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《林业科学研究》2021,34(4)
[目的 ]研究喀斯特白云岩区典型植被类型土壤水分的空间变化及分布规律,为石漠化地区植被快速恢复和生态重建提供科学依据。[方法 ]以贵州省普定县喀斯特白云岩草地、灌丛、人工林和天然次生林4种不同植被类型土壤为研究对象,于2019年11月利用网格法分0～10 cm和10～20 cm土层进行土壤取样并分析,利用经典统计学和地统计学方法分析土壤水分含量及其空间变异特征。[结果 ](1)除草地和人工林之间差异不显著外,不同植被类型间土壤水分含量呈极显著差异(p 0.01),土壤水分含量从高到低依次为:天然次生林草地人工林灌丛,最大值(40.22%)是最小值(18.59%)的2.16倍,变异系数为5.34%～29.42%。(2)草地和灌丛浅层土壤水分半变异函数的最优模型为高斯模型,深层土壤为指数模型,人工林和天然次生林均为指数模型,草地变程最小(4.24 m),而人工林变程最大(16.48 m),灌丛基台值最大(14.42),天然次生林块金值最大(1.27)。(3)土壤水分含量最高值均发生于样地内上半部,深层土壤水分含量高于浅层土壤,且同种植被类型在0～20 cm土层有相似的空间分布格局。(4)土壤水分含量与土壤总孔隙度成正相关,与土壤密度成负相关,植被类型也在一定程度上影响土壤水分含量,但并非随植被的正向演替而增加。[结论 ]不同植被类型土壤水分空间结构明显,有强烈的空间自相关性,4种植被类型中天然次生林土壤水分含量最高,草地土壤水分连续性最差,人工林土壤水分连续性最好,同种植被类型在0～20 cm土层水分分布相似。在相同气象条件下,植被类型、坡位、土壤密度和孔隙度可能是影响土壤水分含量分布的重要因子。 相似文献
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【目的】阐明桃树果园短期自然生草条件下土壤水分空间分布特征及其与草地地上生物量的关系。【方法】以信阳沙壤土五月鲜桃园为研究对象,在冬春季短期自然生草条件下,采用1 m×1 m网格采样法,以经典统计学和地统计学半方差函数为工具,研究表层(0~5 cm)土壤水分和草地地上生物量空间分布特征。【结果】表层(0~5 cm)土壤含水量和地上草地生物量符合正态分布,平均体积含水量为10.08%,95%置信区间为9.84%~10.32%,变异系数为16.36%,0.2 m×0.2 m草地地上生物量均值为9.17 g,变异系数为56.71%。区域田块尺度上,自然生草桃园草地地上生物量和表层(0~5 cm)土壤水分空间分布均符合指数函数模型,模型块金值/基台值分别为0.477 3和0.499 8,变程分别为7.20和2.51。即二者均具有中等程度的空间依赖性,草地地上生物量较表层(0~5 cm)土壤含水量具有更强的空间依赖性。克里格插值结果表明,表层(0~5 cm)土壤含水量和草地地上生物量空间上呈斑块状分布,且表现为距离树体越远值越大的分布特征。相关分析结果表明,地上生物量与表层(0~5 cm)土壤含水量之间极显著正相关(P<0.001)。【结论】果园短期自然生草有利于保蓄表层土壤水分,改善土壤水分条件,草地地上生物量是影响果园表层土壤水分空间分布的重要因素。 相似文献
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对准噶尔盆地南缘——奇台县沙区典型样地土壤水分变化规律进行调查,结果显示:准噶尔盆地南缘无灌溉造林区土壤水分呈规律性的季节变化和垂直变化,春季冰雪融水是土壤水分的重要补给阶段,对土壤垂直分布影响较大,其他季节降雨少且雨量小,土壤水分的影响深度主要集中于地表30 cm的范围。另外,不同部位不同坡向的含水量及变化程度也不同,背风坡明显好于迎风坡,因此,可根据植物种的生物学特性和生态适应性,因地制宜地进行无灌溉植被恢复,现有的调查研究工作也证明植被可自然恢复,但需要一定的时间。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2016,(9)
荒漠河岸林是干旱荒漠区宝贵的天然林资源,而水盐格局制约着物种的形成、进化、演替和分布。基于塔里木河上游不同生境荒漠河岸林6个样地750个土壤样品采集和6.0 hm2群落调查,研究了土壤水盐的空间变化特征及其对优势种群的影响。结果表明:上游荒漠河岸林土壤含水量随深度而增加,40 cm土层之下变化剧烈,土壤总盐含量变化与之相反,表层积盐明显;不同生境土壤水盐含量变异差异明显,均属中强度变异,垂直方向土壤总盐含量变异性弱于含水量;各层土壤水盐含量从上段至下段逐渐减少,自然和人为因素共同作用导致区域土壤水盐空间分布差异;低水多盐生境抑制荒漠河岸林优势种群的生长发育,致使种群更新资源匮乏,稀疏,林分偏老,死亡率高,种群明显衰退;不合理的人类活动是造成荒漠河岸林优势种群生长受抑和植被退化的主要因素,长此以往,上游荒漠河岸林将快速衰退演替而消失。提出优势种群生存的半致死地下水位(GWD50)为5.5 m左右,此可作为流域植被恢复与生态输水的理论依据。 相似文献
