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中国水土保持科学 2018年第2期16卷 73-79页

作者：刘潘伟高鹏刘晓华刘胜涛牛香王兵山东农业大学林学院国家林业局泰山森林生态站山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东泰安271018 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

为了探究江西大岗山流域土壤碳氮要素的空间异质性分布规律,以该流域表层土壤为研究对象,基于GIS平台,建立土壤有机碳(SOC)和全氮(STN)与植被及地形因子的相关关系模型,从而分析流域土壤碳氮要素的空间分布特征及其影响因素:1)流域表层... 详细信息

为了探究江西大岗山流域土壤碳氮要素的空间异质性分布规律,以该流域表层土壤为研究对象,基于GIS平台,建立土壤有机碳(SOC)和全氮(STN)与植被及地形因子的相关关系模型,从而分析流域土壤碳氮要素的空间分布特征及其影响因素:1)流域表层SOC和STN的平均值为25.55和1.61 g/kg,变异系数分别为64.16%和28.37%,均属于中等程度变异。2)植被和地形因子与SOC和STN具有较高的空间相关性,基于归一化植被指数(NDVI)、海拔和地形湿度指数的流域表层土壤构建了SOC和STN的空间分布图——碳氮要素分布均呈现由西北向东南逐渐减少的趋势。3)流域表层的SOC和STN与汇流动力指数和沉积物运移指数呈显著负相关关系,而与NDVI、海拔、坡度和地形湿度指数呈显著正相关关系。因此,植被和地形因子显著影响大岗山流域SOC和STN的空间异质性分布。研究结果可为我国南方红壤区森林植被土壤碳氮等要素的空间分布规律研究和水土流失综合治理效益的定量评价提供参考。

关键词： NDVI 地形因子空间分布碳素和氮素表土大岗山流域江西

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鲁中南山地6个造林树种根系形态的比较

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中国水土保持科学 2015年第2期13卷 83-91页

作者：蔡鲁朱婉芮王华田张光灿刘霞杨吉华王延平山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东农业大学林学院山东泰安271018 国家林业局泰山森林生态系统定位研究站山东泰安271018

干旱瘠薄山地造林树种选择是制约这一特殊生境植被修复的关键问题。为明确不同树种对干旱瘠薄生境的生态适应策略,为困难地造林树种选择提供依据,采用挖掘法获取树木整体根系,用根系扫描仪测定细根形态参数,对比分析鲁中南干旱瘠薄山地... 详细信息

干旱瘠薄山地造林树种选择是制约这一特殊生境植被修复的关键问题。为明确不同树种对干旱瘠薄生境的生态适应策略,为困难地造林树种选择提供依据,采用挖掘法获取树木整体根系,用根系扫描仪测定细根形态参数,对比分析鲁中南干旱瘠薄山地黑松、侧柏、黄连木、麻栎、黄栌、扶芳藤6个造林树种根系构型及细根形态特征,阐明干旱瘠薄生境中不同树种根系形态的差异性及其对特殊生境的适应性。结果表明：1）相同立地条件下6树种根系构型差异较大,黑松、侧柏、扶芳藤根系表现为浅根性,依靠水平空间的拓展获得水分和养分是它们对干旱瘠薄生境的适应策略;而黄栌、黄连木、麻栎根系则为深根性。2）各树种细根形态存在较大差异,扶芳藤各级细根数量最多,且长度、表面积和体积显著高于其他树种（P〈0.05）,表明其具有极强的生根能力及水分和养分利用能力。3）麻栎和扶芳藤低级细根（1-2级）的比根长在所有树种中最大,表明它们的细根具有良好的吸收功能。根据各树种的根系形态特征,在干旱瘠薄山地造林实践中,可利用其根系生长策略的不同考虑树种混交,营建针阔混交、乔灌混交等多种林型,充分发挥森林固水保土等生态效益。

关键词：根系构型细根形态生境适应策略干旱瘠薄山地

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鲁中南山地典型植被土壤颗粒与土壤水分特征曲线的分形学特征

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中国水土保持科学 2013年第1期11卷 75-81页

作者：张杰高鹏孙会敏郑云龙董智山东农业大学林学院国家林业局泰山森林生态站山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东泰安271018

土壤粒径分布与水分特征曲线是土壤的重要物理性质,对土壤侵蚀状况和土壤肥力有显著影响。以鲁中南山地典型植被下土壤为研究对象,运用分形学理论研究5种典型植被土壤颗粒与水分特征曲线的分形学特征。结果表明:1)不同植被类型的土壤颗... 详细信息

