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柠条人工林对晋西北土壤理化性质变化的影响研究

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西北植物学报 2003年第4期23卷 628-632页

作者：牛西午张强杨治平程滨史清亮刘平李磊山西省农业科学院太原030006 山西省农业科学院土壤肥料研究所太原030031

对位于晋西北不同生长年限的柠条人工林土壤物理性状、养分状况、根际养分状况以及土壤酶的测定结果表明:种植柠条人工林可改善土壤物理性状,提高土壤酶活性、有机质和全氮含量,从而改善土壤肥力;由于根系分泌的有机酸降低了根际pH,活... 详细信息

对位于晋西北不同生长年限的柠条人工林土壤物理性状、养分状况、根际养分状况以及土壤酶的测定结果表明:种植柠条人工林可改善土壤物理性状,提高土壤酶活性、有机质和全氮含量,从而改善土壤肥力;由于根系分泌的有机酸降低了根际pH,活化了根际土壤难溶性养分,提高了养分有效性,加之柠条根系极其发达和有较高的固氮能力,保证了柠条即使在贫瘠的土壤上也能旺盛生长,表现出极强的生态适宜性.

关键词：柠条人工林土壤养分土壤性质根际土壤晋西北地区理化性质

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黄土高原地区柠条人工林土壤呼吸

林业科学 2010年第3期46卷 1-8页

作者：严俊霞秦作栋李洪建张义辉山西大学黄土高原研究所太原030006 中国科学院遥感应用研究所北京100101 山西省科学技术厅太原030001

2005—2008年用红外气体分析法测定柠条人工林地的土壤呼吸。结果表明:柠条林地土壤呼吸具有明显的日变化特征,最大值出现在14:00左右,最低值出现在凌晨;柠条林地3—12月的土壤呼吸总量为814.9～1224.7gC·m-2,表现出明显的季节变化和... 详细信息

2005—2008年用红外气体分析法测定柠条人工林地的土壤呼吸。结果表明:柠条林地土壤呼吸具有明显的日变化特征,最大值出现在14:00左右,最低值出现在凌晨;柠条林地3—12月的土壤呼吸总量为814.9～1224.7gC·m-2,表现出明显的季节变化和年际变化;土壤呼吸与土壤温度呈显著指数正相关,方程的决定系数R2为0.31～0.67,由拟合的指数方程系数计算出柠条林2005,2006,2007和2008年的Q10值分别为2.02,1.70,1.76和1.75,生长季和非生长季的Q10值分别为0.64和2.11;2005和2006年土壤呼吸速率与土壤水分呈极显著线性相关(P0.05);生长季(5—9月)土壤水分起主要作用,可以解释土壤呼吸季节变化的55%,非生长季土壤温度起主要作用,可以解释土壤呼吸季节变化的37%;4个双因子模型可以解释土壤呼吸季节变化的51%～83%。

关键词：柠条人工林土壤呼吸时间变化土壤温度和土壤水分黄土高原

黄土丘陵区柠条人工林土壤水分动态变化特征及降雨特征对其影响

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水土保持学报 2023年第1期37卷 272-279页

作者：孙亚荣陈云明王亚娟刘少华赵敏刘乐卢森堡西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

明确黄土丘陵区降雨对土壤水分影响,对准确评估降雨格局变化对生态系统结构和功能的影响具有重要意义。以陕北黄土丘陵区退耕地栽植后自然撂荒23年的柠条人工纯林为研究对象,通过土壤湿度传感器监测不同土层土壤体积含水量,探讨不同土... 详细信息