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在华北山地典型天然次生阔叶混交林中选择研究样地,应用地统计学理论,定量分析林分土壤表层含水量空间异质性特征。研究结果表明:以白桦和山杨为优势树种的阔叶混交林,不同空间样点间土壤表层含水量差异不大。土壤表层含水量在较小尺度范围(13.10 m)空间异质性明显,空间自相关因素所占比重较大(71.9%)。空间格局强。 相似文献
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[目的]以喀斯特断陷盆地小流域中典型植被恢复模式,即桉树(Eucalyptus maideni)林、冲天柏(Cupressus duclouxiana)林、马尾松(Pinus massoniana)林以及天然次生灌丛、高盖度车桑子(Dodonaea viscosa)灌丛和低盖度车桑子灌丛为研究对象,探究断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分时空变异规律,为该地区植被生态恢复工作提供参考。[方法]利用自动气象观测系统和土壤水分传感器同步监测2016年5月—2017年4月期间小流域降雨量与各林地土壤水分,采用变异系数与克里金插值分析方法,对6种植被恢复模式林地的土壤水分时空异质性以及持续干旱条件下土壤水分衰减特征进行研究。[结果]表明:(1)同一植被类型不同土层雨季和旱季土壤体积含水量垂直变化趋势相同,且雨季土壤水分含量显著高于旱季(P0.05),均为中等变异(Cv:12.88%28.66%)。(2)同一乔木林雨季和旱季的土壤活跃层与次活跃层垂直分布不同,但同一灌丛雨季和旱季分布相同。(3)6种植被恢复模式土壤体积含水量均在降雨量较充足的8—9月达到最大值,其变化范围介于26.25%44.08%之间,在降雨量明显不足的3—4月达到最小值,土壤体积含水量介于9.48%17.47%之间。(4)3种乔木林0 30 cm土层、3种灌丛0 10 cm土层充分降雨后约10 d土壤水分恢复为降雨前1 d水平,低盖度和高盖度车桑子灌丛10 30 cm土层土壤水分降雨后15 d恢复为降雨前1 d水平,并且接近植物萎蔫系数。[结论]不同植被恢复模式间雨季、旱季和月均土壤体积含水量均表现为桉树林天然次生灌丛冲天柏林马尾松林高盖度车桑子灌丛低盖度车桑子灌丛。喀斯特断陷盆地季节性干旱和临时性干旱问题严峻,乔木林和灌丛经充足降雨,达到田间持水量后,在连续放晴天气下林地土壤水分可供植物10 15 d的消耗。 相似文献
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在杉木集中分布的乡、镇选取不同年龄的杉木林设置20m×20m的调查样地,每个样地设置3个土壤剖面,进行土壤剖面调查,并进行了室内理化分析,结果认为,随着树龄的增长,土壤自含水量与土壤贮水量均有明显增加,而容重与紧实度则随树龄的增加而降低.在土壤物理性质得以改善的同时,土壤速效N、P、K与pH值则随树龄的增加而递减.并对今后杉木的营造提出了建议. 相似文献
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土壤水分是干旱及半干旱地区植被恢复的关键因素之一。土壤水分严重影响着退化生态系统的恢复与重建,因此,为了探明黄羊滩沙地土壤水分时空变化规律,在黄羊滩地区取流动沙地、半固定沙地、固定沙地3种不同类型的土样,采用烘干称重法进行分析。结果表明,流动沙地空间尺度上土壤含水量的剧烈变化湿沙层在10~40 cm,稳定层在大于40 cm,时间尺度上土壤含水量9月份高于8月份。侧柏半固定沙丘随着生长季的来临土壤含水量呈下降趋势,7、8月份由于降水的增加含水量有明显的增加。流动沙地在空间尺度上土壤含水量的变化幅度大于固定沙地的土壤含水量。 相似文献
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本文应用CNC503DR型中子土壤水分仪,在四川卧龙亚高山暗针叶林生态系统定位站,研究了林分和小流域尺度上岷江冷杉林土壤水分的时空分布特征及变异性。结果表明：研究期间,小流域土壤平均容积含水量在0.59~0.66之间,不同群落类型之间,差异比较明显,且随时间的变化规律不同;小流域内土壤剖面的平均容积含水量在0.52~0.77之间,平均值为0.60,土壤表层最高,45 cm深度最低;随着海拔升高,土壤含水量增加,但超过3 700 m则减少;不同坡向,土壤含水量在0~30 cm土层半阴坡高于半阳坡,30 cm以下土层则相反;不同坡位,土壤含水量下坡最高,其次是中坡,上坡最低;小流域土壤水分变异系数在0.217 6~0.409 8之间,不同群落类型之间差异显著,随着土层剖面深度增加而减小,随着海拔升高而减小,半阴坡高于半阳坡,下坡大于中坡和上坡。 相似文献
