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岷江干旱河谷土石混合边坡不同种植处理下乡土植被的生态效益

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生态学报 2024年第4期44卷 1647-1661页

作者：马少伟胡慧包维楷王子龙杨雨胡斌黄龙李芳兰中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室生态恢复与生物多样性保育四川省重点实验室中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院大学北京100049

岷江干旱河谷生态环境脆弱,植被恢复困难,大规模的公路建设极易对当地生态环境造成破坏。筛选适宜的植被恢复措施对干旱地区道路边坡的乡土植被恢复重建和生态功能提升尤为重要。以岷江干旱河谷极端退化的土石混合的道路边坡为案例,选... 详细信息

岷江干旱河谷生态环境脆弱,植被恢复困难,大规模的公路建设极易对当地生态环境造成破坏。筛选适宜的植被恢复措施对干旱地区道路边坡的乡土植被恢复重建和生态功能提升尤为重要。以岷江干旱河谷极端退化的土石混合的道路边坡为案例,选取乡土灌木和草本植物构建植物群落,进行裸地播种、播种后覆盖纤维毯和添加腐殖土后播种并地表覆盖纤维毯3种不同的种植处理,揭示了不同处理下群落结构、土壤改良以及水土保持效益的差异。发现,乡土灌草群落是干旱河谷适宜的道路边坡植被恢复模式,种植后第3年群落特征趋近于岷江干旱河谷区自然生态系统的多年生灌草植被。纤维毯覆盖+覆土处理在促进植物生长和群落构建,水土流失防治上效果最好,群落总盖度为74%,群落总生物量为506.35 g/m^(2);生长季内,与自然恢复相比小区径流量减少了87.8%,泥沙流失量降低了92.1%。土壤改良效应在3种处理之间差异不明显,但是与自然恢复样地相比,各处理均提升了边坡0-20 cm土层土壤养分。不同种植处理下植物群落结构差异是影响干旱河谷土石混合的道路边坡水土流失的关键因子。

关键词：干旱区道路边坡群落模式植被恢复乡土物种水土保持

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植被景观恢复动态及其生态效应

西部林业科学 2022年第6期51卷 140-145页

作者：刘海洋包维楷中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室/生物恢复与生物多样性保育四川重点实验室中国科学院成都生物研究所四川成都610041 中国科学院大学北京100049

本文从植被景观恢复的格局与动态、植被景观恢复的生态效应2个方面综述了植被景观恢复的整体格局和时空尺度变化规律,深入剖析植被景观的净初级生产力、固碳能力、水源涵养、土壤和生态系统服务功能的恢复效果。提出今后研究中应关注3... 详细信息

本文从植被景观恢复的格局与动态、植被景观恢复的生态效应2个方面综述了植被景观恢复的整体格局和时空尺度变化规律,深入剖析植被景观的净初级生产力、固碳能力、水源涵养、土壤和生态系统服务功能的恢复效果。提出今后研究中应关注3个方面的问题:加强植被景观恢复机理和恢复动态规律的研究;加强多尺度、跨尺度的综合研究;加强植被恢复景观尺度及土壤和凋落物在固碳能力方面的研究。

关键词：植被恢复景观动态生态效应

植被类型变化对土壤微生物碳利用效率的影响研究进展

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生态学报 2023年第16期43卷 6878-6888页

作者：张瀚曰包维楷胡斌胡慧中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室生态恢复与生物多样性保育四川省重点实验室中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院大学北京100049

植被类型变化强烈影响着土壤碳循环。土壤微生物碳利用效率(CUE)是微生物将从环境中获取的碳分配给自身生长的比例,是土壤碳循环的综合指标。研究植被类型变化对CUE的影响有助于从微生物视角理解该过程中的土壤碳动态,可以为评估植被类... 详细信息