明确黄土丘陵区降雨对土壤水分影响,对准确评估降雨格局变化对生态系统结构和功能的影响具有重要意义。以陕北黄土丘陵区退耕地栽植后自然撂荒23年的柠条人工纯林为研究对象,通过土壤湿度传感器监测不同土层土壤体积含水量,探讨不同土层土壤水分补充增量对降雨特征(降雨量、降雨历时和降雨强度)的响应。结果表明:(1)土壤水分消耗和补充主要集中于0-500 cm土层,其月变化在垂直剖面呈“双峰”(4—5月)、“单峰”(6月)和“双峰”(7—10月),随土层深度增加变化率减弱;(2)当降雨量>4 mm时表层土壤水分得到有效补充,当其超过142.8 mm时补充深度可到达200 cm土层,其中长历时强降雨较短历时强降雨对土壤水分补充增量小,但其补充深度较深,达到峰值时间长,但小降雨长历时则土壤水分补充增量较小;(3)降雨特征对土壤水分影响随土层深度增加而减弱,其中降雨量和降雨历时对土壤水分影响主要在0—50 cm土层,而降雨强度对其影响主要在0—30 cm土层。降雨量(降雨历时)和土壤水分补充增量对数拟合最优,而降雨强度与其则表现为幂函数拟合最优,其可分别解释土壤水分补充增量的39%~76%(降雨量)、0~97%(降雨历时)和1%~91%(降雨强度)。综上所述,降雨量越大,降雨历时越长,对深层土壤水分补给增量越大,且土壤水分消耗和降雨对其补充分别在0—500 cm土层和0—200 cm土层。

关键词：黄土丘陵区土壤水分补充降雨特征柠条人工林

黄土丘陵区柠条人工林土壤呼吸速率对碳输入方式改变的响应

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西北林学院学报 2022年第4期37卷 1-9页

作者：赵江平陈峰峰董从国赵敏陈云明西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨陵712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨陵712100

凋落物和植物根系作为土壤碳储量的主要植物性碳源,其质及量的改变可影响土壤碳汇功能。以黄土丘陵区柠条人工林为对象,设置移除凋落物、双倍凋落物、切根、移凋切根和保持原状5种碳输入方式,利用LI-8100土壤碳通量测量仪测定生长季(5-1... 详细信息

凋落物和植物根系作为土壤碳储量的主要植物性碳源,其质及量的改变可影响土壤碳汇功能。以黄土丘陵区柠条人工林为对象,设置移除凋落物、双倍凋落物、切根、移凋切根和保持原状5种碳输入方式,利用LI-8100土壤碳通量测量仪测定生长季(5-10月)土壤呼吸速率,以期阐明柠条人工林土壤呼吸速率对碳输入方式改变的响应。结果表明:1)各碳输入方式5-10月土壤呼吸速率呈单峰趋势,均在7月最高,10月最低;相比保持原状,双倍凋落物下5-10月累计土壤呼吸速率增加了22.73%,而移凋、切根和移凋切根的5-10月累计土壤呼吸速率分别减少27.57%、40.90%和33.83%;2)根系呼吸、凋落物呼吸和土壤矿质呼吸对土壤呼吸的相对贡献率由大到小分别为土壤矿质呼吸(68.58%)>根系呼吸(38.41%)>凋落物呼吸(24.65%);3)各碳输入方式下土壤呼吸速率与土壤温度呈显著指数相关,而与土壤湿度的二次关系不显著;土壤温度和湿度的双变量复合模型对土壤呼吸速率月变化解释率53%~93%,高于土壤温度和湿度的单因子模型对土壤呼吸速率月变化解释率53%~74%和0.6%~23.2%;相比保持原状,去凋、双倍凋落物、切根和移凋切根均降低了土壤温度敏感性。研究表明,柠条人工林地表凋落物的积累过多可能减弱土壤碳汇功能。

关键词：黄土丘陵区柠条人工林土壤呼吸速率碳输入温度敏感性 DIRT

兰州地区锦鸡儿属植物资源利用与柠条人工林发展及生态适应性评价

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农业科技与信息 2018年第9期 72-77页

作者：王玉霞兰州绿色文化博览园管理处甘肃兰州730046

兰州地区是我国西北一个具有显著生态过渡性特点的自然单元,从大气环流、地质地貌、土壤、水文、植被及人文和社会背景等方面看,兰州地区是一个水土流失与干旱同在、复杂性与脆弱性并存的生态过渡带。古地理环境变迁和气候的反复交替,... 详细信息

兰州地区是我国西北一个具有显著生态过渡性特点的自然单元,从大气环流、地质地貌、土壤、水文、植被及人文和社会背景等方面看,兰州地区是一个水土流失与干旱同在、复杂性与脆弱性并存的生态过渡带。古地理环境变迁和气候的反复交替,加上人类历史时期生产活动的干扰,不断演变为今日温带和温带耐旱植物大量增加的植被类型和分布格局,天然植被以荒漠草原和干草原为主。锦鸡儿属灌木是草原植被灌木层和落叶阔叶灌丛的重要成分。本文着重从兰州地区野生锦鸡儿类的资源状况及利用、人工植被建设发展态势和生态适应性等方面进行评价,为锦鸡儿类植物资源在今后植被建设中的利用和发展探索思路,并提供技术支持。

