次為營養(yǎng)型抗旱保水劑處理,增產(chǎn)11.53%~14.10%。降水利用效率分別提高0.45~3.60kg/(mm.hm2),其中,以秸稈覆蓋+營養(yǎng)型抗旱保水劑處理最好,提高2.70~3.60kg/(mm.hm2);說明合理的技術(shù)集成是提高降水利用的有效途徑之一?；瘜W(xué)節(jié)水技術(shù)以營養(yǎng)型抗旱保水劑處理效果最好。同時(shí),合理的秸稈覆蓋可以提高土壤耕層的氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量,否則將導(dǎo)致有效鉀和有機(jī)質(zhì)含量的降低。

指出了石漠化不僅加速了生態(tài)換環(huán)境的惡化,更有可能導(dǎo)致土地資源喪失,因此,實(shí)行土地植被恢復(fù)的方法顯得異常重要。分析了城鎮(zhèn)近郊巖溶石漠化的土地植被恢復(fù)這一有效方法,根據(jù)當(dāng)前城鎮(zhèn)近郊巖溶石漠化的處理現(xiàn)狀展開了討論,并針對土地植被恢復(fù)方法的要點(diǎn)進(jìn)行了研究。

以京承三期高速公路巖質(zhì)邊坡植被恢復(fù)工程為依托,研究了2種厚層基材在噴播第1年的養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化,其中基材a泥炭∶種植土為9∶1,基材b種植土∶植生基質(zhì)為6∶4。研究結(jié)果表明,2種基材的ph值變化很小,表明酸堿性在植被恢復(fù)第1年變化較小;基材a有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀的含量變化趨勢大體一致,均表現(xiàn)為先下降后上升,各值在7月份達(dá)到最低,養(yǎng)分先降后升的變化趨勢可能與基材a坡面以草本植物為主有關(guān),前期草本植物生長迅速,養(yǎng)分需求大,而夏季草本植物生長停滯甚至退化,枯草層分解貢獻(xiàn)一部分養(yǎng)分;基材b養(yǎng)分變化趨勢不同,除有效磷在7月份有增加外,其他養(yǎng)分表現(xiàn)為隨生長時(shí)間持續(xù)下降。方差分析表明,2種基材養(yǎng)分變化差異顯著(p<0.05);不同時(shí)間同一基材養(yǎng)分差異不顯著。2種基材不同的變化趨勢,認(rèn)為除了與基材組成中泥炭和有機(jī)質(zhì)分解有關(guān)外,與坡面的草本植物與灌木植物也有關(guān)。研究基材養(yǎng)分動(dòng)態(tài)的變化,對改進(jìn)基材的配置具有重要的意義。

植被過濾帶（vfs）在控制來自坡地土壤侵蝕地表徑流的輸沙量有效性方面，很少有人進(jìn)行研究和評價(jià)。本文以7％和12％坡度小區(qū)研究為基礎(chǔ)，研究vfs對來自18.3m連續(xù)休閑地帶泥沙濃度、徑流量和土壤流失的影響。同時(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)徑流收集分流箱設(shè)備，來收集vfs不同地段的徑流樣品。在vfs地段安置一套6個(gè)相間的分流箱，在觀測期內(nèi)，共收集13次降雨產(chǎn)流樣品。在3．0mvfs處能截留70％的徑流泥沙，同時(shí)，在9．1mvfs處截留了85％的泥沙。隨著vfs寬度的增加，徑流中泥沙濃度的變化很小。在所有vfs中，12％坡度與7％坡度小區(qū)相比，有較大的徑流和土壤流失。vfs能促進(jìn)徑流中水分的入滲，減少徑流量和徑流中泥沙的含量。

植被過濾帶（ｖｆｓ）在控制來自坡地土壤侵蝕地表徑流的輸沙量有效性方面，很少有人進(jìn)行研究和評價(jià)。本文以７％和１２％坡度小區(qū)研究為基礎(chǔ)，研究了ｖｆｓ對來自１８．３ｍ連續(xù)休閑地帶泥沙濃度，徑流量和土壤流失的影響，同時(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)徑流收集分流箱設(shè)備，來收集ｖｆｓ不同地段的徑流樣品。在ｖｆｓ地段安置一套６個(gè)相同的分流箱，在觀測期內(nèi)共收集１３次降雨產(chǎn)流樣品。在３．０ｍｖｆｓ處能截留７０％的徑流泥沙，同時(shí)，在９．

