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不同生态修复措施对长汀退化生态系统的影响分析

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不同生态修复措施对长汀退化生态系统的影响分析

作者：郜鹏畅福建师范大学

学位级别：硕士

本文从“土壤-植物-微生物”角度研究退化地的生态恢复过程。本研究以长汀水土流失区不同生态修复措施(措施1:生态林草、措施2:低效林改造、措施3:生态林草+低效林改造、措施4:低效林改造+生态林草)植物-土壤系统为研究对象,以研究区保... 详细信息

本文从“土壤-植物-微生物”角度研究退化地的生态恢复过程。本研究以长汀水土流失区不同生态修复措施(措施1:生态林草、措施2:低效林改造、措施3:生态林草+低效林改造、措施4:低效林改造+生态林草)植物-土壤系统为研究对象,以研究区保存完好的风水林(露湖)和退化严重的裸地(来油坑)为参照,应用野外植物调查和样品采集、测定,数理统计等方法,分析植物群落物种组成、结构和多样性特征,以及土壤理化性质和土壤微生物群落特征,分析它们之间的相关关系,探究影响生态恢复进程的关键因子。本研究将为南方红壤侵蚀区的生态修复实践与评价提供依据。主要的研究结果如下:(1)不同生态修复措施植被群落恢复特征表现为:植物种类有明显增加,但与风水林相比还有一定差距,其中生态林草措施治理样地植物种类最丰富。研究区植物优势科主要有禾本科(Gramineae)、茜草科(Rubiaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)等,四种生态修复措施物种优势科分布具有相似性,马尾松(Pinus massoniana Lamb)和芒萁(Dicranopteris pedata)占据乔木层和草本层中绝对的优势地位,灌木层优势种有石斑木(Rhaphiolepis indica)、轮叶蒲桃(Syzygium grijsii)等。在群落多样性和稳定性特征方面,措施2显著提升了乔木层和草本层物种多样性和丰富度,灌木层物种多样性则在措施1治理地为佳。群落稳定性有明显提高,措施3对提升群落稳定性效果最好,群落稳定性与多样性间无显著相关关系。另外随着恢复年限增加,乔木层生长状况趋向良好,灌木层和草本层生长状况与乔木层不同,表明乔、灌、草在群落中占据不同生态位,建议治理后要加强管理,否则群落可能会出现退化。(2)风水林土壤养分含量远高于裸地,经过不同措施治理,土壤养分含量有不同程度的提高,措施2治理样地土壤全氮含量较高,生态林草措施对土壤有机质的改善作用较好。措施4治理样地钾和磷含量较高。生态林草和低效林改造措施结合治理样地土壤酶活性更高,风水林的土壤微生物量碳含量远高于其他样地,微生物量氮则是措施2治理样地最高,微生物量氮有随着治理时间增加而增加的趋势,但表现不明显。子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、罗泽菌门(Rozellomycota)和毛霉菌门(Mucoromycota)是土壤真菌群落优势菌门,变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和放线菌门(Actinobacteriota)是土壤细菌群落优势菌门。植被恢复极大地改善了土壤真菌、细菌群落丰富度和多样性,不同生态修复措施下土壤微生物群落特征和α多样性存在明显差异,与风水林真菌和细菌群落组成较为接近的分别是措施1治理样地和措施2治理样地,措施2能土壤中真菌多样性和丰富度,不同生态修复措施土壤细菌α多样性无显著差异。(3)相对于细菌群落来说,真菌群落的多样性指数与植物群落相关性更强,植物和微生物多样性是协同进化的过程,真菌对植物的影响更大。措施1、措施2、措施3和措施4治理样地显著影响土壤真菌和细菌群落结构组成的土壤环境因子分别为:含水量和全氮、全钾和全氮、容重和全钾、蔗糖酶活性和容重。总的来说,措施1、措施2和措施3中土壤有机质及氮、磷等养分和土壤脲酶和酸性磷酸酶活性与植物群落生长指标及Margalef指数间具有正相关关系,措施4治理样地氮含量、微生物量氮表现出相反趋势。经过不同措施的治理,措施4治理恢复效果最佳,措施2次之。

关键词：退化生态系统生态恢复植被群落土壤理化性质微生物群落

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退化生态系统植被恢复的生理生态学研究进展

应用生态学报 2003年第11期14卷 2031-2036页

作者：赵平中国科学院华南植物研究所广州510650

自然的力量和人类的干预导致局部性、区域性甚至全球性植物群落格局的变化 ,不管这种变化的原因是什么 ,变化的强度如何 ,生态系统常常通过自然演替能够恢复它们大部分的特征 ,亦可以通过人类的介入进行修复 .退化生态系统恢复的实质是... 详细信息