关键词：野生锦鸡儿属植物资源利用柠条人工林生态适应性

林分密度对柠条人工林林下物种多样性及土壤物理性质的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第10期52卷 69-78页

作者：薛艳春杨光陆乃静石默杰刘一代小琴内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室内蒙古呼和浩特010018 呼伦贝尔市水利局内蒙古呼伦贝尔021000 伊金霍洛旗科学技术综合服务中心内蒙古鄂尔多斯017000

【目的】揭示沙区柠条人工林林分密度对林下草本植物群落物种多样性和土壤物理性质的影响,确定柠条林最适林分密度,为其更好地发挥生态服务功能提供参考。【方法】在库布齐沙漠中段鄂尔多斯市达拉特旗造林总场,选择立地条件相同、林龄... 详细信息

【目的】揭示沙区柠条人工林林分密度对林下草本植物群落物种多样性和土壤物理性质的影响,确定柠条林最适林分密度,为其更好地发挥生态服务功能提供参考。【方法】在库布齐沙漠中段鄂尔多斯市达拉特旗造林总场,选择立地条件相同、林龄相近、密度不同的柠条人工林林分为研究对象,选取林分密度为2880~3200株/hm^(2)(Ⅰ)、1800~2000株/hm^(2)(Ⅱ)、1080~1200株/hm^(2)(Ⅲ)、720~800株/hm^(2)(Ⅳ)的林地,以裸沙地为对照(CK),以草本植物群落多样性表征林下物种多样性,记录不同林分中植物的高度、盖度、冠幅等;用五点取样法在各样地取0~20,20~40,40~60,60~80 cm土层土壤,测定其土壤含水量、体积质量、田间持水量和总孔隙度。通过冗余分析探讨植物群落物种多样性与土壤物理性质的相关关系,通过主成分分析对不同密度柠条林进行综合评价。【结果】(1)草本层植物共20种,以菊科植物为主。随林分密度的降低,柠条林林下草本植物群落的Simpson、Shannon-Wiener、Margalef指数呈先增后降趋势,均表现出林分Ⅲ>林分Ⅳ>林分Ⅱ>林分Ⅰ>CK,各林分Peilou均匀度指数与CK无显著差异。(2)柠条人工林的土壤含水量、总孔隙度和田间持水量均以林分Ⅲ最高,分别为5.10%,30.77%,19.16%,土壤体积质量在不同密度林分间无显著差异(P>0.05)。各林分密度土壤含水量在0~40 cm与40~80 cm土层间存在显著差异(P柠条人工林样地中物种多样性指数与土壤物理性质指标相关性总体较大。(4)不同密度柠条人工林综合评价结果为林分Ⅲ(2.276)>林分Ⅳ(1.261)>林分Ⅱ(0.294)>林分Ⅰ(-0.815)>CK(-3.017)。【结论】1080~1200株/hm^(2)为研究区柠条人工林林下植被与土壤物理性质恢复的适宜密度。

关键词：柠条人工林物种多样性林分密度土壤物理性质

基于遥感技术的盐池荒漠草原柠条人工林景观分布与生物量估算

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基于遥感技术的盐池荒漠草原柠条人工林景观分布与生物量估算

作者：郑琪琪宁夏大学

学位级别：硕士

研究柠条人工林景观分布特征与生物量能够客观反映盐池县柠条人工林种植对荒漠化防治与减缓气候变化做出的贡献,也可以为制定荒漠化防治战略提供科学技术支撑。本研究以宁夏盐池县为研究区,利用GF-1遥感影像、Google Earth影像数据,采... 详细信息