【目的】研究不同規(guī)格沙袋沙障對渾善達(dá)克沙地的防風(fēng)固沙效益、土壤改良以及植被恢復(fù)的作用?！痉椒ā吭跍喩七_(dá)克沙地布設(shè)1.0m×1.0m、1.5m×1.5m、2.0m×2.0m3種沙袋沙障,并設(shè)置對照樣地,每塊樣地均為20m×20m。從地表風(fēng)速、土壤理化性質(zhì)、地表植被組成和群落豐富度等方面對沙袋沙障的防風(fēng)固沙效益進(jìn)行7a的研究?！窘Y(jié)果】布設(shè)1.0m×1.0m、1.5m×1.5m、2.0m×2.0m沙障的樣地比對照樣地的地表粗糙度分別提高了116倍、62.17倍、12.83倍,而植被蓋度分別增加了12.3倍、9.5倍、5.39倍,shannon-wiener指數(shù)(h)與群落豐富度指數(shù)(ima)明顯增大?！窘Y(jié)論】1.0m×1.0m的沙袋沙障綜合防護(hù)效益最佳,1.5m×1.5m和2.0m×2.0m沙障的防護(hù)效果稍差,在7a中土壤的理化性質(zhì)逐年提高,地表粗糙度先增大后減小。

對合肥環(huán)城公園不同地段綠地土壤及地被植物麥冬葉片的氮磷含量進(jìn)行了調(diào)查分析。結(jié)果表明土壤全氮含量平均為1.36g/kg、全磷為1451.89mg/kg、有效磷為84.57mg/kg;麥冬葉的氮磷含量平均值分別為17.25g/kg和2.83g/kg,氮磷比為6.33。葉片氮磷比與土壤全磷、有效磷含量呈顯著負(fù)相關(guān),而與土壤氮含量沒有顯著相關(guān)性。基于葉片氮磷計(jì)量關(guān)系,調(diào)查區(qū)植物生長明顯受到氮限制。

陸域活動(dòng)對渤海海岸帶的影響——近10年來渤海水質(zhì)的富營養(yǎng)化特征日趨顯著。氮磷營養(yǎng)鹽濃度在不同海區(qū)和年際中變化，并且連續(xù)超過海洋水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。采用衛(wèi)星遙感照片與社會經(jīng)濟(jì)及常規(guī)監(jiān)測結(jié)合的方法分析了這種原因。在沿海城市發(fā)展過程中，1996年渤海受污染的面積達(dá)...

通過商品有機(jī)肥不同比例替代化肥的定位試驗(yàn),研究了不同施肥處理對雙季稻產(chǎn)量、土壤養(yǎng)分及土壤酶活性的影響。結(jié)果顯示:早稻、晚稻的稻谷產(chǎn)量分別在有機(jī)肥替代比例0.69、0.79下取得最高理論值；有機(jī)肥長期高比例替代化肥能有效提升土壤中有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量；在全量化學(xué)肥料的施用條件下增施部分有機(jī)肥能夠提升土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力；隨有機(jī)肥配施比例的提高,各土壤酶活性及酶活性綜合指數(shù)均呈現(xiàn)增加的趨勢。

基于不確定性及灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度修正的土地適宜性評價(jià)模型,選取對植被類型和植物生長影響較大的海拔、坡度、年均降水量、土層厚度、土壤類型等5項(xiàng)指標(biāo)作為適宜性評價(jià)因子,在三峽庫區(qū)2007年landsattm遙感影像解譯的基礎(chǔ)上,對三峽庫區(qū)大于25°的坡耕地和未利用土地的植被恢復(fù)適宜性進(jìn)行了評價(jià)。結(jié)果表明:三峽庫區(qū)植被恢復(fù)的主要影響因子為坡度和土層厚度,三峽庫區(qū)適宜植被恢復(fù)的土地資源較多。通過植被恢復(fù)土地適宜性評價(jià),可為三峽庫區(qū)植被恢復(fù)工程的定量分析和防護(hù)林結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。

