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喀斯特石漠化地区不同植被群落的土壤有机碳变化

喀斯特石漠化地区不同植被群落的土壤有机碳变化
喀斯特石漠化地区不同植被群落的土壤有机碳变化

第45卷第9期2009年9月

业科

SCIE NTI A

SI LVAE

SI NIC AE

V ol 145,N o 19Sep.,2009

喀斯特石漠化地区不同植被群落的土壤有机碳变化

罗海波

1,2

 刘 方2 刘元生1 何腾兵1 苏英格

1

(11贵州大学环境与资源研究所 贵阳550003; 21贵州大学资源与环境工程学院 贵阳550003)

摘 要: 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。关键词: 森林土壤;小生境;土壤有机总碳;腐殖酸碳;土壤水溶性有机碳;喀斯特

中图分类号:S15611;S15711 文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2009)09-0024-05

收稿日期:2007-08-02。

基金项目:国家重点基础研究项目(2006C B403200)及贵州大学人才引进项目(Z 06516)资助。

V ariation of Forest Soil Organic C arbon in K arst R ocky Deserti fication Area

Luo Haibo 1,2 Liu Fang 2 Liu Y uansheng 1 He T engbing 1 Su Y ingge 1

(11Environment and Resource Institute o f Guizhou Univer sity Guiyang 550003;21Resource and Environment Engineering College o f Guizhou Univer sity Guiyang 550003)

Abstract : The variation of forest soil organic carbon under the various communities and m icro 2habitats was investigated in karst rocky desertification areas of G uizhou Province.The results showed that the contents of soil total organic carbon and hum ic acid carbon in the broad 2leaved forest soil were obviously higher than that of the soil in brush forest ,brush 2grass and sparse grass ,but the content of soil dissolved organic carbon in those soils was on the contrary.The accumulation of soil organic carbon was reduced and the loss of soil organic carbon was increased w ith the karst forest degeneration.The results also showed that the soil total organic carbon and hum ic acid carbon under various m icro 2habitats were markedly different.The contents of total organic carbon and hum ic acid carbon in the soil from stone pit were markedly higher than that of the soils from rocky ditch ,swallet or stone cavern.The principal com ponent analysis (PC A )showed that the m ost im portant factor that in fluenced the variation of forest soil organic carbon was the community type ,followed by m icro 2habitat.

K ey w ords : forest soil ;m icro 2habitats ;total organic carbon ;hum ic acid carbon ;dissolved organic carbon ;karst

南方喀斯特森林系统生态敏感度高,环境容量

低,抗干扰能力弱,稳定性差,形成的土壤浅薄,土被不连续,土壤蓄水能力弱,植物生长缓慢,生态环境脆弱,系统的抗逆能力、稳定性和自我恢复能力较低,基岩裸露率高(袁道先,1993)。在人为干扰下南方喀斯特森林普遍退化,其群落演变过程分为顶级常绿落叶阔叶混交林阶段、乔林阶段、灌乔过渡阶段和灌木灌丛阶段、灌草群落阶段和草本群落阶段,随着森林群落退化度的增加,群落高度逐渐降低,层次分化逐渐不明显,层次分化简单,形成结构与功能不完整的生态系统(朱守谦,2003;屠玉麟,1995)。另一方面,迫于人口数量的增加,喀斯特地区大部分土层较厚的土壤被开垦为耕地,在人为强烈的干扰下植被覆盖率急剧下降,生态系统结构单一,形成了石漠化的景观(刘方等,2005;李阳兵等,2006)。

随着喀斯特森林群落退化度的增加,地表径流强度提高,溶蚀、水蚀作用及水土流失风险明显增加,土壤出现粘质化,引起土壤板结,使土壤透水能力下降,土壤蓄水能力减弱,相对湿度降低,生境条件向干旱、温度变化剧烈、空气湿度小的严酷生境演变,从而影响植物的种群结构,生物多样性明显减少。近期研究结果表明:喀斯特土壤有机碳和养分含量与植被覆盖度、石漠化程度显著相关(刘方等,2005),喀斯特地区植被变化过程中土壤有机碳与微生物碳量具有显著的正相关(魏媛等,2008)。土地利用方式变化可直接影响土壤有机质含量、土壤抗蚀性能的变化,土壤质量随之发生变化(彭新华等,2003)。目前对喀斯特石漠化地区森林群落退化过程中土壤有机碳数量与质量变化的研究相对匮乏,特别是对喀斯特森林生态系统中小生境土壤有机碳

的分布特征研究很少。本研究分析贵州中部喀斯特石漠化区不同森林群落和小生境下土壤有机碳的分布特点,探索喀斯特森林退化过程中土壤有机碳的变化特征,了解喀斯特植被-土壤协同退化下土壤有机碳变化规律,为喀斯特地区生态环境恢复及土壤资源的可持续利用提供科学依据。

1 研究区概况

调查3个区域:北盘江(花江)峡谷区、清镇峰林区和花溪峰丛区。北盘江(花江)峡谷区属亚热带湿热河谷气候,年均气温17~18℃,≥10℃的活动积温为5800~6130℃,年降雨量为1200mm左右。区内是逆断层向斜地质构造,河流深切,海拔400~1470m,成土母岩主要是白云质灰岩、泥质灰岩,其次是白云岩;植被稀疏,森林覆盖率不足5%,植被覆盖率10%~90%,基岩裸露率50%~80%,土地开垦率10%~70%。属中强度喀斯特石漠化区。清镇峰林区、花溪峰丛区属典型的亚热带湿润气候,年均温1415~1515℃,≥10℃的活动积温为4800~5600℃,年降雨量1100~1200mm,海拔1000~1400m,成土母岩主要是白云质灰岩和灰质白云岩,其次是白云岩,森林覆盖率5%~15%,植被覆被率20%~90%,基岩裸露率30%~60%,土地开垦率10%~70%;属轻度喀斯特石漠化区。

研究区内土壤类型主要是黑色石灰土、黄色石灰土。植物群落中乔木树种主要有云贵鹅耳枥(Carpinus pubescens)、香椿(T oona sinensis)、乌桕(Sapium rotundifolium)、香叶树(Lindera communis)、密花树(Rapanea neriifolia)、枫香(Liquidambar formosana)、朴树(Celtis sinensis)、圆果化香(Platycarya longipes);灌木树种主要有火棘(Pyracantha floruneana)、构树(Broussonetia papyrifera)、小果蔷薇(Rosa cymosa)、月月青(Itea ilicifolia)、悬钩子(Rubus sp1)和顶坛花椒(Zanthoxylump lanispinum var. dingtanensis);草本植物主要有庐山楼梯草(Elatostema stewardu)、五节芒(Miscanthus floridulus)、扭黄茅(H eteropogon contortus)、狗芽根(Cynodon dactylon)和莎草(Cyperus sp1)。

2 研究方法

在地形地貌、坡度以及岩性(白云质灰岩和石灰岩)相对一致条件下,设置20m×10m的样地进行植被和土壤调查。选择该区阔叶林(乔木)、灌丛、灌草丛和稀疏草丛4种代表性植被群落,每个植被群落设5块样地,分别在每块样地内对土被面积较大的坡面土壤进行样品采集,即在样地内按S型采集坡面表层土壤(0~15cm)混合样品,共采集表层土壤样品20个。

喀斯特地区微地形十分复杂,土被不完整、连续性差,土壤分布没有明显的规律性,土壤分布受小生境多样性的影响(朱守谦,2003;喻理飞等,2002)。鉴于当前对喀斯特地区小生境的划分没有统一的标准,为了进一步研究喀斯特地区土壤有机碳的分布特点,本研究针对喀斯特小生境的微地形特征,结合喀斯特地区土壤分布的特点,将喀斯特小生境初步划分为石坑、石沟、石缝和石洞4种类型,划分依据见表1。

2006年4月在每个样地内按对角线方向,对石

表1 小生境特征

T ab.1 Ch aracters of micro2h abitats

小生境类型Habitat type

长∶宽

Long∶wide

面积

AreaΠm2

土层厚度

S oil thicknessΠcm

土体

S oil body

石坑S tone pit≤2≥2≥40连续C ontinuous

石沟R ocky ditch≥5≥1≥20间断连续Interm ittent 石缝S wallet≥8≥0125≥15间断连续Interm ittent 石洞S tone cavern≤1≤0125≥20连续C ontinuous

坑、石沟、石缝和石洞中的土壤(0~15cm)进行样品采集,即分别采集石坑、石沟、石缝和石洞土壤混合样品5个(共20个)。

土壤样品风干后,研磨过1mm筛,供试验与测试分析。土壤有机碳测定采用重铬酸钾法,土壤腐殖质组成测定采用焦磷酸钠提取重铬酸钾法(鲁如坤,1998),土壤水溶性有机碳测定采用水浸提-T OC仪方法。

试验数据采用DPS软件进行统计分析。

3 结果与分析

311 不同植被群落下的土壤有机碳

由表2可以看出,随着群落由阔叶林向灌丛、灌草丛和稀疏草丛方向的退化,群落下土壤有机碳含量明显下降:阔叶林地土壤有机碳平均含量达136167g?kg-1,而灌丛、灌丛草地和稀疏草地土壤有

