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不同类型园林植物群落冠层的截留能力研究

水土保持通报 2022年第4期42卷 49-55页

作者：庞维华孙雅婕刘建军西北农林科技大学风景园林艺术学院陕西杨凌712100

[目的]对不同类型园林植物群落冠层截留能力进行研究,为选择冠层截留效果最优的植物群落配置提供理论依据。[方法]选取7种不同结构的植物群落采用实测法分别测定林外降雨量、林下穿透雨量、树干茎流量,再利用水量平衡法求得冠层截留量,... 详细信息

[目的]对不同类型园林植物群落冠层截留能力进行研究,为选择冠层截留效果最优的植物群落配置提供理论依据。[方法]选取7种不同结构的植物群落采用实测法分别测定林外降雨量、林下穿透雨量、树干茎流量,再利用水量平衡法求得冠层截留量,进行分析对比。[结果]单层针阔混交林的冠层截留率达到了49.86%,截留效果最好。单层阔叶灌木截留率为23.66%,截留效果最差。林外降雨量与林下穿透雨量、树干茎流量、冠层截留量呈线性正相关,拟合系数R~2均在0.9左右。对冠层特性与冠层截留能力进行相关性分析的结果为,叶面积指数、郁闭度、冠层厚度、绿化覆盖面积和三维绿量与穿透率呈负相关,与截留率呈正相关。[结论]园林植物群落冠层对雨水有一定的截留能力,且不同类型的群落有一定的差异性,单层阔叶灌木的截留率最低,单层针阔混交林的截留率最高;叶面积指数与郁闭度越高、冠层越厚、绿化覆盖面积与三维绿量越大,园林植物群落的冠层截留能力越好。

关键词：冠层截留叶面积指数植物群落结构树干茎流

禁牧封育对祁连山南麓高寒草甸植被群落结构及土壤水分特征的影响

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中国草地学报 2023年第4期45卷 22-32页

作者：宋成刚张铭洋何琦王军邦王文颖杨永胜樊博周华坤青海师范大学地理科学学院青海西宁810008 青海省工程咨询中心有限公司青海西宁810001 中国科学院西北高原生物研究所/青海省寒区恢复生态学重点实验室/中国科学院高原生物适应与进化重点实验室青海西宁810001 长江大学园艺园林学院湖北荆州434025 中国科学院地理科学与资源研究所/中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站青海西宁810001

以祁连山南麓高寒草甸为研究对象,设置自然放牧(3.5羊单位/hm2)、封育4 a、封育11 a样地,分析不同禁牧年限下研究区植被群落结构和土壤水分特征的变化规律。结果表明:植被高度、盖度、地上生物量随禁牧年限延长呈先升高后降低趋势,地下... 详细信息

以祁连山南麓高寒草甸为研究对象,设置自然放牧(3.5羊单位/hm2)、封育4 a、封育11 a样地,分析不同禁牧年限下研究区植被群落结构和土壤水分特征的变化规律。结果表明:植被高度、盖度、地上生物量随禁牧年限延长呈先升高后降低趋势,地下生物量及总生物量呈先降低后升高趋势。封育4 a与自然放牧(对照)相比,植被高度、盖度显著升高(P群落物种数无明显变化,群落结构变化明显。与自然放牧(对照)相比,封育11 a样地植物多样性指数显著降低11.01%(P群落结构改善及土壤水分特征的恢复,禁牧年限过长不利于退化草地植被群落及水源涵养功能的可持续恢复。

关键词：禁牧植物群落结构土壤水分持水量孔隙度

草地植物和土壤对温度和降水变化的响应研究进展

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生态学杂志 2023年

作者：刘明蕊刘世婷马春燕李桧常生华侯扶江刘永杰草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室农业农村部草牧业创新重点实验室兰州大学草地农业科技学院

在自然因素和人为因素的双重作用下，气候变化如极端干旱和降水事件出现的频率增加，草地植被覆盖度、草地生产力和土壤肥力下降，草地载畜能力降低。研究草地生态系统对气候变化的响应，对于草地资源的可持续利用以及制定相应的生态保... 详细信息