植被类型变化强烈影响着土壤碳循环。土壤微生物碳利用效率(CUE)是微生物将从环境中获取的碳分配给自身生长的比例,是土壤碳循环的综合指标。研究植被类型变化对CUE的影响有助于从微生物视角理解该过程中的土壤碳动态,可以为评估植被类型变化对土壤质量及生态系统碳循环的影响提供基础,具有重要的理论及实际价值。通过系统查阅相关文献,综述了植被类型变化导致的CUE变化情况,以及该过程中影响CUE的因子与机制。目前,相关研究主要涉及以林地、草地和农业用地为起点或终点的植被变化类型。天然林(原生林、次生林)变化为人工林、林地变化为草地后CUE普遍下降,随终点植被的发展CUE可能恢复至起点水平。植被成熟度越高,发生转变时CUE变化越剧烈。植被类型变化以农业用地为起点或终点时,CUE变化方向的不确定性及幅度的变异性均增加。植被类型变化导致的CUE变化主要受到植被、土壤、微生物因子及其交互作用的驱动,指示CUE的指标、采样季节和土层也会一定程度上影响CUE的变化。今后相关研究应采用直接的CUE测定方法,拓宽研究气候区及植被变化类型,关注植被变化过程中CUE变化的土层差异及动态监测,深入对植被类型变化导致的生态环境因子变化与CUE的关系及作用机制的研究。

关键词：植被类型变化微生物碳利用效率土壤碳循环

土壤碳氮磷化学计量比时空格局及影响因素研究进展

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应用与环境生物学报 2017年第2期23卷 400-408页

作者：冯德枫包维楷中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室生态恢复与生物多样性保育四川省重点实验室中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院大学北京100049

土壤碳氮磷化学计量比(C:N:P)可以反映有机质质量和含量,其研究对于理解生态学过程和生态系统对气候变化与干扰的响应十分重要.综述了土壤C:N:P随土层深度、海拔、纬度和演替梯度上的时空变化格局及其影响因素:土壤N:P和C:P随土壤深度... 详细信息

土壤碳氮磷化学计量比(C:N:P)可以反映有机质质量和含量,其研究对于理解生态学过程和生态系统对气候变化与干扰的响应十分重要.综述了土壤C:N:P随土层深度、海拔、纬度和演替梯度上的时空变化格局及其影响因素:土壤N:P和C:P随土壤深度而递减,但土壤C:N随土层深度的变化趋势还有争论;土壤C:N随海拔变化并非呈现简单的线性关系而是复杂多变的;在全球和区域尺度上,土壤C:N随纬度增加而增大,而土壤C:P则减小;在演替过程中,受到所选择的演替阶段及其时间序列范围和环境特征等因素影响,土壤C:N:P的演替变化趋势存在明显的争论.综合分析表明:1)对土壤C:N关注多,而N:P与C:P研究较贫乏;2)土壤C:N:P的时空变化格局规律还不完全清楚;3)土壤C:N:P受气候、土壤、植被以及人为活动的影响是清楚的,但其机制并不清楚.因此,未来需要更多地聚焦土壤N:P与C:P的变化格局规律,关注土壤C:N:P变异的多种(生物、物理与化学)作用机制研究及其与生态系统结构和功能动态变化的关系,并通过整合植物-凋落物-土壤系统的化学计量学研究,为深入揭示营养元素的生物化学耦合循环规律提供新证据.

关键词：土壤碳氮磷计量比时空变化格局土层深度海拔纬度演替

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岷江上游油松人工林对降水的截留分配效应

北京林业大学学报 2004年第5期26卷 10-16页

作者：鲍文包维楷何丙辉丁德蓉中国科学院成都生物研究所西南农业大学

为了评估人工油松林的水源涵养服务功能 ,选择岷江上游典型的 2 3年生油松人工林 ,定位监测了冠层对 1年中共 136次降水事件的截留分配效应 .观测期降水总量为 80 5 8mm ,林冠截留、茎流和穿透水量分别是 2 97 892、6 7 771和 4 4 0 1... 详细信息