52

 第9期罗海波等:喀斯特石漠化地区不同植被群落的土壤有机碳变化

机碳平均含量分别下降52153%,53173%和82109%。多重比较结果表明:阔叶林地土壤有机碳含量与其他植被类型土壤有机碳含量出现显著性的差异,灌丛及灌草地土壤有机碳含量差异性不显著,稀疏草地与灌丛及灌草地土壤有机碳含量差异性显著。

喀斯特森林群落退化不仅对土壤有机碳的数量产生显著的影响,而且对土壤有机碳的质量也会产生较为明显的影响。从表2可以看出:不同植被群落下土壤腐殖酸总碳以及胡敏酸态碳、富里酸态碳的水平分布规律与土壤有机碳相类似。阔叶林地土壤腐殖酸总碳含量分别是灌木丛、灌草地和稀疏草地的1168,2136和5115倍,阔叶林地土壤胡敏酸态碳含量分别是灌木丛、灌草地和稀疏草地的1196, 2127和8104倍,阔叶林地土壤富里酸态碳含量分别是灌木丛、灌草地和稀疏草地的1116,2165和2158倍。多重比较结果表明:阔叶林地土壤腐殖酸总碳、胡敏酸态碳含量与灌木丛、灌草地、稀疏草地的差异性达极显著性水平,阔叶林地土壤富里酸态碳含量与灌草地和稀疏草地含量达到显著性水平;灌木丛土壤腐殖酸总碳、富里酸态碳含量与灌草地差异性达到显著性水平,灌木林地土壤腐殖酸总碳、富里酸态碳含量与稀疏草地的差异性达极显著性水平,灌木丛土壤胡敏酸态碳与稀疏草地的差异性达极显著性水平;灌草地土壤腐殖酸总碳、胡敏酸态碳含量与稀疏草地的差异性达极显著性水平。

表2 不同植被群落下的土壤有机碳含量①

T ab.2 Soil carbon content under various communities

群落

C ommunity

统计值

S tatistics

有机总碳

T otal organic carbon

腐殖酸总碳

T otal hum ic acid carbon

胡敏酸态碳

Hum ic acid carbon

富里酸态碳

Fulvic acid carbon 平均值M ean136167Aa42156Aa31136Aa11120Aa

阔叶林Broad2leaved forest S D39138316731014152

CV28188164916040133

平均值M ean64188Bb25157Bb15192Bb9166Aa

灌丛Brush S D21145710231144157

CV33101271451917647153

平均值M ean63124Bb18100Bc13178Bb4122Bb

灌草丛Brush2grass S D16156413031031192

CV26119211942119845167

平均值M ean24148Cc8125Cd3190Cc4134Bb

稀疏草丛G rass S D7181116611210194

CV31193211213113921173

①同列中大写字母不同表示0101水平上差异显著,同列中小写字母不同表示0105水平上差异显著。Different capital letter in the same column mean stands for statistically significant difference at0101level,and different lowercase in the same column mean stands for statistically significant difference at 0105level1

综上所述,喀斯特石漠化区不同植被群落土壤有机碳数量与质量的变化较为明显,随着地表植物群落从乔木向灌丛、灌草地和稀疏草丛方向的演替,土壤有机碳的数量与质量随之下降。阔叶林以乔木为主,并伴生藤草覆盖地表,群落层次及结构良好,大量的枯枝落叶归还地表,在地表形成了一个覆盖层,降低了雨水及地表径流的冲刷,对土壤有机碳的积累起到积极的作用;同时由于高钙环境,土壤有机碳与钙容易结合形成有机无机复合体,有利于土壤富里酸逐步向胡敏酸过渡。森林植被退化后,地表枯落物归还量减少,加速了土壤有机碳的分解,虽然同样处于高钙环境下,由于地表枯落物提供的有机质少,形成有机无机复合体的数量少,从而导致土壤中有机碳的积累数量相对较少;另一方面,由于地表植被覆盖度的降低,有机质矿化过程加强,在地表径流的冲刷作用下,土壤可溶性有机物质流失量显著增加,从而导致森林群落退化的不同阶段土壤有机碳含量存在明显差异。

土壤水溶性有机碳(DOC)指在室温及天然pH 条件下土壤中能溶于水相的有机组分,是土壤与水体中由一系列大小、结构不同的分子组成,且能通过0145μm滤膜的有机物的总称(K albitz et al.,2000),它是以碳水化合物为主要成分的多分子有机混合物(周江敏等,2003;代静玉等,2004;王连峰等, 2002),DOM是养分移动的载体因子,对土壤的C, N,P,S等元素的迁移转化起着重要作用。利用紫外可见光谱仪对其扫描,并利用特征吸光值进行比较,可进一步了解其机构的复杂程度。E

4即E465指腐殖

酸紫外区(波长465nm)吸光值,E

6

即E

665

是指腐殖

酸可见光区(波长665nm)吸光值,E

4ΠE6比值即特定波长的紫外Π可见吸收比,常用来指示腐殖酸分子的

62林业科学45卷 

缩合度和分子复杂程度(张芹等,2008)。E

465ΠE665较

大,说明分子腐殖化程度较高;E

465ΠE665较小,则分

子腐殖化程度较小。本研究结果(表3)表明:E

4ΠE6值表现为阔叶林地>灌草地>稀疏草地。从土壤水溶性有机碳含量表现也可看出,稀疏草地和灌草地的土壤水溶性有机碳含量分别比阔叶林地增加2161和1114倍,这可能是阔叶林地土壤中的胡敏酸与Ca离子形成较为紧密的结合态,使有机碳的溶解性降低,以及阔叶林地土壤的良好团粒结构对有机碳产生吸附效应,使有机碳进入水体的数量相对较少。多重比较结果表明:阔叶林地土壤水溶性有机碳含量与灌木林差异达显著性水平,阔叶林地与灌草地、稀疏草地差异极显著,灌木林与灌草丛、稀疏草丛差异极显著,稀疏草地与灌草地差异极显著。

表3 E4ΠE6值和DOC含量①

T ab.3 E4ΠE6and dissolved organic carbon(DOC)content

项目Item 阔叶林Broad2leaved forest灌木林Brush灌草丛Brush2grass稀疏草丛G rass

E4ΠE6

DOC含量

DOC contentΠ

(g?kg-1)

E4ΠE6

DOC含量

DOC contentΠ

(g?kg-1)

E4ΠE6

DOC含量

DOC contentΠ

(g?kg-1)

E4ΠE6

DOC含量

DOC contentΠ

(g?kg-1)

均值M ean131********aA1011201122bA61177371175cB3118621712dC

S D21395412081184631902216616140601828121021

CV011730124301326011980143101177012601192

①同一行中不同大写字母表示差异极显著,不同小写字母表示差异显著。Different capital letter in the same row mean stands for statistically significant difference at0101level,and different lowercase in the same row mean stands for statistically significant difference at0105level1下同。The same below.

喀斯特石漠化地区森林群落退化后,地表有机残体的归还量急剧下降,土壤有机质的来源明显减少,致使土壤的生态环境恶化,在土壤有机质腐殖化积累与矿化分解过程中,有机质的矿化处于主导地位,使土壤中有机质的氧化分解进一步发展,土壤有机质腐殖化程度逐步降低,土壤有机碳的分子趋向简单化,致使其在水中的溶解度相对变大,腐殖酸的溶解性增加,一旦遇到降雨或地表径流,土壤中有机碳更容易通过降雨径流产生流失。特别是在南方多雨的季节,土壤溶解性有机质通过地表径流的溶解、运输作用从土体中迁移出来,导致土壤中腐殖酸极易通过降雨径流以及土壤渗漏而产生流失。可见,溶解性有机碳的损失是土壤有机质降低的重要途径之一,这也是喀斯特地表植被退化导致土壤有机碳含量差异较大的重要原因之一。

312 不同小生境下的土壤有机碳

由表4可知,喀斯特地区不同小生境土壤有机碳含量的变异较大,石坑土壤有机碳的平均含量为114176g?kg-1,其含量是石沟土壤的1149倍,石缝土壤的2138倍,石洞土壤的3150倍。腐殖酸总碳含量表现为石坑>石沟>石缝>石洞,不同小生境土壤的胡敏酸碳、富里酸碳含量也表现出相同的趋势,石坑土壤胡敏酸态碳平均含量是石沟土壤的1125倍,石缝土壤的2133倍,石洞土壤的2164倍,石坑土壤富里酸态碳平均含量分别是石沟土壤的1154倍,石缝土壤的3114倍,石洞土壤的7108倍。多重比较结果表明:石坑土壤有机碳含量与石缝、石洞土壤的差异达显著性水平,石坑土壤腐殖酸总碳与石沟、石缝、石洞土壤的差异达显著性水平,石坑土壤胡敏酸态碳、富里酸态碳含量与石沟、石缝、石洞土壤也出现显著性的差异。石沟土壤腐殖酸总碳、胡敏酸态碳、富里酸态碳含量与石缝土壤的差异性均达显著水平,石缝土壤富里酸态碳含量与石洞土壤有明显的差异性。