在自然因素和人为因素的双重作用下，气候变化如极端干旱和降水事件出现的频率增加，草地植被覆盖度、草地生产力和土壤肥力下降，草地载畜能力降低。研究草地生态系统对气候变化的响应，对于草地资源的可持续利用以及制定相应的生态保护与恢复措施具有重要意义。本文从草地植被和土壤环境两方面，围绕草地生态系统对温度和降水变化的响应进行了系统梳理，总结了草地植被的群落结构、植物物候、草地生产力以及土壤温湿度、土壤呼吸、土壤微生物和土壤酶对温度和降水变化的响应。本文重点从研究尺度和试验方法等方面进行了讨论，在此基础上提出了关于气候变化对草地生态系统影响的研究中存在的一些亟需解决的科学问题，如植物的累积效应和滞后效应、生物群落的相互作用、如何提高模型精度、不同植物功能群对极端气候事件的响应等，以期为今后的相关研究提供参考。

关键词：气候变化植物群落结构植物物候草地生产力土壤环境草地生态系统响应机制

土壤藻结皮对退化草地土壤肥力和植物群落多样性的影响

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安全与环境工程 2023年第1期30卷 261-270页

作者：唐春梅谢作明程胜高中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430078

为探究土壤藻结皮对退化草地生态恢复的影响,在库布齐沙漠南缘退化草地,分别应用常规分析方法、样方调查法以及物种的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数,研究人工土壤藻结皮发育过程中土壤肥力、植物群落结构和物种多样性的变化。结... 详细信息

为探究土壤藻结皮对退化草地生态恢复的影响,在库布齐沙漠南缘退化草地,分别应用常规分析方法、样方调查法以及物种的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数,研究人工土壤藻结皮发育过程中土壤肥力、植物群落结构和物种多样性的变化。结果表明:经过3年的土壤藻改良,50 cm埋深的土壤中,土壤含水率增加了19.9%~123.9%,土壤中有机质含量增加了20.0%~30.4%,土壤中全氮和速效氮含量分别增加了31.6%~33.3%和22.8%~52.9%,土壤中全磷和速效磷含量分别增加了13.1%~20.3%和41.2%~53.7%;随着土壤藻结皮的发育,研究区退化草地增加了沙蓬、羊柴、沙柳和柠条4种草本植物,植物群落物种的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数分别增加了67.0%、82.4%和57.9%,退化草地植物生产量由58.5 g DW/m2增加到241.6 g DW/m2,说明随着土壤藻结皮的发育,退化草地的土壤环境条件得到改善,植物群落结构和物种多样性明显增强,表明培植土壤藻结皮将有利于改善土壤环境,加速退化草地的生态恢复。

关键词：土壤藻结皮退化草地土壤肥力植物群落结构物种多样性生态恢复

南宁市主要居住区绿地植物组成及群落结构调查分析

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现代农业科技 2015年第21期 186-188页

作者：李晓征广西交通职业技术学院建筑工程系广西南宁530023

以南亚热带气候的南宁市城市居住区绿化为研究对象,运用群落生态学方法,选取有代表性的10个居住区进行植物配置组成结构分析。结果表明,南宁市现有居住区绿地主要应用的乔木树种有74种(隶属30科),灌木44种(隶属30科),草本43种(隶属26科)... 详细信息

以南亚热带气候的南宁市城市居住区绿化为研究对象,运用群落生态学方法,选取有代表性的10个居住区进行植物配置组成结构分析。结果表明,南宁市现有居住区绿地主要应用的乔木树种有74种(隶属30科),灌木44种(隶属30科),草本43种(隶属26科);桂花、苏铁、垂叶榕、黄素梅、鹅掌柴和黄金榕是居住区绿化的主要树种;南宁市居住区绿化主要以常绿阔叶树种为主,乔木与灌木的种类配比为1.7∶1.0;观花树种及观果树种的比例都在20%以下。针对研究结果指出目前南宁市居住区绿化存在的问题,进而提出了居住区绿化建设的建议和对策。

关键词：植物群落结构植物多样性居住区广西南宁

旅游活动对植物传粉网络的影响与生态恢复策略研究

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分子植物育种 2023年第23期21卷 7994-7998页

作者：李娜河北省社会科学院邓研所石家庄050000

本研究重点探讨了旅游活动如何影响植物的传粉网络,以及如何通过生态恢复策略来缓解这些影响。研究发现,大规模、不受限制的旅游活动破坏了传粉者的生活习性,打破了传粉者与植物之间的关系,从而影响了植物的繁殖与扩散。为了应对这些挑... 详细信息