土壤粒径分布与水分特征曲线是土壤的重要物理性质,对土壤侵蚀状况和土壤肥力有显著影响。以鲁中南山地典型植被下土壤为研究对象,运用分形学理论研究5种典型植被土壤颗粒与水分特征曲线的分形学特征。结果表明:1)不同植被类型的土壤颗粒单重分形维数、多重分形参数和土壤水分特征曲线分形维数具有显著差异,均表现为麻栎+刺槐混交林>黑松+黄连木混交林>黑松林>核桃林>荒草地;2)土壤分形维数有林地大于荒草地,混交林大于纯林;3)土壤分形维数与黏粒体积分数、粉粒体积分数呈显著正相关,与砂粒体积分数呈显著负相关;4)土壤颗粒单重分形维数与土壤水分特征曲线分形维数呈显著的正相关关系。说明土壤颗粒分布与土壤水分特征曲线的分形参数可以作为反映土壤结构性状变化的定量指标,可利用土壤颗粒分形与土壤水分特征曲线分形维数的相关关系来描述对应的土壤水分特征曲线。研究成果可为鲁中南山地退耕还林与生态造林工程建设及其生态效益评价提供理论参考。

关键词：土壤粒径分布土壤水分特征曲线分形维数鲁中南山地

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苯酚废水对垂柳叶片光合生理参数的影响

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植物学报 2016年第1期51卷 31-39页

作者：李辉张光灿谢会成许景伟李传荣孙居文山东农业大学林学院/国家林业局泰山森林生态站/山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室泰安271018 山东省林业科学研究院济南250014

为探讨垂柳(Salix babylonica)对苯酚污染物的耐受程度及其应用于苯酚污染环境修复的可行性,了解苯酚胁迫对垂柳光合作用生理过程的影响与限制机理,采用水培模拟胁迫实验方法,在5种苯酚溶液浓度(50、100、200、400和800mg·L–1)下... 详细信息

为探讨垂柳(Salix babylonica)对苯酚污染物的耐受程度及其应用于苯酚污染环境修复的可行性,了解苯酚胁迫对垂柳光合作用生理过程的影响与限制机理,采用水培模拟胁迫实验方法,在5种苯酚溶液浓度(50、100、200、400和800mg·L–1)下,测定垂柳植株叶片光合气体交换及叶绿素荧光参数。结果表明,苯酚对垂柳光合作用具有显著的抑制作用,表现为叶片净光合速率(Pn)、最大光合速率(Pnmax)、光合量子效率(Φ)、PSII最大和实际光化学效率(Fv/Fm和ФPSII)等均明显下降。苯酚胁迫浓度越高,对垂柳光合作用的抑制程度越大;苯酚胁迫限制光合作用主要由非气孔因素引起。将垂柳用于苯酚污染的水体环境修复时,苯酚浓度应在200 mg·L–1以下,否则垂柳的光合作用效能会明显降低。垂柳光合作用生理活性耐受苯酚胁迫的极限浓度还需进一步实验研究。

关键词：光合作用苯酚胁迫环境修复垂柳直角双曲线修正模型

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退化砂石山地人工林林下植物群落特征与物种多样性

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水土保持研究 2015年第5期22卷 146-151,157页

作者：邵水仙李红丽董智王合云张晓晓山东农业大学林学院山东泰安271018 国家林业局泰山森林生态站山东泰安271018 山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东泰安271018

合适的造林树种能够提高生态系统恢复功能。为研究何种造林树种对退化砂石山地地区植被恢复较好,以山东省退化山地生态造林区为研究区,调查分析了生态造林对草本层植物多样性的影响。结果表明:(1)5种造林树种林分下共有草本植物64种,刺... 详细信息

合适的造林树种能够提高生态系统恢复功能。为研究何种造林树种对退化砂石山地地区植被恢复较好,以山东省退化山地生态造林区为研究区,调查分析了生态造林对草本层植物多样性的影响。结果表明:(1)5种造林树种林分下共有草本植物64种,刺槐林下草本植物最少,且优势种明显;(2)5种人工林下物种多样性指数和生物量的变化趋势均为:坡下部>坡中部>坡上部,经济林高于用材林,混交林高于纯林,针叶林高于阔叶林;(3)5种人工林下物种丰富度、多样性指数以及均匀度指数均随海拔的升高而减小;(4)群落多样性与草本植物地上生物量具有明显的相关关系,且随着多样性的增加,生物量的增幅呈现先增加后减小的趋势。

关键词：人工林植物多样性丰富度生物量

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黄河三角洲滩地土壤颗粒分形特征及其与土壤有机质的关系

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水土保持学报 2011年第6期25卷 134-138页

作者：吕圣桥高鹏耿广坡张杰夏江宝山东农业大学林学院/国家林业局泰山森林生态站/山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东泰安271018 山东省黄河三角洲生态环境重点实验室山东滨州256603