石坑土层较厚,地表植被以乔木为主,并伴生藤草植物,群落层次较复杂,具有良好的生态结构,地表植被归还量较大,土壤有机碳含量高。石沟地表植物以灌木为主,受土壤生态因子的限制,适生植物相对矮小,群落层次较简化,植物多样性减低,地表枯落物进入石沟的数量相对较少,土壤有机碳含量低于石坑土壤。石缝土少,植物生长困难,主要适生小灌丛及部分草本植物,部分石缝中穿插少数木本植物根系,地表植物种类少,地表植被归还的有机物质少,土壤有机碳的含量较低。石洞土壤较稀薄,洞内光线较弱,植物类型极少,在洞口有少数的苔癣或蕨类植物生长,土壤有机碳含量最低。

313 影响喀斯特土壤有机碳变化的主要因子对上述4种植被类型及4种小生境类型下影响土壤有机总碳含量变化的因子进行主成分分析。结果表明:影响喀斯特土壤有机碳变化的第1主因子为植被类型,第2主因子为小生境类型。

72

 第9期罗海波等:喀斯特石漠化地区不同植被群落的土壤有机碳变化

表4 不同小生境的土壤有机碳含量

T ab.4 Soil organic carbon content in various micro2h abitat g?kg-1

小生境类型M icro2habitat

type 统计值

S tatistics

有机总碳

T otal organic

carbon

腐殖酸总碳

T otal hum ic

acid carbon

胡敏酸态碳

Hum ic acid

carbon

富里酸态碳

Fulvic acid

carbon

石坑S tone pit

范围Range94121~16514022115~3013613121~221177193~8194平均值M ean114176aA26145aA18110aA8135aA

石沟R ocky ditch

范围Range69190~861401717~2219913123~161474147~6153平均值M ean77122bB19186bB14145aB5141aA

石缝S wallet

范围Range37172~571438142~121236143~91021199~3121平均值M ean48123cB10144cC7178bC2166bB

石洞S tone cavern

范围Range27116~371657142~91105189~71981106~1137平均值M ean32180cC8103cC6185bC1118cC

4 讨论

地表不同植被类型对土壤有机碳数量和质量具有直接的影响,本研究结果也再次证明了这种紧密的联系。但是,喀斯特地区较为破碎的地形,形成大量变化复杂的微地貌,由微地貌形成的小生境对喀斯特地区土壤有机碳空间变异影响巨大。上述原因导致喀斯特地区土壤质量研究难度增加,并成为喀斯特地区土壤质量研究的重点和难点之一。

喀斯特地区破碎地形形成的多样性微地貌对土壤有机碳数量和质量产生较为显著的影响。目前尚未出现对喀斯特地区小生境的系统性划分。由于喀斯特地区变化复杂的微地貌以及植物生长和成土原因等因素增加了小生境的多样性,使得小生境类型划分难度较大。本研究对小生境的划分单纯从外形尺寸进行了初步的尝试,未能全面综合地反映小生境真实状况。因此,建立和完善小生境的系列生态指标成为重要研究方向。

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(责任编辑 于静娴 徐 红)

作者声明

作者于本刊所发表《森林生物量的估算方法及其研究进展》(罗云建,张小全,王效科,朱建华,侯振宏,张治军.林业科学,2009,45(8):129-134)的基金项目:中国林业科学研究院基本科研业务费专项资金项目的编号发生变动,原编号(C AFY BB200700X)改为(C AFY BB2007012)。特此声明。

82林业科学45卷 

西部土地资源荒漠化的原因分布及解决措施

西部土地资源荒漠化的原因分布及解决措施 【论文摘要】中国西部土地荒漠化的原因是什么?中国西部土地荒漠化的分布和表现,以及我们采取怎样的积极有效措施解决西部荒漠化的问题。这些问题都很重要,值得我们反复思考。 【论文关键词】土地荒漠化原因,土地荒漠化分布表 现,治理西部荒漠化土地的策略。 土地荒漠化既是自然现象,又是社会现象,可以说是人类活动作用于自然环境的结果。因此,我们在研究西部土地荒漠化原因的时候,必须从自然和社会两方面入手。 一.中国西部土地荒漠化的原因是什么? 从自然方面来看,中国西部存在着容易导致土地荒漠化的条件。中国西部是我国四大高原和四大盆地的所在地,在高原与高原和高原与盆地的结合部,地形地貌十分复杂,生态环境非常脆弱。全新世以来,我国气候曾发生过周期性的变化。在由暖到寒或由寒到暖的过渡阶段,气候振荡,灾害频繁,往往对西部脆弱的生态环境造成负面的影响。尽管西北地区和西南地区存在着较大的差异,干旱的西北地区,因风力侵蚀和水力侵蚀而发生过土壤退化的事。西北地区深处内陆,属于干旱、半干旱地区,气候干燥,沙漠较多。由于降水主要集中在7、8、9三个月,加之气候干旱,蒸发量大,所以一年中湿度差别较大,容易出现水灾、旱灾和风灾。历史时期西北地区此类灾害屡见不鲜。 从社会方面来看,人类不合理的经济活动大大加速了西部土地荒漠化的进程。我国对西部地区的开发已有五千年的历史。在五千多年的历史岁月中,西部开发的活动基本上没有停止,但由于自然因素和人文因素的影响。有些王朝在进行西部开发时,不考虑西部各地经济社会的差异。或只注重军事控制,不注意经济效益。对于自然条件较好的地方或具有重大战略意义的地方,进行过度开发,甚至竭泽而渔;对其他地方则视而不见或很少过问。而滥垦滥牧、毁坏森林和粗放的耕作方式则直接影响着西部土地荒漠化的进程,对西部土地荒漠化起着决定性的作用。 此外,对水资源使用不当也曾导致土地荒漠化的发展。目前塔里木河两岸的胡杨林面积由686万亩减至150万亩,下游地区60年代开垦的45万亩良田仅存18万亩。著名的罗布泊已经干涸,荒漠化的发展呈现出加速的趋势。使地下水位上升,次生盐渍化发展,源流输往干流水量减少。 二.中国西部荒漠化土地的分布和表现 西北地区的土地荒漠化主要表现为农田和草场的沙化。我国西北地这些漠分布于东经75°至东经122°,北纬37°至北纬47°的高原、盆地和平原之间,总面积达70多万平方千米。除沙漠之外,西部地区还有将近60万平方千米的戈壁。 在茫茫沙漠和漫漫戈壁的周边地区,土地荒漠化的情况随处可见,不少地方的耕地和草场已经完全沙化。内蒙古沙漠化土地最多,;其次

恢复植被办法

精心整理 鄂托克旗阿尔巴斯苏木呼和陶勒盖 呼和扎和小队街巷硬化工程 草原植被恢复方案 一、 1、 2、 工程概况 本项目为鄂托克旗阿尔巴斯苏木呼和陶勒盖呼和扎和小队街巷硬化工程,全长24.369公里,拌合站占用草地约20亩,取土场占地约3亩,工程完工后,应采取草原植被恢复工程。

精心整理 二、生态影响 1、生态影响分析 该工程拌合站场地内原主要植被为锦鸡儿、针矛、沙蒿及部分草本植物,生态环境质量较差,土地风化严重,植被退化。项目施 2、 人员的防火意识教育,要重视草原防火工作;注意卫生,控制 扬尘、上垃圾和建筑垃圾对周边草场的污染。 (3)施工结束 对临时占用草原采取植被恢复措施和相应的绿化,以减少风化沙发面积,降低项目建设对区域生态环境的不利影响。

. 总之,项目建设要严格按照环评文件要求实施,科学规划,合理布局,文明施工,尽量少破坏原生植被。 三、植被恢复及绿化措施 1、管理措施 通过工程建设单位自身教育宣传,增强广大员工自觉维护草原生态环境的意识,同时通过草原监理机构的有效监管,可以做到草 原生态环境维护和工程建设的“双赢”。通过有效合理的使用工程用地,减少临时建筑用地,保护好生态环境,竣工后实施有效的生物 恢复,采取生态措施恢复植被。 (1)项目建设单位要严格按照自治区农牧业厅、环保局的有关意见和批复实施,及时保质保量完成各项任务。 (2)在工程建设中要合理安排各项工艺,尽量减少工程占地。 (3)在各项工程建设中,要合理安排临时用地,禁止乱堆乱放,禁止车辆在草原上随意行驶,减少破坏草原的面积。 (4)在施工期要加强草原保护措施的管理,加快生态系统的建设速度,充分发挥林草体系防风固沙,涵养水源、净化大气的生态 环境综合效益。 .