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Rui-Li WANG Rui-Mei CHENG Wen-Fa XIAO Xiao-Hui FENG Ze-Bin LIU Xiao-Rong WANG Zhi-Bo WANG 《中国林学(英文版)》2013,15(1):13-23
Environmental heterogeneity is a constant presence in the natural world that significantly affects plant behavior at a variety of levels of complexity. In order to estimate the spatial pattern of fine root biomass in the Three Gorges Reservoir Area, the spatial heterogeneity of fine root biomass in the upper layer of soils (0-10 cm) in three Masson pine (Pinus massoniana) stands in the Three Gorges Reservoir Area, China, was studied in 30 m × 30 m plots with geostatistical analysis. The results indicate that 1) both the live and dead fine root biomass of stand 2 were less than those of other stands, 2) the spatial variation of fine roots in the three stands was caused together by structural and random factors with moderate spatial dependence and 3) the magnitude of spatial heterogeneity of live fine roots ranked as: stand 3 > stand 1 > stand 2, while that of dead fine roots was similar in the three stands. These findings suggested that the range of spatial autocorrelation for fine root biomass varied considerably in the Three Gorges Reservoir Area, while soil properties, such as soil bulk density, organic matter and total nitrogen, may exhibit great effect on the spatial distribution of fine roots. Finally, we express our hope to be able to carry out further research on the quantitative relationship between the spatial heterogeneous patterns of plant and soil properties. 相似文献
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通过马尾松低效林改造试验,研究了不同改造措施(全砍重造(QKCZ)、封山育林(FSYL)和补植混交(BZHJ))对土壤有机碳和活性有机碳的影响.结果表明:马尾松低效林改造后土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(DOC)和易氧化碳(EOC)含量分别比未改造的马尾松低效林(对照,CK)增加了1.06～3.30 g·kg-1、16.81～142.29 mg·kg-1 (P ＜0.05)、12.83～43.71 mg· kg-1(P＜0.05)和0.16 g～0.54 g·kg-1(P＜0.05);不同改造措施马尾松林土壤活性有机碳占土壤有机碳的比例大小顺序,微生物量碳/有机碳(MBC/SOC)为FSYL＞ CK＞ QKCZ＞ BZHJ,易氧化碳/有机碳(EOC/SOC)为CK＞ BZHJ＞ FSYL＞ QKCZ,水溶性有机碳/有机碳(DOC/SOC)为BZHJ＞ CK＞ FSYL＞ QKCZ.说明3种马尾松低效林改造措施中QKCZ的土壤有机碳稳定性最好,更有利于土壤有机碳固存. 相似文献