自然的力量和人类的干预导致局部性、区域性甚至全球性植物群落格局的变化 ,不管这种变化的原因是什么 ,变化的强度如何 ,生态系统常常通过自然演替能够恢复它们大部分的特征 ,亦可以通过人类的介入进行修复 .退化生态系统恢复的实质是群落演替 ,是生态系统结构和功能从简单到复杂、从低级向高级演变的过程 .植物生理生态特性研究可以解释退化生态系统植被恢复的一些宏观现象 ,并为植被恢复构建先锋群落提供可靠的科学依据 .

关键词：退化生态系统群落演替植被恢复植物生理生态学

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退化生态系统恢复与恢复生态学

生态学报 2004年第8期24卷 1756-1764页

作者：任海彭少麟陆宏芳中国科学院华南植物研究所广州510650

恢复生态学起源于 10 0 a前的山地、草原、森林和野生生物等自然资源的管理研究 ,形成于 2 0世纪 80年代。它是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学。恢复生态学的研究对象是在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的退化生态系统。生... 详细信息

恢复生态学起源于 10 0 a前的山地、草原、森林和野生生物等自然资源的管理研究 ,形成于 2 0世纪 80年代。它是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学。恢复生态学的研究对象是在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的退化生态系统。生态恢复的目标包括恢复退化生态系统的结构、功能、动态和服务功能 ,其长期目标是通过恢复与保护相结合 ,实现生态系统的可持续发展。恢复生态学的理论与方法较多 ,它们均源于生态学等相关学科 ,但自我设计和人为设计是唯一源于恢复生态学研究和实践的理论。由于生态系统的复杂性 ,退化生态系统恢复的方向和时间具有不确定性 ,其恢复的机理可用临界阈值理论和状态跃迁模型进行解释。中国森林恢复中存在的问题包括 :大量营造种类和结构单一的人工林忽视了生物多样性在生态恢复中的作用 ;大量使用外来种 ;忽视了生态系统健康所要求的异质性 ;忽略了物种间的生态交互作用 ;造林时对珍稀濒危种需要缺乏考虑 ;城镇绿化忽略了植被的生态功能等问题。此外 ,还介绍了生态恢复的方法、成功恢复的标准 ,并提出了恢复生态学的发展趋势 :恢复生态学尚未形成理论和方法体系 ,要成熟还有很长的路要走 ;恢复生态学正在强调自然恢复与社会、人文的耦合 ;对森林恢复研究要集中在恢复中的障?

关键词：退化生态系统恢复生态学生物多样性

退化生态系统的恢复与管理——兼论自然保护区在其中发挥的作用

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植物学通报 2003年第3期20卷 373-382页

作者：蒋高明中国科学院植物研究所植物数量生态学重点实验室北京100093

生态系统退化与人口的增加及人类的活动有直接的关系。长期以来人类对自然生态系统的掠夺性利用造成了各类生态系统的退化 ,即人为原因是主要的 ,而自然原因是次要的。在退化生态系统的治理方面 ,关键要减少自然生态系统恢复演替中人为... 详细信息

生态系统退化与人口的增加及人类的活动有直接的关系。长期以来人类对自然生态系统的掠夺性利用造成了各类生态系统的退化 ,即人为原因是主要的 ,而自然原因是次要的。在退化生态系统的治理方面 ,关键要减少自然生态系统恢复演替中人为的压力 ,而大面积的土地可借助自然力恢复 ,恢复后的土地可发展成自然保护区 ,并开展生态旅游等非直接破坏性的活动。应充分考虑到社区的发展问题 ,解决人的生存出路并提高他们的生活质量 ,从而在根本上缓解对自然生态系统的压力。本文提出了“以地养地”并借助自然力恢复退化生态系统的模式 ,利用各种具体例子阐明了我们的观点。

关键词：退化生态系统自然保护区生态退化生态恢复生态城镇自然力

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退化生态系统土壤动物研究概况

中国生态农业学报 2010年第3期18卷 668-673页

作者：樊云龙陈浒苏孝良张芳挺贵州师范大学中国南方喀斯特研究院贵阳550001

土壤动物在揭示生态系统退化程度和生态恢复中具有重要作用,退化生态系统土壤动物研究已成为生态学研究的热点之一。生态退化导致土壤动物数量减少、物种多样性降低,而土壤动物丧失使得生态系统的物质循环和能量流动受阻。通过利用土壤... 详细信息