土壤粒径分布影响土壤的水力特性、土壤肥力以及土壤侵蚀状况等,是重要土壤物理性状之一。以黄河三角洲滩地土壤为研究对象,利用单重与多重分形学理论和方法,对黄河三角洲滩地不同土地利用方式土壤的分形特征及其与土壤有机质的相关性... 详细信息

土壤粒径分布影响土壤的水力特性、土壤肥力以及土壤侵蚀状况等,是重要土壤物理性状之一。以黄河三角洲滩地土壤为研究对象,利用单重与多重分形学理论和方法,对黄河三角洲滩地不同土地利用方式土壤的分形特征及其与土壤有机质的相关性进行研究。结果表明,不同土地利用方式对土壤单重分形维数D有显著影响,D值介于2.465 7～2.678 9,其中,林地的D值最大,粘粒含量最高,砂粒含量最低;而荒草地的D值最小,粘粒含量最低,砂粒含量最高;土壤粒径分布的多重分形参数D0(容量维数)、D1(信息维数)和D1/D0(信息维数/容量维数)的值因土地利用方式不同而出现规律性的趋势,均表现为刺槐林地>欧美杨林地>棉花地>荒草地;土壤单重分形和多重分形参数均与土壤有机质含量之间存在显著的相关性,而且普遍高于土壤质地与有机质的相关性。土壤分形及多重分形参数能较好地表征黄河三角洲滩地不同土地利用方式对土壤结构性状和土壤肥力的影响与改变,可为黄河三角洲滩地的治理与开发提供理论依据和技术指导。

关键词：土壤粒径分布土地利用方式多重分形黄河三角洲滩地

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鲁中山区小流域不同土地利用类型的土壤分形及水分入渗特征

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中国水土保持科学 2013年第5期11卷 89-95页

作者：徐萍刘霞张光灿单桂梅张松松方立东山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东农业大学林学院水土保持系国家林业局泰山森林生态站山东泰安271018

为探讨坡耕地土壤入渗性能退化特征与分形机制,对鲁中山区选择典型小流域,运用土壤分形和水文学原理与方法,通过测定坡耕地、弃耕地、生态林地和经济林地4种土地利用类型的土壤分形特征与入渗性能,探讨土壤入渗速率与土壤颗粒分维及孔... 详细信息

为探讨坡耕地土壤入渗性能退化特征与分形机制,对鲁中山区选择典型小流域,运用土壤分形和水文学原理与方法,通过测定坡耕地、弃耕地、生态林地和经济林地4种土地利用类型的土壤分形特征与入渗性能,探讨土壤入渗速率与土壤颗粒分维及孔隙分维的定量关系。结果表明:1)不同土地利用类型土壤稳渗速率表现为坡耕地>弃耕地>生态林地>经济林地,土壤颗粒分维数与孔隙分维数表现为生态林地>经济林地>弃耕地>坡耕地;2)研究区土壤颗粒分维与孔隙分维数之间显著正相关,二者与土壤黏粒及粉粒体积分数显著正相关、与土壤入渗速率显著负相关;3)霍顿入渗模型和幂函数模型比较适用于拟合研究区土壤入渗过程与入渗速率,而菲利浦模型的适用性较差。因此,研究区土壤具有粗骨性砂土的物理特性,坡耕地耕作会加剧土壤中粉粒和黏粒等细粒物质流失,降低土壤颗粒分布与孔隙分布的均匀性及其分维数,导致土壤入渗性能增强但水肥保蓄性能降低。

关键词：土壤结构土壤入渗分形维数坡耕地鲁中山区

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辽西大黑山生态修复区土地利用格局变化及驱动力

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山地学报 2014年第6期32卷 691-697页

作者：郑云龙高鹏张立勇王兵山东农业大学林学院/国家林业局泰山森林生态站/山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东泰安271018 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

生态修复区土地利用与覆盖变化是区域环境变化研究的重要内容,可为水土保持生态修复措施的调控及效益定量评价提供依据。以辽西大黑山生态修复区2000年、2005年和2010年的Landsat TM遥感影像为基础数据,基于Erdas Imagine遥感软件和Arc... 详细信息

生态修复区土地利用与覆盖变化是区域环境变化研究的重要内容,可为水土保持生态修复措施的调控及效益定量评价提供依据。以辽西大黑山生态修复区2000年、2005年和2010年的Landsat TM遥感影像为基础数据,基于Erdas Imagine遥感软件和ArcGIS技术平台,利用土地利用动态度、土地利用程度综合指数和转移矩阵等指标,对研究区土地利用格局的动态变化进行了定量分析,并探讨了其变化的驱动力因素。结果表明:1.10 a间,耕地保持面积最大,其次是林地和草地;耕地和未利用土地占总面积比例分别减少了28.43%和44.32%,林地、草地、城镇村及工矿交通、水域及水利设施用地占总面积比例分别增加了83.68%、10.75%、21.07%和162.74%。2.2000—2005年,林地的土地利用变化幅度最大,为12.42%,其次为未利用土地和草地;2005—2010年,水域及水利设施用地的土地利用变化幅度最大,为24.82%,其次是草地、未利用土地和耕地。3.研究区土地利用程度和开发强度处于中等偏上水平,2000—2005年土地利用处于发展期,2005—2010年土地利用处于调整期;土地利用类型的转入和转出主要发生在耕地、林地和草地之间。4.水土保持生态修复和退耕还林等生态建设项目的实施,可以较大程度地改变微地貌、减少地表坡度、提高植被盖度,在短时间使土地利用的空间分布发生较大变化,是其土地利用格局变化的主要驱动力因素。