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以三峡库区无干扰马尾松天然林为研究对象,调查了群落物种组成和天然更新状况,并选择角尺度、混交度和大小比数3个空间结构参数及直径分布等非空间结构参数,对马尾松天然林林分结构特征进行分析,为马尾松次生林的科学经营提供理论依据。研究结果表明:研究地区马尾松群落物种数量丰富,共出现维管束植物117种,林下天然更新状况良好,共有树种24种,数量达5 221株·hm-2,其中高度小于100 cm的幼苗占48.9%。林分随着直径增大,林木株数逐渐减少,呈典型异龄林直径分布特征。林分平均角尺度为0.508,林木整体分布格局属随机分布;林分平均混交度为0.60,整体处于中度以上混交;林分平均大小比数为0.50,大部分林木个体分化程度较高,处于不同竞争地位的林木个体数量基本相等。优势树种马尾松属轻度聚集分布,接近中度混交,且60.2%的个体处于竞争优势或亚优势地位。 相似文献
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马尾松林——三峡库区最主要的森林类型之一,对维持区域碳平衡具有非常重要的作用。本文以新田林场40 a～45 a生马尾松林生态系统为研究对象,同时结合铁山坪林场46 a～51 a生马尾松林文献资料,探讨了三峡库区马尾松林生态系统的生物量和碳分配格局。结果表明：马尾松林的总生物量约为140.00 t.hm-2,其中乔木层生物量所占比例大于80.00%。新田林场和铁山坪林场马尾松林生态系统的总碳储量分别为206.28 t.hm-2和197.78 t.hm-2,其中植被层约占1/3,土壤层占2/3。植被层中,乔木层碳储量占绝对优势。土壤层的碳储量主要集中于表层,土壤层碳储量呈现出随深度而降低的规律。与其它地区关于马尾松林的研究相比,年龄相近的林分,三峡库区的马尾松林碳储量偏低。因此,对三峡库区的马尾松林进行合理的经营管理,可能增加其固碳能力。 相似文献
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由于人工林面积的不断扩大和人类经营措施的不合理,致使世界范围内人工林地力衰退现象十分严重.我国主要造林树种杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook)、落叶松(Larix spp.)、桉树(Eucalyptus spp.)等存在地力衰退现象[1-4],其中田大伦[5]、杨玉盛[6]、叶绍明[7]等分别对杉木、桉树连栽进行了较深入研究,得出连栽林地土壤理化性质、林下植物、枯落物生物量及养分循环等有下降趋势. 相似文献
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为研究松材线虫侵染对寄主植物生理生化物质代谢的影响,以黑松和马尾松4 5年生苗为实验材料,测定了接种松材线虫对2种寄主植物的营养物质和次生代谢物质含量的变化及其规律。结果显示:接种松材线虫初期,黑松和马尾松的总糖含量均较高,随接种时间的延长,总糖含量呈不断下降趋势;黑松的可溶性糖含量一直降低并明显低于对照,马尾松的可溶性糖含量在侵染前期与对照相比变化不明显,而15 d后快速降低;黑松和马尾松的可溶性蛋白含量侵染前期均低于对照,后升高,再降低;黑松的单宁含量明显高于对照,马尾松的单宁含量接种第1天略低于对照,第3天后开始升高;黑松和马尾松的总酚含量均在侵染前期高于对照,而后降低。这些物质的变化趋势显示松材线虫侵染不同寄主植物的生理反应。 相似文献
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[目的]研究马尾松紫色酸性磷酸酶基因功能及其对低磷胁迫的应答。[方法]采用RACE法克隆马尾松紫色酸性磷酸酶(PAPs)家族成员Pm PAP1,利用软件和数据库,对基因结构功能进行多重分析预测,检测其接种外生真菌及低磷胁迫下的表达模式。[结果]表明,Pm PAP1基因c DNA全长2 520 bp,开放阅读框1 869 bp,编码622个氨基酸残基,具紫色酸性磷酸酶保守结构域特征,属于高分子量PAPs。Pm PAP1有信号肽,无跨膜区,推测定位于细胞质基质或细胞器基质中,它与莲(Nelumbo nucifera)、无油樟(Amborella trichopoda)的亲缘关系最近,相似性分别达71%和69%,进化关系古老、保守性强。时空表达分析表明,Pm PAP1的表达受外生菌根诱导,在不同组织中均有表达,其根中的表达量显著高于茎和叶。在菌根化和非菌根化的幼苗中,Pm PAP1的表达均受基质中磷含量的影响,表现为低磷条件下高效激活,高磷条件下其表达反而受到抑制。低磷胁迫下根系中酸性磷酸酶活性持续增高,说明其活性与磷供给水平和时间有相关性。[结论]首次克隆鉴定了1个受外生菌根诱导的马尾松紫色酸性磷酸酶基因,其参与了对低磷胁迫的应答,为深刻认识马尾松耐低磷的分子机制、遗传改良提供了新信息和新思路。 相似文献