土壤动物在揭示生态系统退化程度和生态恢复中具有重要作用,退化生态系统土壤动物研究已成为生态学研究的热点之一。生态退化导致土壤动物数量减少、物种多样性降低,而土壤动物丧失使得生态系统的物质循环和能量流动受阻。通过利用土壤动物群落结构特征的改变来指示生态退化进程和凭借土壤动物强大的修复能力对退化土壤进行治理将是有益的探索。退化生态系统中土壤动物的研究还有待进一步扩展和深入。

关键词：土壤动物退化生态系统群落特征生物多样性生态恢复

退化生态系统土壤微生物种群数量和分布对植被恢复的响应

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地理科学 2009年第2期29卷 238-243页

作者：毕江涛贺达汉黄泽勇宁夏大学农学院宁夏银川750021 宁夏农业技术推广总站宁夏银川750001 宁夏林业局生态保护中心宁夏银川750001

通过生态退化区不同植被恢复类型对土壤微生物种群数量和分布的影响研究,揭示植被恢复过程中土壤微生物种群的变化。结果表明,沙米荒地、白沙蒿、柠条、沙冬青、人工乔木林+樟子松土壤微生物种群数量和分布明显不同,土壤细菌、真菌、放... 详细信息

通过生态退化区不同植被恢复类型对土壤微生物种群数量和分布的影响研究,揭示植被恢复过程中土壤微生物种群的变化。结果表明,沙米荒地、白沙蒿、柠条、沙冬青、人工乔木林+樟子松土壤微生物种群数量和分布明显不同,土壤细菌、真菌、放线菌种群数量差异显著(P<0.05),细菌种群数量最高,其次为放线菌,真菌种群数量最小。通过主成分分析,影响该保护区土壤三大类微生物种群总数量的主要因子是植被、土壤有机质、pH、土壤速效钾、土壤水分含量、土壤全磷和速效磷、土壤放线菌、土层深度、土壤真菌种群数量和土壤全氮含量。

关键词：退化生态系统土壤微生物种群数量和分布植被恢复响应

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退化生态系统恢复与重建的探讨

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2002年第5期30卷 136-139页

作者：孙楠李卫忠吉文丽赵鹏祥西北农林科技大学林学院陕西杨陵712100

在分析退化生态系统恢复与重建的基本概念和内涵的基础上 ,对实现恢复与重建的理论、技术和方法进行了初步探讨 ,指出了今后有待进一步加强的研究领域。

关键词：退化生态系统自然干扰系统恢复系统重建

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退化生态系统植被恢复理论与技术探讨

世界林业研究 2006年第5期19卷 7-14页

作者：程冬兵蔡崇法孙艳艳华中农业大学资源与环境学院武汉430070

植被恢复是退化生态系统恢复与重建的首要工作。在回顾国内外植被恢复研究进展的基础上,提出了植被恢复的理论基础,总结了植被恢复技术措施,包括植被恢复目标的确定、植被恢复的步骤与途径及其采用的技术方法,最后探讨了植被恢复研究尚... 详细信息

植被恢复是退化生态系统恢复与重建的首要工作。在回顾国内外植被恢复研究进展的基础上,提出了植被恢复的理论基础,总结了植被恢复技术措施,包括植被恢复目标的确定、植被恢复的步骤与途径及其采用的技术方法,最后探讨了植被恢复研究尚存在的问题。

关键词：退化生态系统植被恢复生态恢复

退化生态系统植被恢复过程中土壤微生物群落活性响应

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水土保持学报 2008年第4期22卷 195-200页

作者：毕江涛贺达汉黄泽勇杨磊马巧荣宁夏大学农学院宁夏林业局生态保护中心宁夏银川750001

通过分析退化生态系统中主要植被恢复类型对土壤微生物群落活性的影响,探讨敏感和可靠的微生物群落活性响应指标,揭示适合当地生态条件的植被恢复类型。结果表明,沙米荒地、白沙蒿、柠条、沙冬青和人工乔木林地土壤微生物量C,N,P和微生... 详细信息

通过分析退化生态系统中主要植被恢复类型对土壤微生物群落活性的影响,探讨敏感和可靠的微生物群落活性响应指标,揭示适合当地生态条件的植被恢复类型。结果表明,沙米荒地、白沙蒿、柠条、沙冬青和人工乔木林地土壤微生物量C,N,P和微生物商、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶均表现出显著差异(P生态条件的植被恢复类型。

关键词：退化生态系统土壤微生物活性植被恢复