为了评估人工油松林的水源涵养服务功能 ,选择岷江上游典型的 2 3年生油松人工林 ,定位监测了冠层对 1年中共 136次降水事件的截留分配效应 .观测期降水总量为 80 5 8mm ,林冠截留、茎流和穿透水量分别是 2 97 892、6 7 771和 4 4 0 137mm ,林冠截留率、茎流率、穿透率分别为 36 97%、8 4 1%、5 4 6 2 % .林外降水量大于 0 3mm时才观测到林内穿透雨 ,而大于 2 8mm时 ,才观测到树干茎流 .林冠对降水的截流分配与降水量、降水形态以及林分特征密切相关 .冠层截留量、茎流量和穿透量与降水量均呈显著的线性正相关 ,但冠层截留率与降水量呈对数负相关 ,而茎流率和穿透率呈对数正相关 ;林冠对降雪的截留强于降雨 ,而降雨的穿透量强于降雪 .同一降水事件下树干茎流量随着胸径的增大而增加 .松针自身吸水对降水有一定的截流分配作用 .综合分析表明 ,岷江上游 2 3年生油松人工林较其他油松林林冠对降水有更好的截留率 .

关键词：油松人工林茎流穿透水林冠截留

干旱河谷鞍叶羊蹄甲(Bauhinia brachycarpa)叶脉性状的纬度格局及成因

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生态学杂志 2023年

作者：吴一苓李芳兰包维楷胡慧杨婷惠黎小娟中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室/恢复与生物多样性保育四川省重点实验室/中国科学院成都生物研究所中国科学院大学

为明确以叶脉密度为主的叶功能性状在物种水平上的生物地理格局特点及其影响机制，选取西南干旱河谷不同纬度（23°16′N—31°30′N，101°28′E—103°25′E）的优势灌木鞍叶羊蹄甲(Bauhinia brachycarpa)为研究对象，探讨其不同等级... 详细信息

为明确以叶脉密度为主的叶功能性状在物种水平上的生物地理格局特点及其影响机制，选取西南干旱河谷不同纬度（23°16′N—31°30′N，101°28′E—103°25′E）的优势灌木鞍叶羊蹄甲(Bauhinia brachycarpa)为研究对象，探讨其不同等级叶脉密度、叶形态性状在纬度梯度上的变化特点，并分析了叶片性状之间的关系。结果表明：随纬度升高鞍叶羊蹄甲叶脉密度呈现下降趋势，叶片表面积随纬度升高呈现下降趋势，粗脉密度与比叶面积呈现较大的负相关性，总密度、细脉密度均与叶表面积等叶形态性状相对独立，粗脉直径与叶形态性状以及比叶面积具有较大的正相关性；叶脉性状随纬度的变化受旱季平均降水量、土壤阳离子交换量、海拔以及年平均气温等因子的综合作用。本研究结果有助于揭示干旱河谷地区旱生植物生态适应机理。

关键词：叶脉密度叶表面积干旱河谷纬度梯度

不同治理措施对坡地芒果园水土流失的治理效果

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水土保持通报 2022年第1期42卷 130-136页

作者：胡斌张瀚曰李晓明潘宏兵包维楷中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室生态恢复与生物多样性保育四川省重点实验室中国科学院成都生物研究所四川成都610041 中国科学院大学北京100049 攀枝花市农林科学研究院四川攀枝花617061

[目的]针对四川省攀枝花市坡地芒果园水土流失严重的现状,筛选适宜坡地果园的水土流失治理措施。[方法]通过工程措施(D_(1)和D_(2)处理)和生物措施对坡地果园水土流失治理成效的野外试验比较研究,评价不同治理措施对芒果园地表径流、产... 详细信息