喀斯特山地生态系统石漠化过程及其恢复研究综述_任海

第25卷 第3期热 带 地 理 V o l .25,N o .3   2005年9月 TRO P I CA L G E OG RAPHY Sep .,2005   收稿日期:2005-02-22;修订日期:2005-03-13  基金项目:国家自然科学基金项目(30200025);中科院项目(STZ -01-36);广东省自然科学基金项目(003031,021627)资助 作者简介:任海(1970-),男,湖北黄石人,博士,研究员,主要从事生态系统生态学和恢复生态学研究,(E -m ail )renh ai @s ci b .ac .cn 。 喀斯特山地生态系统石漠化过程及其恢复研究综述 任 海 (中国科学院华南植物园,广州510650) 摘 要:喀斯特石漠化一般经历顶极植被-灌草丛-石漠等3个阶段。在这一退化过程中喀斯特石漠化对环境的选择性导致喜Ca 、耐旱和岩生性的植物生存,而生物量的移出和耐荫树种消退是退化的关键因素。退化过程中植被、土壤理化性质与环境形成正反馈关系,并具有退化方向上的一致性、退化过程的非同步性和退化速度的非线性等特点。喀斯特植被恢复时,其恢复对策经历了由早期更新对策向中期结构调整对策直至后期结构功能协调完善对策更替。喀斯特生态系统恢复的技术包括自然恢复、人工恢复与复合农林业综合治理技术。喀斯特区域恢复的核心是整体人地系统的生态优化。提出喀斯特生态系统石漠化过程及恢复研究的重点是适应性恢复与适应性管理的基础理论问题。关键词:喀斯特生态系统;石漠化;适应性恢复;适应性管理 中图分类号:X 171.4;P931.5 文献标识码:A 文章编号:1001-5221(2005)03-0195-06 我国分布有裸露、覆盖、埋藏等3类喀斯特,面积 约344.3×106k m 2 ,其中裸露型喀斯特面积90.7×104 k m 2 ,主要分布于贵州、广西、云南等西南地区。三 省区裸露喀斯特分布面积328.4×104km 2 ,占三省总 面积的40.7%[1-4] 。根据《中国岩溶研究》,按地质年代、分布地域和主要地貌景观特征,可将我国石漠化土地划分为扬子准地台元古代至中生代碳酸岩系岩溶区、华南褶皱系晚古代及中生代碳酸岩系岩溶区、滇西褶皱系古生代碳酸岩系岩溶区等3个岩溶 区,13个亚区[4,5] 。喀斯特地区脆弱的生态环境,加上长期以来人为因素的影响,导致森林植被严重破坏,水土流失加剧,土地严重退化,基岩大面积裸露, 最终形成石漠化的面积达46.3×104k m 2 ,短期内有 潜在石漠化严重的趋势的土地达87.6×104km 2 。全国石漠化区域共涉及429个县,总人口约1.3亿[1-3]。石漠化导致自然灾害频发,生存环境不断恶化,严重制约着该区域的社会、经济和生态协调发展。 喀斯特是一种易受干扰而遭破坏的脆弱生态环境,对环境因素改变反应灵敏,生态稳定性差,生物组成和生产力波动较大,被学术界定为世界上主要的生态环境脆弱地区之一,同时喀斯特也面临着贫困与环 境恶化的双重难题[6-8] 。20世纪80年代末至90年代初,水土保持科技工作者根据石山荒漠化是水土流失的一个重要特点提出了石化、石山荒漠化、石质荒 漠化等概念,随后袁道先、屠玉麟、王世杰等分别探讨 了石漠化的定义[9-11] ,概括如下:喀斯特石漠化是指在亚热带脆弱的喀斯特环境背景下,受人类不合理经济活动的干扰破坏,造成土壤严重侵蚀,基岩大面积出露,土地生产力严重下降,地表出现类似荒漠景观的土地退化过程。在此基础上,开展了大量恢复研究与示范。本文在总结国内外喀斯特生态系统研究基础上,重点综述了喀斯特生态系统石漠化过程及其恢复研究进展,为下一阶段的喀斯特生态系统适应性恢复与管理研究和实践提供参考。 1 喀斯特研究概况 国际上早期的喀斯特研究以欧洲占主导地位,他们对喀斯特的地质成因、地貌特征、水文特征、发育过程作了地理、地质综合研究。随后,根据社会经济发展需要,对喀斯特水文地质、工程地质、地球物理勘探、喀斯特洞穴和喀斯特发育理论等做了大量研究[6,12-14] 。自1973年Leg rand 在Sc i e nce 上发表 了文章[15] 后,喀斯特区地面塌陷、森林退化、旱涝灾害、原生环境中的水质等生态环境问题受到重视。在此期间,国际上对马来半岛、美国卡罗来纳、新西兰和南非喀斯特地区以及德国的So l n hofen 石灰岩地区也已开展了一些石灰岩植物区系的形成及其生 理生态研究工作[16,17] 。20世纪80年代后国际有关 DOI 牶牨牥牣牨牫牪牳牬牤j 牣cn ki 牣rd dl 牣牥牥牥牰牭牱

八年级下植物与土壤知识点总结

八年级下第四章植物与土壤知识点总结 一、土壤的成分 1、土壤生物:动物、植物、细菌、真菌等 2、土壤中的非生命物质:空气、水、无机盐和有机物 (1)土壤中的水分:加热土壤,出现水珠 ;此块土壤 (2)测定土壤中空气的体积分数:取用的土壤体积为V 放入烧杯后缓慢加水,直至液面恰好浸没土壤,用去的水的体积;取与土壤相同体积的铁块放入同样大小的烧杯中加水,直为V 1 。 至液面恰好浸没铁块,用去的水的体积为V 2 这块土壤中空气的体积分数的算式为:(V1-V2)/ V0。 (3)土壤中的有机物:先称取一定量的干燥土壤,然后用酒精灯加热(放石棉网上),现象:土壤颜色发生明显变化,燃烧过后,再称量土壤, 发现质量变少。 土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体 土壤中的无机盐:过滤土壤浸出液,再在蒸发皿中加热蒸发,可见 很细的结晶物 注:①(1)图实验试管口略向下倾斜,防止水倒流使试管炸裂 ②有机物能燃烧,但不能溶于水;无机盐能溶于水,但不能燃烧 3、土壤生物:动物、植物、细菌、真菌 土壤的组成固体 土壤非生物液体 空气 矿物质颗粒(无机盐):占固体体积的95%

腐殖质(有机物) 4、土壤的形成:主要包括地表岩石的风化和有机物积累两个部分。 岩石的风化:指岩石在风、流水、温度等物理因素和化学物质的 溶蚀作用和各种生物的作用下,不断碎裂的过程。 总结:岩石在长期的风吹雨打、冷热交替和生物的作用下,逐渐风化变成石砾和砂粒等矿物质颗粒,最后经各种生物和气候的长期作用才形成了土壤。 二、各种各样的土壤 1、 三、植物的根与物质吸收 1、根系:一株植物所有的根合在一起。 直根系:有明显发达的主根和侧根之分的根系(如:大豆、青菜、棉花、菠

2019_2020学年新教材高中地理第五章植被与土壤5.2土壤课后检测能力提升(含解析)新人教版必修第一册

第二节土壤 [学考合格练] 1.土壤有机质含量( ) A.热带地区高于温带地区 B.湿润地区高于干旱地区 C.江南丘陵红壤高于黄河三角洲冲积土 D.青藏高原寒漠土高于黄河三角洲冲积土 答案:B 2.关于土壤形成的叙述,正确的是( ) A.生物促进了土壤中矿物养分的形成 B.成土母质是土壤形成的物质基础 C.陡峭的山坡往往形成深厚的土壤 D.炎热少雨的气候利于土壤的形成 答案:B 下图为小尺度范围各自然地理要素的相互作用示意图。读图回答3~4题。 3.图中①至⑤代表了自然地理环境的大气、生物、地质、地形、水文要素,其中对土壤形成比较稳定的影响要素是( ) A.①②B.②③ C.③④D.④⑤ 4.图示区域( ) A.土壤肥力与生物活动密切相关 B.山坡上的土壤厚度一般大于河谷 C.土壤的矿物养分主要来自植被 D.林地土壤有机质含量一般高于草地 解析:第3题,就某个小尺度区域来说,地形和地质条件相对是稳定的,所以对土壤的

形成影响比较稳定。而当砍伐森林、开垦坡地、过度放牧后,植被减少,水文要素受到影响,导致水土流失,土壤贫瘠,绿色植物光合作用减弱,空气质量也会产生影响。故答案为C。第4题,土壤肥力的形成得益于生物活动;山坡会受到流水的冲刷,土壤在河谷易沉积;土壤的矿物养分来自成土母质;森林土壤的有机质含量一般低于草地。 答案:3.C 4.A 5.关于地形与土壤的叙述,正确的是( ) A.在陡峭的山坡上,地表疏松物质迁移速度较快,逐渐发育成深厚的土壤 B.阳坡的蒸发量大,水分状况较阴坡好 C.阳坡接受太阳辐射多于阴坡,温度状况比阴坡好 D.地形是土壤形成中比较活跃的影响因素 答案:C 6.东北平原黑土的形成,主要是由于( ) A.地形平坦,有机质不易流失 B.土壤冻结时间长,微生物分解作用缓慢使有机质长期积累起来的 C.地表植被覆盖率大,植物归还给土壤的有机质多 D.人们耕作科学,对土地的利用合理 答案:B 7.下表为我国东北地区、内蒙古草原和新疆塔里木盆地三地检测的表层土壤的分析数据,由数据可以推断,从东到西排列的顺序最有可能的是( ) C.丙、乙、甲D.甲、丙、乙 答案:A 8.下列叙述正确的是( ) A.土壤中的矿物质和有机质都来自成土母质 B.有机物直接影响土壤肥力的形成和发展,所以其含量是土壤肥力高低的一个主要标志C.影响土壤形成因素中最活跃的因素是地形 D.温带季风气候对应的地带性土壤比亚热带季风气候对应的地带性土壤肥力小 答案:B 下图为土壤结构示意图。读图回答9~10题。

(整理)太行山低山丘陵区退化生态系统植被恢复过程生态特征分析与评价.