本研究重点探讨了旅游活动如何影响植物的传粉网络,以及如何通过生态恢复策略来缓解这些影响。研究发现,大规模、不受限制的旅游活动破坏了传粉者的生活习性,打破了传粉者与植物之间的关系,从而影响了植物的繁殖与扩散。为了应对这些挑战,本研究提出了一系列生态恢复策略,包括加强旅游管理、加强公众教育、优化植物群落结构等。实施这些建议将有助于确保传粉网络的稳定,维护生态系统的健康,并满足人们对旅游的需求。

关键词：传粉网络植物群落结构生态恢复策略公众教育旅游活动

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银川市典型城市森林生态保健功能评价

银川市典型城市森林生态保健功能评价

作者：程昊宁夏大学

学位级别：硕士

城市森林的生态保健功能是森林生态系统服务功能的重要组成部分。森林生态保健功能的研究和评价对人们科学的认识森林用途、合理安排休息游憩时间以及保护森林环境、维持生态系统平衡具有重要意义。本研究选择银川市三个具有典型代表的... 详细信息

城市森林的生态保健功能是森林生态系统服务功能的重要组成部分。森林生态保健功能的研究和评价对人们科学的认识森林用途、合理安排休息游憩时间以及保护森林环境、维持生态系统平衡具有重要意义。本研究选择银川市三个具有典型代表的城市森林公园—银川植物园、凤凰公园和花博园作为三个监测点,对三个监测点的气象因子、空气污染物浓度和空气负氧离子浓度等进行长期定位监测,并对所处的森林环境中的植被群落状况等开展调查,结合以上数据综合分析和评价银川市典型城市森林生态的保健功能和综合舒适度指数,对其做出科学合理准确的评价,研究结果表明:（1）通过对三个监测点及周边植物群落的调查,结果表明银川植物园的平均树高为3.37 m,平均胸径为6.20 cm,林分密度为1591株·hm-2,郁闭度为0.84,乔木层和灌木层的Margalef指数分别为1.54和1.024,Simpson指数分别为0.693和0.796;凤凰公园的乔木林主要是人工林,以杨树和柳树为主,灌木和草本稀疏,平均树高为5.20 m,平均胸径为8.72 cm,林分密度为1083株·hm-2,郁闭度为0.53,乔木层和灌木层的Margalef指数分别为0.720和0.910,Simpson指数分别为0.538和0.998;花博园的植被覆盖度较高,但植被结构比较单一,平均树高为7.21 m,平均胸径为14.51 cm,林分密度为817株·hm-2,郁闭度为0.66,乔木层和灌木层的Margalef指数分别为 1.020 和 0.220,Simpson 指数分别为 0.707 和 0.997。（2）银川植物园、凤凰公园和花博园的综合舒适度指数分别为11.94、11.70和11.75,SO2浓度分别为 0.0366 ppm、0.0284 ppm 和 0.0228 ppm,PM2.5 浓度分别为 0.0815 mg·m-3、0.0624mg·m-3和0.0325 mg·m-3,NO2浓度分别为0.0346 ppm、0.0254 ppm和0.0181 ppm,负氧离子浓度分别为684.44 个·cm-3、735.35 个·cm-3 和 716.96 个·cm-3。（3）银川市城市森林生态保健功能呈现出有规律的日变化和年变化。从全年日变化看,银川植物园的户外舒适度最好,凤凰公园和花博园的户外舒适度相差不大,三个监测点最舒适的时间段为12:00-14:00;从季节变化看,一年中户外舒适度最高的是夏季,其次是秋季,整个冬季没有户外舒适的时间段。（4）对银川市森林生态保健功能间的相关性进行分析,银川植物园冬季空气负氧离子与湿度显著负相关（P＜0.05）;凤凰公园综合舒适度和空气中的负氧离子显著正相关（P＜0.05）,夏季空气负氧离子和温度和湿度显著负相关（P＜0.05）;花博园综合舒适度和空气中的负氧离子显著正相关（P＜0.05）,空气负氧离子与环境因子之间也没有显著相关性。综合评价的日变化结果表明03:00-07:00及20:00-22:00时间段对人体舒适度属于中等及以上;综合评价的季节变化结果表明三个监测点均是夏季最高、其次是秋季,冬春季节较低。对三个监测点的城市森林综合保健指数进行排名,结果为:银川植物园＞花博园＞凤凰公园。表明银川植物园的综合保健功能最好,其次是花博园,凤凰公园最低。