研究柠条人工林景观分布特征与生物量能够客观反映盐池县柠条人工林种植对荒漠化防治与减缓气候变化做出的贡献,也可以为制定荒漠化防治战略提供科学技术支撑。本研究以宁夏盐池县为研究区,利用GF-1遥感影像、Google Earth影像数据,采用监督分类与目视解译相结合的方法对人工柠条林进行提取,并结合DEM数据和景观生态学方法,分析盐池县柠条人工林的地理分布格局与景观特征。通过野外实地勘察选点设置样方,选定测树因子建立柠条人工林地上生物量估测模型,利用landsat-8遥感影像提取样地遥感自变量因子,与柠条人工林样地生物量建立基于遥感影像的盐池人工柠条林生物量估算模型。主要结论如下:1)盐池县柠条林斑块1885个,总面积为89234.24 hm2,约占县域面积的13.18%。斑块数量和面积南北分布差异较大;从地理分布格局来看,柠条林大量分布于高程较低和坡度较缓的地区,地势较高与坡度较大的地区仅有少量小斑块分布2)不同乡镇的景观单元特征和景观破碎化程度不同,花马池镇柠条林的斑块景观内部分割较复杂,高沙窝镇的内部斑块连通性更好,麻黄山乡景观破碎化程度较高,高沙窝镇与麻黄山乡柠条林的斑块边界都较为曲折;整体来看,盐池地形平缓、高程较低的中北部以营造防沙治沙型柠条为主,面积大且景观斑块连续,地形陡峭的南部沟壑丘陵区则以营造退耕还林的柠条为主,面积小且景观破碎。3)在野外选点设置样地,选择合适的测树因子建立柠条灌丛地上生物量回归方程,计算各样地的柠条人工林总生物量。用landsat-8影像提取样地对应的影像波段反射率与植被指数等自变量因子,筛选与样地生物量具有显著相关性的自变量因子。通过一元线性回归,多元线性回归以及多元逐步回归分析得到基于遥感影像的盐池县人工柠条林生物量最优估算模型为:y=7126.567*b2-217.903(b2:蓝波段反射率)R2=0.454 P=0.046 F=5.8294)对盐池县landsat-8遥感影像进行计算,得到盐池生物总量为280674.45 t,各个乡镇的柠条林生物量有所差异,花马池乡的生物量最多为54632.19t,麻黄山乡的生物量总量则为4540.89 t,其他乡镇的生物量总量分布相对均匀。就各乡镇平均生物量而言,发现除麻黄山乡平均生物量低于盐池县平均水平,其他各乡镇的单位面积平均生物量与整个盐池县平均生物量水平相当。

关键词：柠条人工林生物量遥感回归模型

宁南山区柠条人工林生物多样性和生态系统多功能性的关系研究

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宁南山区柠条人工林生物多样性和生态系统多功能性的关系研究

作者：王楠西北农林科技大学

学位级别：硕士

生物多样性与生态系统功能的关系一直是生态学研究的核心议题。早期关于二者关系的研究大多侧重于探索植物多样性与单一生态系统功能的关系,而忽视了生态系统能够同时提供多种功能和服务,即具有生态系统多功能性（Ecosystem multifuncti... 详细信息