太行山低山丘陵区退化生态系统植被恢复过程生态特征分析与评价 恢复生态学是生态学研究领域中最年轻的分支之一,也是现代生态学领域的研究热点。 太行山低山丘陵区属平原与山地的生态过渡带,由于长期人为的过渡开发利用,现有植被处在不同的退化阶段,植被表现出以天然植被稀疏、低矮、部分地段裸露并镶嵌类型各异的人工植被为主要特点。 导致植被改善环境的能力减退。 而环境改善和稳定的根本是森林生态系统的恢复、发展和保护。 为此,阐明太行山低山丘陵区退化生态系统自然恢复过程的生态学特征,探求自然恢复机理、对植被恢复过程进行正确评价和预测,既能丰富恢复生态学的内容,同时也为人工加快植被恢复进程和实现该区域资源的可持续发展提供科学的依据。 通过研究,导致太行山低山丘陵区植被退化和恢复进程较慢的关键问题是人为的干扰和区域气候变化的结果。 本论文在对研究区植被恢复阶段分类的基础上,从土壤、植被和群落演替分析入手,深入地剖析了恢复演替过程中群落的物理、化学和生物学变化特征,找到了群落演替过程中生态特征和环境特征变化规律;建立了研究区的群落演替模型;通过采取植被恢复预测模型的手段,对植被演替和恢复时间进行了初步探索,提出了研究区各群落植被恢复经历的时间;构建了植被恢复过程的评价指标体系,对植被恢复进程进行了有效的评价。 通过研究,本论文取得主要结果: (1)导致研究区植被退化的主要原因是人为干扰,其次是气候原因。 气温的年际变化具有6a、3.5a的周期规律;降水量变化具有8.5a、4.3a的周期性规律。 研究区气候特点是平均湿度的减少和平均气温的升高,未来气候将更暖、更干燥。 蒸发蒸腾量(ET0)值将会持续升高。 (2)随植被恢复进程,土壤容重和毛管孔隙度大小排序为草本恢复阶段>乔木恢复阶段>灌丛恢复阶段,灌丛和乔木恢复阶段容重差别不大。 裸地阶段土壤容重最大,而孔隙度最小。 土壤自然含水量大小顺序为乔木阶段>草本阶段>灌丛阶段>裸地。 从裸地到乔木阶段,随着植被恢复进程,土壤理化指标逐渐提高。

贵州省喀斯特景观分类及退化喀斯特景观研究

贵州省喀斯特景观分类及退化喀斯特景观研究 摘要按照≥10 ℃活动积温、年平均日照时数、年降水量并结合贵州省喀斯特地区的地形地貌,将贵州省喀斯特景观分为5个景观大类(南亚热带喀斯特景观、中亚带喀斯特景观、北亚带喀斯特景观、暖温带喀斯特景观和中温带喀斯特景观)和28个景观亚类。同时,结合喀斯特地区植被生态系统的逆向退化特征,将两者有机结合,分析得出喀斯特地区的退化生态景观类型。 AbstractIn accordance with the active accumulated temperature≥10 ℃,the annual average sunshine hours,annual precipitation and topo-graphy,karst landscapes of Guizhou Province were divided into five landscape categories(south subtropical karst landscape,central subtropical karst landscape,north subtropical karst landscape,warm temperate karst landscape and warm temperate karst landscape)and 28 landscape subgroups.At the same time,ecological landscape types combining reverse vegetabal ecosystem degradation characteristics and landscape categories were analyzed. Key wordskarst landscape;classification;degradation;Guizhou Province 景观是指土地及土地上的空间和物质所构成的综合体。从地理学的角度看,是由气候、水、土壤、植被等自然要素以及文化现象组成的地理地域综合体。目前国内学者研究生态景观的很多,主要研究内容集中在生态景观概念、格局、生态景观的优化和调控以及生态景观变化与区域和全球气候变化等关系上,研究区域主要集中在中东部以及西北干旱生态生态脆弱区。从查阅资料的情况看出,对我国具有典型地貌代表性的西南喀斯特生态景观研究甚少。 目前国内对贵州喀斯特生态系统、石漠化过程和机理的分析以及生态景观格局的研究大都是基于宏观尺度的研究,即把贵州喀斯特景观统一按照亚热带和温带喀斯特来考虑。但由于贵州喀斯特峡谷分布在高原区两侧或周围,是喀斯特地貌的迭置和向深性发育区[1-2],加上亚热带季风气候,水热资源丰富,岩溶作用发育强烈,地形起伏大,是峰丛深洼地、峰丛峡谷的主要分布区,形成特有的喀斯特生态景观,微观尺度生态景观复杂。因此,对贵州喀斯特景观进行细化分类以及在生态景观细化分类的基础上研究生态退化问题,对喀斯特地区生态景观系统的演化和喀斯特退化生态景观的恢复和调控都具有重要的指导意义。 1研究区概况 西南岩溶区是全球三大连片岩溶发育区之一[3],贵州省正处于西南岩溶区的腹地,其岩溶面积约为12.96万km2,占全省土地总面积的73%,是我国岩溶地貌发育最完全、分布面积最大的省份[4]。全省土地资源以山地、丘陵为主,平坝地较少。

庐山植被与土壤

浅析庐山的植被与土壤 08地理科学一班张丹 0810030118 实习地点:庐山,位于中国江西省北部,东经115度52分——116度零8 分,北纬29度26分——29度41分,面积302平方公里,外围保护地带面积500平方公里。北濒一泻千里的长江,南襟烟波浩渺的鄱阳湖,大江、大湖、大山浑然一体,险峻与秀丽刚柔相济,素以“雄、奇、险、秀”闻名于世。 主要内容:庐山的植被与土壤。庐山植物概况、主要植被类型及组成、结构 动态和分布规律。庐山土壤地带性分布;庐山非地带性土壤;庐山土壤的分布规律。 一、植物概况: 庐山植物区系特征。庐山植物分布种类及丰富,据初步统计有2231种,1019属,其中蕨类植物41科83属217种,裸子植物9科34属94种,被子植物154科902属1017种,庐山野生植物中有不少的稀有和珍贵的植物,野生种的比例相当高,达91.8% 。由表 1 可以看出庐山植物区系的特征。 1)热带、亚热带植物种类丰富,特别是亚热带种类是庐山植被的主要成分。 2)温带、热带区系成分的渗入,反映了庐山植物区系过渡性的特点。 二、庐山群落类型: 庐山在自然植被上,由于它地处中亚热带,海拔1400多米,属于我国亚热带东部季风区域,离海700公里左右,在植被分布上,其水平地带是常绿阔叶林,随着海拔高度的增加,地表水热状况的垂直分异,深刻地制约着植被的垂直分布,导致植物群落类型多种多样。从大的方面来分,主要分为两部分:阔叶林和针叶林。 (一)、阔叶林 在庐山,常绿叶林、落叶阔叶林、常绿、落叶阔叶混交林也有着广泛的分布。常绿阔叶林又叫照叶林,叶光亮、革质、墨绿色、而落叶阔叶林(夏绿阔叶林)

新教材高中地理 第五章 植被与土壤 阶段质量测评(五)新人教版必修第一册

阶段质量测评(五) 时间:90分钟满分:100分 [考点分布表] 考点题号 植被与环境的关系1、3、4、8、26(3)(4)(5) 森林6、7、9、10、11、12、26(1) 草原与荒漠2、5、26(2)、27 观察土壤13、14、15、21 土壤的主要形成因素16、17、18、19、20、28 土壤的功能和养护22、23、24、25、29 一、选择题(每小题2分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求) 植被的形态深受自然环境的影响。植被对环境具有指示作用。下图是我国某地典型植被示意图。读图,回答1~3题。 1.该植被指示的环境特征是( ) A.干旱B.湿润 C.炎热D.寒冷 答案 A 解析读图可知,该植被根系发达、地面植株部分矮小,故该植被反映了干旱的环境特征。 2.该地的自然植被主要是( ) A.热带荒漠B.热带草原 C.温带荒漠D.温带草原