关键词：城市森林植物群落结构生态保健功能综合评价

大兴安岭泥炭地植物养分循环特征对氮调控的响应

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大兴安岭泥炭地植物养分循环特征对氮调控的响应

作者：高思齐中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)

学位级别：硕士

泥炭地作为重要的碳汇之一,具有丰富的碳储量,对环境变化敏感。随着全球气候变暖,北方高纬度多年冻土区的冻融过程发生改变,使得部分有机质分解释放内源氮,从而影响了该地区的植被群落结构和固碳潜力,并改变其“碳汇”功能。本研究基于... 详细信息

泥炭地作为重要的碳汇之一,具有丰富的碳储量,对环境变化敏感。随着全球气候变暖,北方高纬度多年冻土区的冻融过程发生改变,使得部分有机质分解释放内源氮,从而影响了该地区的植被群落结构和固碳潜力,并改变其“碳汇”功能。本研究基于野外原位氮添加实验(已开展9年,氮添加浓度分别为CK:0g N m·year、N1:6 g N m·year、N2:12 g N m·year和N3:24 g N m·year)、室内增温模拟及氮添加实验(温度:10℃、20℃;氮添加浓度分别为:CK:0 mg N g、N1:2.5 mg N g和N2:5 mg N g),以大兴安岭多年冻土区泥炭地植物为研究对象,分析氮调控对泥炭地植物群落结构、植物生长特征、养分动态以及植物残体分解的影响,主要结果如下:(1)氮添加显著提高了泥炭地柴桦的高度,降低甸杜和笃斯越桔的多度和盖度。随着氮添加浓度的增加,泥炭地植物物种多样性和丰富度降低。氮添加可以通过影响植物生长特性来影响泥炭地植物群落结构。(2)氮添加提高了泥炭地柴桦、甸杜、笃斯越桔叶片的叶绿素含量,且其叶绿素含量与总氮含量呈正相关关系,与C/N比值呈负相关关系,低浓度氮添加能促进植物光合作用,而高浓度氮添加可能对植物产生致毒性,抑制植物光合作用。(3)长期氮添加提高了泥炭地植物衰老叶片的总氮含量,降低了泥炭地植物叶片的总磷含量,降低了植物的C/N比值,增加了C/P和N/P比值。氮添加在一定程度上缓解了植物对氮的限制,但加剧了植物的磷限制,导致氮磷共同限制或完全受磷限制。氮再吸收效率随氮添加浓度的增加而降低,而不同植物的磷再吸收效率对氮营养环境变化的响应不同。泥炭地植物柴桦对氮和磷的再吸收效率均与总氮含量显著相关,从长期尺度看,氮添加可以增强柴桦获取营养资源的能力,使其占据优势地位,进而影响泥炭地植物群落结构。(4)不同植物残体分解速率对氮营养调控的响应受植物残体木质素的初始含量的影响。白毛羊胡子草残体分解速度快于泥炭藓,温度升高显著促进了白毛羊胡子草和泥炭藓的残体分解和CO释放。氮添加促进了白毛羊胡子草残体的分解,低氮浓度(N1处理)促进了泥炭藓残体的分解,但N2处理抑制了其分解。白毛羊胡子草和泥炭藓分解的温度敏感性均随氮添加浓度的增加呈下降趋势。氮添加提高了白毛羊胡子草和泥炭藓残体的β-葡萄糖苷酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶的活性,但随着温度的升高,两种植物残体中的酶活性均受到抑制。增温和氮添加对植物残体分解的影响主要受微生物的调节,细菌和真菌的丰度与白毛羊胡子草和泥炭藓植物残体的分解常数和CO释放速率呈正相关,真菌在分解早期更占优势。本研究揭示了冻土区泥炭地植物养分循环(吸收、累积和释放)特征对氮营养调控的响应机制,为预测未来环境变化下北方泥炭地养分动态变化提供了重要理论依据。