生物多样性与生态系统功能的关系一直是生态学研究的核心议题。早期关于二者关系的研究大多侧重于探索植物多样性与单一生态系统功能的关系,而忽视了生态系统能够同时提供多种功能和服务,即具有生态系统多功能性（Ecosystem multifunctionality）,且同时受到地上与地下生物多样性的影响与调控。黄土高原是我国生态环境最为脆弱的地区,柠条人工林是黄土高原生态恢复的重要措施,其种植与生长被证实对提高脆弱生境的生物多样性、改善生态系统功能有着显著作用。然而,关于柠条人工林生态系统多功能性与生物多样性关系的研究仍然十分缺乏。本研究在黄土高原柠条种植的重点区域—宁夏南部山区,选择不同种植密度的柠条人工林地作为研究对象,系统调查了柠条林地上、地下生物多样性特征（植物、土壤微生物及线虫群落多样性）,基于柠条林在植物生物量、营养物质积累、有机碳储量和保水能力等方面的功能综合评估其生态系统多功能性,并进一步分析了柠条林生物多样性与生态系统多功能性之间的关系。研究结果有助于深入认识柠条人工林生物多样性及其对生态系统功能的调控途径和机制,为指导黄土高原地区人工林植被恢复及可持续经营提供科学依据。主要研究结果如下:（1）在不同种植密度的柠条人工林中,地上和地下生物多样性均呈现显著差异,但二者间存在密切的联系。随着柠条种植密度的减小,林下草本植被覆盖度和根系生物量均逐渐降低,草本植物群落Pielou均匀度指数也表现出相同的变化趋势,但Margalef丰富度指数与Shannon多样性指数均在高密度林MD1和低密度林MD4中低于其它样地,而这与两个样地间禾本科植物长芒草较高的重要值（>50%）有关。柠条种植密度对土壤细菌群落组成和多样性影响较小,而真菌群落丰富度（OTU数量和Chao1指数）在高密度林MD1和低密度林MD4中显著高于其它样地。与之相应的,食细菌线虫相对丰度和多样性在不同种植密度柠条林间无显著差异,而食真菌线虫的相对丰度和Margalef丰富度指数则表现出与真菌群落丰富度相似的变化趋势。植食性线虫为优势营养类群,其相对丰度和Margalef丰富度指数在MD1和MD4样地中低于其它样地,与植物物种丰富度和多样性表现出一致的变化趋势。杂食-捕食性线虫丰富度则在MD1样地中达到最高值,而在MD4样地中下降至最低。土壤生物多样性综合指数（基于土壤细菌和真菌的OTU数量,以及线虫Margalef丰富度指数计算）最高值出现在高密度林MD1样地（0.885）,其次为低密度林MD4样地（0.119）,与柠条林下草本植物多样性（物种丰富度指数）呈显著负相关关系。（2）柠条人工林在植物生长（生物量）、营养物质积累、有机碳储蓄和保水四方面的生态系统功能,以及其生态系统多功能性均受到其种植密度的显著影响,而这与不同种植密度柠条人工林单位面积柠条植株的数量差异有关。在高密度林MD1样地中,单位面积柠条植株数量最高（20000丛/hm）,导致柠条（35.03 t/hm）和凋落物生物量（4.34 t/hm）都处于最高水平,这也直接促进了柠条植株和凋落物的有机碳、全氮和全磷储量的增加,并改善了土壤资源输入状况,提高了土壤有机碳、氮和磷含量以及土壤含水量。因此,柠条人工林在植物生长、营养物质积累、有机碳储量和保水四个方面的生态系统功能指数均在高密度柠条林MD1中达到最高,并随着柠条种植密度的减小均呈现明显下降的趋势,表明柠条人工林不同生态系统功能间存在协同效应。相应的,生态系统多功能指数的变化趋势为MD1>MD2>MD3>MD4,其中MD1样地综合指数（0.842）显著高于其它样地,表明本研究所选择的密度范围中,较高密度的柠条人工林具备更好的同时提供和维持多个生态系统功能和服务的能力。（3）相比地上植物多样性,地下生物多样性对生态系统功能的影响更为显著。植物群落均匀度指数、细菌群落的丰富度和多样性指数及土壤生物多样性综合指数均与植物生物量、有机碳储量、营养物质积累及保水功能指数均呈显著正相关关系,而真菌群落中仅OUT数量与营养物质积累功能指数有显著相关性;线虫群落Margalef丰富度指数与保水功能显著正相关,而Shannon多样性指数与植物生长功能指数显著负相关,与营养物质积累和保水功能指数存在显著正相关关系;对于不同线虫营养类群,植食性线虫和杂食-捕食性线虫多样性指数与生态系统功能的关系更密切,这与植食线虫的根系取食作用和杂食-捕食性线虫的捕食调控作用可能有关。细菌群落多样性指数均与生态系统多功能性呈显著正相关,而植物Pielou均匀度指数、杂食-捕食性线虫Margalef丰富度指数及土壤生物多样性综合指数也与生态系统多功能性存在显著正相关关系。柠条种植密度通过调控地上植物多样性、土壤细菌及线虫多样性直接或间接的影响生态系统多功能性。

关键词：黄土高原植被恢复柠条人工林生物多样性生态系统多功能性

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柠条人工林改良土壤肥力试验

现代农业科技 2009年第8期 17-18页

作者：任虎成祁国亮徐尚辉青海省互助县水土保持工作站青海互助810500

在互助县西山流域内进行柠条人工林改良土壤肥力试验,结果表明:4龄以下柠条地为消耗性土壤,应重视加强抚育;5龄以上柠条可改善土壤状况,且随柠条林龄增高,土壤肥力提升幅度加大。

关键词：柠条人工林土壤肥力改良