答案 C 解析读图可知,该植被根系发达、地面植株部分矮小,该植被分布于干旱地区,我国的干旱地区自然植被是温带荒漠。 3.随着全球气候的变化,当地年降水量出现了增多的趋势,该类植被最可能发生的变化是( ) A.地上部分植株变高大B.地上部分叶片变小 C.地下部分向更深处生长D.地下部分分支减少 答案 D 解析当地降水增多时,该类植被获取水分变得相对容易,地下部分根系可能出现退化,分支减少;地上部分因为水分条件的改善,叶片将变大;该类植被为灌木,植株不会变高大。 下图是陆地自然植被类型分布与水热条件关系图。读图,完成4~6题。 4.对图示自然植被分布规律影响因素的叙述,正确的是( ) A.沿X方向热量增加B.沿X方向降水增加 C.沿Y方向热量增加D.沿Y方向降水增加 答案 D 解析依据图示自然植被的分异状况可知,沿X方向热量减少,沿Y方向降水增加。 5.甲所表示的自然植被类型为( ) A.热带草原B.热带雨林 C.热带荒漠D.常绿阔叶林 答案 A 解析结合图示已知的自然植被分布状况可知,甲为热带草原。 6.乙所表示的自然植被类型为( ) A.温带草原B.落叶阔叶林 C.常绿阔叶林D.亚寒带针叶林 答案 B 解析结合图示已知的自然植被分布状况可知,乙为落叶阔叶林。

植被恢复技术

植被恢复技术 ◆概述 ◆先锋植物 ◆植被恢复技术体系 ◆场地整理及客土 ◆种植与管理 ◆植被恢复的新技术、新方法 一.概述 1.定义 植被恢复:是指运用生态学原理,通过保护现有植被、封山育林或营造人工林、灌、草植被,修复或重建被毁坏或被破坏的森林和其他自然生态系统,恢复其生物多样性及其生态系统功能。 植被恢复:通过人工或人工与天然结合等手段营造出植物长久生长的生育基础,使植被得到有效恢复的过程。 植被恢复与植被重建、植被修复、生物多样性恢复以及生物工程治理等都是内涵基本相同的词语,它既是一种治理手段,同时也是治理的过程和目的。 2植被恢复的主要目的 2.1自然生态系统的保全 是指由于开发等而丧失机能的植物群落的恢复或是完全消失的植物群落恢复而形成生态系统地保全 2.2周围环境的保全 是指由于开发能造成环境变化对周围的影响应保持在最低限度,例如:泥沙向下游的冲击等 2.3景观的保全 是指在景观上对重要地区的保护,通常特别要求自然公园应重视与自然景观的协调。 3.植被恢复国内外研究概况 关于植被恢复的研究很多,主要有以下几个方面:植被退化的基本特征及其生态后果,植被恢复目标及其生态学原理,干扰体系对退化植被系统的影响,植被恢复途径,以及植被恢复对环境影响及效益等等。 3.1植被退化的基本特征及其生态后果 具体研究退化植被种类组成变化,群落时空结构变化,生物生产力下降,生物间关系的改变。陈佐忠等认为,草原退化实质上是生态系统的退化,退化体现在非生物因素,亦体现在生产者、消费者和分解者三个生物功能组分以及草地生态系统的结构特征和功能过程,退化阶段不同其表征指标不同。 3.2植被恢复目标及其生态学原理 主要包括生境组合胁迫原理、生态适应性原理、种群密度制约和分布格局原理、群落内种间关系协同进化依赖原理、生态位原理、群落演替原理、生物入侵理论、生物多样性原理、斑块-廊道-本底景观结构模式原理等等。 3.3干扰体系对退化植被或生态系统的影响 主要干扰方式有森林采伐、开垦、过度放牧、开采矿产资源、采摘、不合理的种植和养殖、在人为有意或无意帮助下外来种的侵入和偶见种取代群落建群种与优势种的生态现象以

《荒漠化的防治——以我国西北地区为例》教学设计与反思

《荒漠化的防治——以我国西北地区为例》教学设计与反思 《荒漠化的防治——以我国西北地区为例》教学设计 学生分析: 学生在初中学习过西北地区的基础知识,对西北地区的环境有所了解,但是由于主客观原因学生的地理基础比较薄弱,容易混淆部分概念,学习难度适中。 设计思想: 发挥学生的主体性和能动性,用形象化的手段使抽象的地理知识具体化,设置地理情境,让学生观察、体验、探究、理解地理事象,紧扣新课标要求并重视实施过程,采用演示实验教学法、讲解法、合作式学习法进行教学。 教学目标: 知识与技能: (1)掌握荒漠化的含义及其发生的基本过程。 (2)了解西北地区的位置、范围、自然特征及其成因,能说明荒漠化发生的自然原因。 (3)了解西北地区荒漠化的人为因素。 (4)了解不同历史时期荒漠化发生的地区及其不断变化的原因。 (5)了解我国荒漠化的危害及荒漠化治理的对策和措施。 过程与方法: (1)通过演示实验对荒漠化成因进行分析,培养学生观察分析问题、概括总结能力; (2)应用已有的地理知识和相关地图,分析我国西北地区的范围、气候和植被景观的关系,培养分析归纳能力;培养与人交流、交往合作的能力。 (3)通过对荒漠化防治的总体思路、具体措施的论证,提高学生对信息进行分析与综合的能力,培养学生理论联系实际的地理研究能力。 情感、态度和价值观: (1)认识到人类的生存与发展与环境有密切关系。 (2)树立正确的环境观和可持续发展观。

教学重点: 1.理解荒漠化的过程,分析荒漠化形成的自然原因和人为原因。 2.了解荒漠化的危害和荒漠化治理的对策和措施。 3.认识荒漠化问题的严重性,树立防治荒漠化的观念,逐步建立正确的环境观。 教学难点:荒漠化的危害及荒漠化治理的对策和措施。 教学方法:演示法、比较法、图示分析法、图示法等 教具准备:有关挂图、MP3等; 实验器材:一块木板、两个塑料垫其中一个垫子上有塑料小草、四杯沙子、两大杯清水、小电风扇。 课时安排:2课时 第一节荒漠化的防治——以我国西北地区为例 第1课时 教学过程:

森林植被破坏的原因调查

森林植被破坏的原因调查 据调查,目前破坏森林植被环境的破坏原因和形式有: 1、毁林开荒种地。在气候、雨水、空气、土地等农业生产自然资源中,许多农民只对土地这一有形的自然资源情有独钟,而对气候、雨水、空气等无形的自然公共资源(生态产品)因无法占有而不予保护。在生产经营中意识不到林下多样的物种资源的潜在商机,而这些珍贵的野生物种都是大自然在特定的生态产品作用下赐予人类的宝贵财富。由于这些物种的开发滞后,被消除饥饿和贫困的人们渐渐蚕食,几十年甚至千百年沉积进化而来的野生物种被拓荒者一夜之间铲除。农民受传统观念的影响,长期沿袭着开荒种地的原始农耕模式,他们眼里只有种粮预防饥饿和养畜赚钱、树木可以用来生火做饭,只能意识到树砍了可以开荒种地,钻了“两山到户”、“林权制度改革”的空子,破坏了原始森林植被种植单一树种,违背了生物多样性竞相生长的自然规律,抑制了树木生长速度和出现了更多的病虫害,于是云贵高原在冬季随处可见荒芜的凄凉景象。 2、开荒把地盘。通过自己的劳动付出,毁林翻地,将集体林地占为己有,甚至等着国家或集体使用时索取补偿。 3、发展畜牧业造成森林草山的破坏。西部地区目前的牛羊生产绝大部分还停留在放牧式饲养上,对矮杆植物和草山造成破坏。在牧草枯寂的季节,牧羊人在山林中寻找一些可用于喂羊的树木,砍倒树木以叶子喂羊。 4、盗伐木材。由于利益的驱使,不法分子铤而走险,盗伐木材卖钱。 5、砍伐薪柴。当地农民砍柴烧炭、烤烟、做饭。农民对薪柴的砍伐由于无需支付费用,只需简单体力劳动就行,无需技术、资金投入。如在云南等地农民经济收入和县乡财政收入主要依靠烟草产业,烟草烘烤对薪柴的需求量大。