关键词：泥炭地氮调控植物群落结构养分动态植物残体分解

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降水量对荒漠草原土壤呼吸的影响机制研究

降水量对荒漠草原土壤呼吸的影响机制研究

作者：许艺馨宁夏大学

学位级别：硕士

降水格局改变是全球变化的主要方面之一。土壤呼吸作为土壤向大气释放CO2的重要途径,其对降水格局改变的响应可能会影响陆地生态系统碳循环进程,从而对全球变化产生反馈作用。然而,目前关于降水量变化下土壤呼吸的响应规律尚缺乏一致的... 详细信息

降水格局改变是全球变化的主要方面之一。土壤呼吸作为土壤向大气释放CO2的重要途径,其对降水格局改变的响应可能会影响陆地生态系统碳循环进程,从而对全球变化产生反馈作用。然而,目前关于降水量变化下土壤呼吸的响应规律尚缺乏一致的结论,尤其在极端降水条件下。本文以宁夏荒漠草原为研究对象,基于2014年设置的降水量变化（减少50%、减少30%、自然、增加30%以及增加50%）的野外控制试验,研究了 2020年6～10月土壤呼吸速率的时间动态（日动态和月动态）,探讨了降水量对8月土壤性质（物理、化学和生物学）和植物群落特征（生物量、多样性和C:N:P生态化学计量特征）的影响,分析了土壤呼吸速率与土壤性质和植物特征的关系,以期为科学评估降水格局改变下荒漠草原碳汇及区域碳排放提供数据支撑。主要结论如下:（1）降水量变化下土壤呼吸速率的日动态和月动态均呈现先升高后降低的变化趋势。日动态的峰值出现在9:30或12:00左右,月动态的峰值出现在8月下旬或9月上旬。与自然降水量相比,减少降水量倾向于削弱土壤呼吸速率,增加降水量（尤其增加50%）倾向于提高土壤呼吸速率,但其影响程度随日测定时间段和月份而异。日测定时间段上,减少降水量的影响较小,增加降水量的影响较大。月份上,减少降水量的影响在整个生长季差异较小,增加降水量的影响则在生长季前期较大、后期较小;（2）降水量对各土壤性质的影响程度不同。与自然降水量相比,减少50%降水量显著降低了土壤含水量、有机碳含量和C:N,提高了 NO3--N浓度、微生物生物量碳含量和C:N。增加30%降水量显著提高了土壤含水量和电导率,降低了温度。增加50%降水量显著提高了土壤含水量和电导率。减少和增加降水量均对其它土壤性质无显著影响;（3）降水量对植物生物量影响较大,对多样性和C:N:P生态化学计量学特征影响较小。与自然降水量相比,减少50%降水量显著降低了植物生物量,提高了全氮浓度。减少30%降水量显著降低了植物生物量。增加30%降水量显著提高了植物生物量。增加50%降水量显著提高了植物生物量、Patrick丰富度指数,降低了全氮浓度。减少和增加降水量均对其它植物特征无显著影响;（4）降水量变化下,土壤呼吸速率与土壤因子和植物特征存在不同程度的关系。土壤呼吸速率与土壤含水量、温度、电导率、有机碳含量、C:N、C:P、蔗糖酶活性、脲酶活性、磷酸酶活性均存在显著的正线性关系,与NO3--N浓度存在显著的负线性关系,与其它土壤性质无显著的线性关系。土壤呼吸速率与植物生物量和Patrick丰富度指数存在显著的正线性关系,与其它植物特征无显著的线性关系。进一步的回归分析结果显示,土壤含水量、C:N、蔗糖酶活性以及植物生物量和Patrick丰富度指数会对土壤呼吸速率产生极显著的正向影响。以上结果意味着,减少降水量对荒漠草原土壤呼吸速率的影响较小,反应了荒漠草原土壤呼吸作用对干旱环境的适应性;增加降水量（尤其极端增加）则可能通过提高土壤水分有效性、刺激土壤酶活性、调节土壤生态化学计量特征等,促进植物生长和微生物活动,从而加速荒漠草原土壤呼吸和碳排放。

关键词：干旱半干旱区降水格局改变土壤碳排放植物群落结构植被-土壤系统生态化学计量特征