[目的]针对四川省攀枝花市坡地芒果园水土流失严重的现状,筛选适宜坡地果园的水土流失治理措施。[方法]通过工程措施(D_(1)和D_(2)处理)和生物措施对坡地果园水土流失治理成效的野外试验比较研究,评价不同治理措施对芒果园地表径流、产沙量、径流液中养分含量和果园地表土壤养分的影响。[结果]两年试验期芒果园林下行间种植紫花苜蓿处理(生物措施)的总径流量为22 515 ml,比对照减少45%,工程措施D_2处理比对照减少16%。另外,17次径流量记录中有8次取样生物措施处理收集的径流量显著低于对照。生物措施处理两年总产沙量为1.65 kg,比对照减少28.3%。各治理措施对径流液养分含量和0—20 cm土层土壤养分含量无显著影响。[结论]在干旱河谷地区,在坡地芒果园行间种植苜蓿的生物措施比工程措施能更有效地减少地表径流和产沙量,达到更好的水土流失治理效果。

关键词：坡地芒果园生物措施工程措施地表径流产沙量

基因型及播种密度对冬小麦分蘖期生长、生物量分配及产量的影响

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应用与环境生物学报 2011年第3期17卷 369-375页

作者：吴晓丽包维楷中国科学院成都生物研究所国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室成都610041 中国科学院研究生院北京100049

采用双因素随机区组设计,研究了分别来自干旱与湿润区的4个小麦品种6个播种密度对冬小麦生长、生物量分配及产量的影响.结果表明,在本试验条件下,生长指标、生物量积累各指标及籽粒产量均主要受基因型和播种密度互作（g×d）影响,而成... 详细信息

采用双因素随机区组设计,研究了分别来自干旱与湿润区的4个小麦品种6个播种密度对冬小麦生长、生物量分配及产量的影响.结果表明,在本试验条件下,生长指标、生物量积累各指标及籽粒产量均主要受基因型和播种密度互作（g×d）影响,而成穗数、穗粒数主要受播种密度（d）的影响,基因型（g）则是引起小麦籽粒产量、千粒重及穗长变化的主要因素.白粒三号和川麦39最佳播种密度为315×104 hm-2,籽粒产量达到5 863.8 kg hm-2和5 882.1 kg hm-2;西农2000与陕麦139产量最佳播种密度为195×104 hm-2,籽粒产量分别为6 422.4 kg hm-2和7 062.4 kg hm-2.陕西小麦品种籽粒产量高出四川小麦约12.90%~18.62%.相关分析表明,籽粒产量与成穗数、千粒重呈极显著正相关（r=0.859 7＊＊,r=0.499 3＊＊）,而与穗长、地上部干重及根系长度呈极显著负相关,与穗粒数及其它生长、生物量指标无显著相关.研究表明,干旱区小麦在湿润地区种植表现出较大的增产潜力,此外,在生产中应重视基因型和播种密度二者互作所表现出来的优势.

关键词：小麦基因型播种密度籽粒产量相关性

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退化山地植被恢复和重建的基本理论和方法

长江流域资源与环境 1998年第4期7卷 370-377页

作者：包维楷陈庆恒中国科学院成都生物研究所

退化植被恢复和重建已成为我国农村社会经济环境持续发展面临的迫切任务。提出了人工恢复和重建退化山地植被的基本方法论。退化山地植被恢复和重建必需以兼顾退化环境的治理和农村经济发展、建设生态经济型植被为目标，阐述了在恢复和... 详细信息

退化植被恢复和重建已成为我国农村社会经济环境持续发展面临的迫切任务。提出了人工恢复和重建退化山地植被的基本方法论。退化山地植被恢复和重建必需以兼顾退化环境的治理和农村经济发展、建设生态经济型植被为目标，阐述了在恢复和重建过程中，应遵循的九项生态学原理，介绍了和诊断—决策和方案—物种选择—各种植物群落的设计及其组合与实施—监测和进一步优化调控等基本的人工恢复和重建退化山地植被的步骤和七项技术方法。该方法论已在岷江上游的大沟流域退化山地植被恢复和重建中应用并取得较满意的效果。

关键词：退化山地植被恢复农业生态植被复建植被破坏