退化喀斯特植被恢复过程中土壤生化作用强度变化

退化喀斯特植被恢复过程中土壤 生化作用强度变化 魏 媛1,张金池2,俞元春2,喻理飞3 (1.贵州财经学院资源与环境管理学院,贵州贵阳550004; 2.南京林业大学森林资源与环境学院,江苏南京210037; 3.贵州大学林学院,贵州贵阳550025) [关键词]退化喀斯特;植被恢复;土壤微生物;生化作用强度;贵州 [摘 要]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的土壤样品,采用微生物培养法及生化活性试验法分析了退化喀斯特植被恢复过程中不同层次、不同生境及根际和非根际土壤生化作用强度的变化。结果表明:退化喀斯特植被恢复过程中土壤生化作用强度存在较大差异。随着退化喀斯特植被的恢复,土壤氨化作用、硝化作用、纤维素分解作用及固氮作用强度明显增强,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;土壤剖面上土壤生化作用强度均呈明显的垂直分布特征,即随土层深度增加呈递减趋势,具体表现为A层>B层;从生境变化上来看,除裸地恢复阶段外,其他三个阶段的土壤生化作用强度的变化特征总体上表现为石沟比石槽和土面两个小生境偏大的特点,这是因为石沟生境的特点有利于微生物类群及土壤动植物群体的繁殖;根际和根外变化明显,表现为根际>非根际。 [中图分类号]S154 [文献标识码]B [文章编号]1000-0941(2009)10-0029-04 我国西南部是全球生物多样性最为丰富的地区之一,同时也分布着世界上最为典型的喀斯特景观。贵州地处我国西南喀斯特地区的中心,境内多为碳酸盐岩山地,因生态环境脆弱,植被破坏后很难恢复,易形成石漠化。退化喀斯特森林生态系统的恢复与重建已成为农业生产环境改善、区域经济发展及人民脱贫致富的迫切要求。 土壤微生物在植物凋落物的降解、养分循环与平衡、土壤理化性质的改善中起着重要作用。高质量的土壤一般具有良好的生物活性和稳定的微生物种群组成[1]。喀斯特地区因岩石溶蚀作用,与常态地貌相比,形成差异很大的小地形,其土壤、小气候等有较大差异,有石面、土面、石沟、石槽、石缝、石洞等6种小生境[2],而各小生境枯枝落叶聚积程度和土壤的差异,导致土壤质量不同;另一方面,随退化植被的恢复,土壤垂直剖面及根际、非根际的土壤也可能不同。随着人们对土壤微生物重要生态学意义认识的不断加深,对土壤微生物多样性的研究日益增多[3-4]。但人们在研究生态系统恢复时,较多地考虑植被指标以及土壤理化性质变化,而对于土壤生化作用的研究较少[5-6],至于对贵州退化喀斯特植被恢复过程中土壤的生化作用更是缺乏系统的研究。因此,以贵州喀斯特高原生态综合治理示范区不同恢复阶段的植物群落为研究对象,研究土壤生化作用的变化特征,对于揭示退化群落恢复机理、构建恢复技术体系具有重要的理论和实践意义。 [基金项目]国家重点基础研究发展规划项目(“973”项目) (2006CB403206-6);国家“十一五”科技支撑计划项目 (2006BAC01A09);贵州省优秀科技青年人才计划项目 [黔科合人字(2005)0529号];教育部重点项目 (205141);国家自然科学基金项目(30872076) 1 研究区概况 研究区地处贵州省西南部贞丰县北盘江镇板围村,是国家“十五”科技攻关计划项目“喀斯特高原生态综合治理技术与示范”的试验示范区。出露岩石主要以纯质石灰岩和白云岩为主,属裸露型喀斯特峡谷地貌,海拔800—1150m;河谷气候,日照充足,平均气温15.8℃,极端最高气温32.4℃,≥10℃积温6542℃;年均降水量1100mm,5—10月为雨季,降水占全年的90%以上,10月至次年4月为干旱季节;土层浅薄且不连续,pH 值6.5~8.0,土壤持水能力很弱,经常处于干旱状态,特别是冬季干旱非常明显。与常态地貌相比,生境复杂多样,有石面、石沟、石洞、土面等多种小生境类型。该区内退化植被恢复过程分为裸地阶段(Ⅰ)、草本群落阶段(Ⅱ)、灌木群落阶段(Ⅲ)和乔木群落阶段(Ⅳ)4个阶段,各阶段主要组成物种见表1。 2 研究方法 2.1 土样采集 以空间代替时间的方法[7],在贵州花江退化喀斯特植被不同恢复阶段(裸地阶段、草本群落阶段、灌木群落阶段、乔木群落阶段)选择有代表性的样地(每个阶段3个重复),采用S形、线形或梅花形三点混合取样法分不同生境、不同层次(在土壤剖面上先取B层土,再取A层土)、根际和根外进行土壤样品的采集。每个样品3~5次重复,编号,除去杂物和石块,迅速混合放入无菌袋内并装入带冰块的取样箱中运回。在实验室除去可见的土壤动物和植物残体,过2mm筛,混匀,分为两份,一份保存于4℃冰箱中供土壤微生物学指标分析,另一份风干、磨细、过100目筛,以备选用。供试土壤的基本情况见表2。 ? 9 2 ? 中国水土保持S WCC 2009年第10期

八年级下第四章植物与土壤知识点总结

八年级下第四章植物与土壤知识点总结 一、土壤的成分 1、土壤生物:动物、植物、细菌、真菌等 2、土壤中的非生命物质: 空气、水、无机盐和有机物 (1)土壤中的水分:加热土壤,出现水珠 (2)测定土壤中空气的体积分数:取用的土壤体积为V 0;此块土壤 放入烧杯后缓慢加水,直至液面恰好浸没土壤,用去的水的体积 为V 1;取与土壤相同体积的铁块放入同样大小的烧杯中加水,直 至液面恰好浸没铁块,用去的水的体积为V 2。 这块土壤中空气的体积分数的算式为: (V 1-V 2)/ V 0 。 (3)土壤中的有机物:先称取一定量的干燥土壤,然后用酒精灯加热(放石 棉网上),现象:土壤颜色发生明显变化,燃烧过后,再称量土壤, 发现质量变少。 土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体 土壤中的无机盐:过滤土壤浸出液,再在蒸发皿中加热蒸发,可见 很细的结晶物 注:①(1)图实验试管口略向下倾斜,防止水倒流使试管炸裂 ②有机物能燃烧,但不能溶于水;无机盐能溶于水,但不能燃烧 3、 土壤生物:动物、植物、细菌、真菌 土壤的组成 固体 土壤非生物 液体 空气 矿物质颗粒(无机盐):占固体体积的95% 腐殖质(有机物) 4、土壤的形成:主要包括地表岩石的风化和有机物积累两个部分。 岩石的风化:指岩石在风、流水、温度等物理因素和化学物质的 溶蚀作用和各种生物的作用下,不断碎裂的过程。 总结:岩石在长期的风吹雨打、冷热交替和生物的作用下,逐渐风化变成 石砾和砂粒等矿物质颗粒,最后经各种生物和气候的长期作用才形成了土壤。 二、各种各样的土壤 1、 三、植物的根与物质吸收 1、根系:一株植物所有的根合在一起。 直根系:有明显发达的主根和侧根之分的根系(如:大豆、青菜、棉花、菠菜等双子叶植物的根系) 须根系:没有明显主侧根之分的根系(如:水稻、小麦、蒜、葱等单子叶植物的根系) 土壤分类 土壤质地 土壤性状 砂土类土壤 砂粒多、黏粒少,土壤颗粒较细 输送,不易粘结;通气、透水性最好;保水保肥性差;易干旱,有机物分解快,易流失 黏土类土壤 黏粒、粉砂多,土壤颗粒较细 质地黏重,湿而黏,干而硬;保水、保肥性最好;通气透水性差; 壤土类土壤 砂粒、黏粒、粉砂大致等量,土壤质地较均匀 黏性适中,既通气透水,又保水保肥,最适于耕种

植被退化全方位浅谈

植被退化全方位浅谈 摘要:植被退化是生态系统退化的最典型外在特征但国家规定在计算森林覆盖率时,森林面积还包括灌木林面积、农田林网树占地面积以及四旁树木的覆盖面积。森林覆盖率,是反映森林资源和绿化水平的重要指标。人们不断对生存空间进行开拓,草地植被群落结构以及草地生产生了十分明显的变化,导致达日县部分天然草地受到了严重的退化。[1]此外,甘肃民勤绿洲的萎缩,新疆塔里木河下游胡杨林和红柳林的消亡,甘肃阿拉善地区草场退化、梭梭林消失……一系列严峻的事实,都向我们敲响了警钟。可知:现存的主要问题是草地“三化”(沙化、退化和盐碱化)严重,第一性生产力低下。其中表土和养分流失与生态系统退化是最基本、最突出的问题[2]当然,各地的自然与社会经济状况各有差异,所以各地的植被恢复治理方案也应该因地制宜。 关键词:植被退化现状修复 1. 中国植被现状 1.1 植被覆盖率现状 中国各省区市森林面积之和约238万平方公里,其覆盖率为25%,但中国植被覆盖率为70%,其中草地(包括草,灌木等低矮植被)覆盖率为45%,加上森林(成一定面积的高大树木)的25%,共有70%。 另外还有约15%的农业庄家覆盖率,另外还有5%左右的居住交通等用地,剩下的10%为没有植被覆盖的沙漠戈壁(8%)雪山(2%)。 1.2 植被退化现状 目前,广大区域的生态系统已经或正在遭受各种程度的人为干扰、破坏和不合理使用, 使大量生态系统不断退化、毁坏和功能发生转变。植被的消失和石间土壤的流失,使土壤肥力不断减退,动植物不能更好的生存。 根据对我国17个典型沙区,同一地点不同时期的陆地卫星影像资料进行分析,也证明了我国荒漠化发展形势十分严峻。毛乌素沙地地处内蒙古、陕西、宁夏交界,面积约4万平方公里,40年间流沙面积增加了47%,林地面积减少了76.4%,草地面积减少了17%。浑善达克沙地南部由于过度放牧和砍柴,短短9年间流沙面积增加了98.3%,草地面积减少了28.6%。气候变化会引起植被生长状况、植被分布、植被的气候生产力等地表植被覆盖状况发生变化。已有的关于气候变化对生态环境的影响研究,表明我国气候持续变暖变干, 造成植被减少,草场压力增大,退化速度加快,而降水又是决定植被分布的地理位置及其气候生产力的关键因素,干旱也会使得各种植被类型分布发生变化,气候生产力下降。 2. 植被类型 2.1 树木类型