关键词：土地利用动态变化驱动因素生态修复区大黑山

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鲁中南退化砂石山地人工幼林草本群落特征与物种多样性

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林业资源管理 2015年第1期 77-83页

作者：邵水仙董智李红丽许婷婷张钦敬朱超山东农业大学林学院山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室泰山森林生态站新泰市汶南镇林业站新泰市林业局

为评价不同造林模式对鲁中南退化砂石山地林下草本植被的恢复效果,以该区域4种造林模式人工幼林为研究对象,运用样方调查与室内分析相结合的方法,研究了不同造林模式2011年、2013年林下草本群落数量特征及其多样性变化。结果表明:1)造... 详细信息

为评价不同造林模式对鲁中南退化砂石山地林下草本植被的恢复效果,以该区域4种造林模式人工幼林为研究对象,运用样方调查与室内分析相结合的方法,研究了不同造林模式2011年、2013年林下草本群落数量特征及其多样性变化。结果表明:1)造林有助于林下草本植物的恢复、生长与发育,不同造林模式人工幼林林下草本种数、群落平均盖度、平均高度和平均密度均高于对照,且各指标均呈现混交造林模式高于纯林造林模式;除各模式草本种数变化不一致外,其余指标均呈现2013年高于2011年的趋势。2)造林可以改变林下草本植物的重要值和优势地位。不同造林模式的草本植物的主要优势种基本相同,造林2年和4年时,物种的动态变化明显,群落物种重要值与优势地位发生更替,造林4年后,群落主要优势种优势地位更加明显。3)不同造林模式的多样性指数高于对照,且呈现阔阔混交>针阔混交>纯林模式的趋势,多样性指数随造林时间的延长而呈下降趋势。

关键词：人工林物种多样性生物量退化砂石山地鲁中南

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不同浓度酚酸对欧美杨I-107苗木生长和光合特性的影响

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生态学报 2018年第5期38卷 1789-1798页

作者：谢东锋张光灿夏宣宣郎莹山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室/国家林业局泰山森林生态站/山东农业大学林学院泰安271018 临沂大学农林科学学院临沂276000 江苏省邮电规划设计院有限责任公司南京210000

模拟杨树人工林根际土壤酚酸累积,以杨树人工林二代连作土壤中酚酸含量为参考值(X),对欧美杨I-107(Populus×euramericana ‘Neva’)一年生盆栽苗木进行不同浓度酚酸(0X、0.5X、1.0X)处理,通过比较不同浓度酚酸对杨树苗木生长和生... 详细信息

模拟杨树人工林根际土壤酚酸累积,以杨树人工林二代连作土壤中酚酸含量为参考值(X),对欧美杨I-107(Populus×euramericana ‘Neva’)一年生盆栽苗木进行不同浓度酚酸(0X、0.5X、1.0X)处理,通过比较不同浓度酚酸对杨树苗木生长和生理生化特性的影响,来揭示酚酸胁迫对杨树生长的抑制作用和机理。结果表明:随酚酸浓度增加,杨树苗木净光合速率(P_n)、气孔限制值(_Ls)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)、最大净光合速率(P_(nmax))、表观光合量子效率(Φ)、暗呼吸速率(R_d)、最大荧光(F_m)、光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、叶绿素(Chl)荧光光化学淬灭(qP)、表观光合电子传递速率(ETR)、Chl含量和苗木总生物量显著降低,杨树苗木胞间CO_2浓度(C_i)、光补偿点(LCP)、叶绿素初始荧光(F_o)、非光化学淬灭(NPQ)、丙二醛(MDA)含量和苗木根茎比明显增大。结论:酚酸显著抑制杨树苗木的光合作用、蒸腾作用和呼吸作用,且酚酸浓度越大,抑制作用越强;随着酚酸浓度的增加,杨树苗木有机物积累明显降低,叶片细胞受到显著伤害。光合机构通过增加热耗散实施光保护,光合产物更多的向苗木地下部分分配,是杨树适应酚酸胁迫的生理对策。

关键词：酚酸光合作用化感物质胁迫杨树

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