植被是生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分,對于維持生態(tài)平衡具有十分顯著的作用。當(dāng)前城市近郊巖溶石漠化現(xiàn)象變得越來越嚴(yán)重,越來越多的植被遭到破壞。隨著人們對自然的活動(dòng)加快,使得資源環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境遭受到嚴(yán)重的破壞,加強(qiáng)城市近郊巖溶石漠化土地植被的恢復(fù)具有十分重要的意義。本文淺述城市近郊巖溶石漠化土地植被恢復(fù)過程的現(xiàn)狀以及相應(yīng)的方法對策。

試論礦區(qū)的植被恢復(fù)與水土保持

遼東山區(qū)沙礫化面積已發(fā)展到１７萬ｈｍ２。由于沙礫化山丘地質(zhì)條件惡劣，土層厚度只有１０—３０ｃｍ，且沙礫含量高達(dá)９５％，松散，易剝蝕。且遼東山區(qū)降雨量大而集中，極易產(chǎn)生滑坡、泥石流，其治理較為困難，被稱為“綠化之癌”。為此，在治理途徑上提出植被恢復(fù)工程栽培技術(shù)——反坡窄幅梯田客土栽培法及坡腳布陣客土栽培法。實(shí)踐證明，采用該種措施恢復(fù)植被十分奏效。２ａ生胡枝子株高為８９ｃｍ，郁閉度為８０％，對照區(qū)５ａ內(nèi)只有３０ｃｍ，郁閑度８％，且蓄水欄沙效果顯著。

遼東山區(qū)沙礫化面積已發(fā)展到17萬hm^2。由于沙礫化山丘地質(zhì)條件惡劣，土層厚度只有10－30cm，且沙礫含量高達(dá)95％，松散，易剝蝕。且遼東山區(qū)降雨量大而集中，極易產(chǎn)生滑坡、泥石流，其治理較為困難。被稱為“綠化之癌”。為此，在治理途徑上提出植被恢復(fù)工程栽培技術(shù)－－反坡窄幅梯田客土栽培法及坡腳布陣客土栽培法。實(shí)踐證明，采用該種措施恢復(fù)植被十分奏效。2a生胡枝子株高為89cm，郁閉度為80％，對照區(qū)5a內(nèi)只有30cm，郁閉度8％，且蓄水欄沙效果顯著。

在有氧狀態(tài)下采用水溶液聚合法合成高吸水性表面環(huán)境修復(fù)劑,吸水倍率達(dá)到自身的462倍.在植被恢復(fù)的現(xiàn)場試驗(yàn)中,加入表面環(huán)境修復(fù)劑和不加進(jìn)行對照試驗(yàn).試驗(yàn)結(jié)果表明:加入表面環(huán)境修復(fù)劑,可有效改善土壤水分,減少水土流失,提前發(fā)芽時(shí)間,提高出芽率,促進(jìn)植物生長,加速植被恢復(fù).

2005年、2007年將從遼寧引進(jìn)的大果沙棘種植在西寧市樟腦山。2016年對該地的大果沙棘人工林的生長狀況進(jìn)行了調(diào)查,并對林內(nèi)土壤的理化性質(zhì)進(jìn)行分析,以探索大果沙棘人工林對土壤生態(tài)效應(yīng)的影響。結(jié)果表明:不同地形中,生長勢平地>洼地>坡地;對于理化性質(zhì),11年生大果沙棘人工林通透性>9年生,11年生大果沙棘人工林中土壤肥力和養(yǎng)分優(yōu)于9年生大果沙棘人工林;不同地形中,平地的理化性質(zhì)優(yōu)于洼地和坡地,平地更適于大果沙棘生長,更易成林;不同品種中,對于土壤理化性質(zhì)的影響不明顯。因此,選擇適宜的種植條件,生長時(shí)間越長對于土壤性質(zhì)改良的效果越好。

通過對北京市永定河沙地三種人工植被(梨園、林帶、片林)不同部位的風(fēng)速、積沙量及其積沙形態(tài)特征進(jìn)行觀測與分析,比較了不同人工植被防風(fēng)效益與阻沙效益的差異.研究結(jié)果表明,在迎風(fēng)面1～10h范圍內(nèi)片林的防風(fēng)效能最大,為22%;在林內(nèi)距迎風(fēng)面1～7h范圍內(nèi)梨園防風(fēng)效能最大,為68.8%;在背風(fēng)面1～20h范圍內(nèi)林帶防風(fēng)效能最大,為32%.植被阻沙量大小次序?yàn)?梨園>片林>林帶.在植被的作用下,積沙形態(tài)呈現(xiàn)不同的分布規(guī)律.