西北地区土地荒漠化的环境背景 -环境地理学论文

错误!未找到引用源。西北地区土地荒漠化的环 境背景 王平妹 (中南林业科技大学环境科学与工程学院,长沙410004) 摘要:中国西北地区土地荒漠化问题严重,亟待解决。以宏观的角度,从自然因素(气候、地貌、水文、植被等因素)和人为因素两方面入手来研究西北地区土地荒漠化的环境背景,找出荒漠化的主要因素和各因素之间的关系,为解决土地荒漠化问题提供理论指导。结果表明,干旱的气候是土地荒漠化形成的基础,在干旱气候条件下,人为活动是土地荒漠化的直接因素。 关键词:西北地区;土地荒漠化;环境背景 1 前言 根据《联合国关于发生在严重干旱和/或荒漠化的国家特别在非洲防治荒漠化的公约》,荒漠化是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和湿润干旱地区的土地退化。土地退化是指由于土地或由于一种营力或数种营力结合致使干旱、半干旱和亚湿润干旱地区雨浇地、水浇地或使草原、牧场、森林或林地的生物或经济生产力和复杂性下降或丧失。西北地区的土地荒漠化主要表现为农田和草场的沙化错误!未找到引用源。。在我国可能发生荒漠化地区的总面积大约有337.1万km2,占国土总面积的34.6%,其中大部分发生在“西北地区”[2]。本文所说的西北地区是指荒漠化发生的行政范围,主要是新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西及内蒙古的荒漠化地区。环境是以人为主体的,分为自

然环境和社会环境,离开了人,谈环境就没有什么意义了,对于土地荒漠化的环境背景除了自然因素,人为因素不可忽略。本篇文章,对于荒漠化环境背景的讨论就主要分为自然因素和人为因素两大部分。 2 自然因素 2.1 气候 西北地区主要是温带大陆性气候,冬冷夏热,年温差大,降水集中,四季分明,年降雨量较少,大陆性强,属于干旱、半干旱地区。陕西、甘肃、宁夏、内蒙古大部分地方及新疆北部的一些地方年降水量在100mm至700mm之间,而内蒙古西部和新疆大部分地区年降水量均在100mm以下,有些地方年降水量甚至不足20mm。由于降水主要集中在7、8、9三个月,加之气候干旱,蒸发量大错误!未找到引用源。,容易产生旱灾和水灾。水灾的直接后果是造成水土流失,而水土流失意味着地力下降,开始向荒漠化的方向发展。干旱造成土壤水和地下水大量蒸发。而土壤水、地下水与植物生长有着十分紧密的关系。在降水量极少的西北干旱地区,土壤的含水量主要靠地下毛管水供给。当地下水位下降,毛管水上升不能达到地表或植物根系层时,植被开始衰退,覆盖度降低,受到沙化的潜在威胁[1]。西北地区的气候要素的分布很不均[3],干旱半干旱的地区对气候变化的响应十分敏感[4]。气候的变化也是影响西北地区土地荒漠化原因。气候变化是一个

喀斯特石漠化区植被恢复不同阶段土壤真菌群落组成分析

生态环境学报 2019, 28(4): 669-675 https://www.sodocs.net/doc/6b8201902.html, Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@https://www.sodocs.net/doc/6b8201902.html, 基金项目:“十三五”国家重点研发计划课题(2016YFC0502604) 作者简介:刘雯雯(1994年生),女,硕士研究生,主要研究方向为恢复生态学。E-mail: 719602115@https://www.sodocs.net/doc/6b8201902.html, *通信作者:喻理飞(1963年生),教授,博士研究生导师,从事喀斯特退化生态系统植被恢复研究。E-mail: gdyulifei@https://www.sodocs.net/doc/6b8201902.html, 收稿日期:2018-12-27 喀斯特石漠化区植被恢复不同阶段土壤真菌群落组成分析 刘雯雯1 ,喻理飞 1, 2* ,严令斌1,刘娜1,赵庆1 1. 贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院,贵州 贵阳 550025; 2. 山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室/山地生态与农业生物工程协同创新中心,贵州 贵阳 550025 摘要:为阐明西南喀斯特石漠化区植被恢复过程土壤真菌群落组成及优势关键类群,采集乔林、灌木林、灌草和草本群落4种不同植被恢复阶段不同小生境中(石面、石沟、石缝)的表层土壤,提取其DNA ,利用 Illumina HiSeq 平台对真菌ITS 区扩增进行高通量测序后注释鉴定,开展植被恢复不同阶段真菌群落组成结构分析。结果表明,36个土壤样品中共获得2437541条有效序列,每个样品获得35911条有效序列,OTU 数目为5437,包含5个门、626个属。乔林、灌木林阶段土壤真菌群落组成相近,由未分类真菌、Geminibasidium 、被孢霉属Mortierella 、蜡壳耳属Sebacina 、青霉属Penicillium 、子囊菌门Ascomycota 未定属等组成,其中木霉属Trichoderma (LDA=4.11)、青霉属(LDA=4.35)、小蔓毛壳科Herpotrichiellaceae (LDA=4.00)、革菌科Thelephoraceae (LDA=4.10)、未分类真菌(LDA=4.86)为该类型的关键优势真菌类群。灌草过渡阶段与草本群落阶段各成一种类型,灌草过渡阶段包括蜡壳耳属、Geminibasidium 、被孢霉属等,其中,蜡壳耳属(LDA=5.30)、Geminibasidium (LDA=4.77)、煤炱目Capnodiales (LDA=4.15)、格孢菌目Pleosporales 未定属(LDA=4.28)为该类型的关键优势真菌类群。草本群落阶段由未分类真菌、镰刀菌属Fusarium 、子囊菌门、被孢霉属、Archaeorhizomyces 等组成,镰刀菌属(LDA=4.78)、Archeaorhizomyces (LDA=4.48)、支顶孢属(LDA=4.22)、肉座菌科(LDA=4.54)、子囊菌门未定属(LDA=4.63)为该类型的关键优势真菌类群。 关键词:喀斯特;植被恢复阶段;土壤真菌;组成结构;高通量分析 DOI: 10.16258/https://www.sodocs.net/doc/6b8201902.html,ki.1674-5906.2019.04.004 中图分类号:Q948; X171.1 文献标志码:A 文章编号:1674-5906(2019)04-0669-07 引用格式:刘雯雯, 喻理飞, 严令斌, 刘娜, 赵庆, 2019. 喀斯特石漠化区植被恢复不同阶段土壤真菌群落组成分析[J]. 生态环境学报, 28(4): 669-675. LIU Wenwen, YU Lifei, YAN Lingbin, LIU Na, ZHAO Qing, 2019. Composition of soil fungi communities in different stages of vegetation restoration in Karst rocky desertification area [J]. Ecology and Environmental Sciences, 28(4): 669-675. 以贵州为中心的西南地区是喀斯特连续分布最典型的区域(盛茂银等,2013),具有高度异质性和脆弱性,易发生石漠化。植被退化是石漠化发展的重要原因和标志,退化喀斯特植被自然恢复一般有六个恢复阶段,即草本群落阶段、灌草过渡阶段、灌木灌丛阶段、灌乔过渡阶段、乔林阶段和顶极群落阶段(喻理飞等,2002),不同植被下小生境土壤分布及其理化性质、土壤微生物存在差异(廖洪凯等,2013;廖洪凯等,2012;刘方等,2008),且与植被特征相关(Sayer et al.,2017)。 高通量测序是研究微生物群落组成的一种可靠且有效的方法(Bengtsson-Palme et al.,2013)。内转录间隔区(Internal transcribed spacer ,ITS )扩增子测序是研究环境微生物多样性及群落组成差异的 重要技术手段之一,已被广泛应用于真菌分类鉴定中(Bachy et al.,2013;Mago? et al.,2011)。喀斯特区不同退化阶段土壤微生物类群数量、微生物群落功能多样性(胡芳等,2018;梁月明等,2010;宋敏等,2013;谭秋锦等,2014)等已有报道。真菌群落被正式描述的群落不到10%,未确定的分类信息高。本研究采用高通量测序、ITS 扩增子测序技术对喀斯特区植被恢复不同阶段小生境土壤真菌进行种类鉴定与分析,阐明退化喀斯特植被恢复过程土壤真菌群落组成及优势关键类群,对深入认识喀斯特石漠化区植被恢复过程中土壤微生物作用具有重要意义。 1 材料与方法 1.1 研究区域概况 贵州省安顺市镇宁布依族苗族自治县大山镇

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