不同植被类型生态效应的研究

生态环境调查与分析实验报告生态环境调查与分析实验报告「篇一」实验八城市植被生态效应的调查一、概述绿色植物作为自然环境的代表，其调节气候、涵养水源等生态效应影响着人们生活环境的方方面面。

生长在城市植被保护和净化环境的生态效应是也显著的，主要表现在降温增湿、调节环境条件、吸收有毒气体、滞留烟尘净化空气、降低环境噪音等。

本实验以城市生态学中的城市植被为研究对象，说明其产生的效应对改善城市生态环境的重要性。

二、实验原理1.不同的城市绿地由于植被种类、数量、营建方式的不同，植被产生的生态效应也会有较大的差异。

通过城市中不同地点的城市植被生态效应的测定，了解城市中不同植被群落在城市中不同地域空间的生态效益的差异。

2.掌握测定城市植被生态因子的测定方法。

3.通过实验了解实验结果，即不同植被类型的生态效应的差异，主动在城市建设中应用生态效应好的植被群落类型。

三、实验内容和方法（一）实验内容1.通过对城市中具有不同植被类型的地域（城市公园、街头绿地、屋顶花园）的生态因子（CO2、温度、湿度、S02、NOx、总悬浮颗粒物、空气微生物含量等因子）的测定，比较不同地域的不同植被群落生态效应的差异。

2.采样分析项目测定项目：CO2、O2、SO2、NOx、总悬浮颗粒物、空气微生物含量、温度、湿度。

3.测定网点的布设方法选择一处城市地域，根据植被生长的实际情况和人力、物力条件，在各功能区分别设置相应数量的采样点。

每个测定网点附近设定一个无绿化的测定点作对照实验。

4.采样时间和采样频率采样时间：由于街头绿地相对于城市公园和屋顶花园而言，受周围因素的影响较大。

因此，在选定采样时间上应当尽量避免周围环境对测定数据的干扰。

所以测定时间可选择在早晨或傍晚等周围环境相对比较安静的时间段同时完成测定数据。

采样频率：测定次数不少于7次。

（二）实验方法根据测定因子的存在状态、浓度、物理化学性质及测定方法的不同，要求选用不同的采样方法和仪器。

1.O2/CO2的测定本实验可采用O2/CO2气体测定仪（型号CES-02）2.二氧化硫SO2的测定――――紫外荧光法实际工作中可用紫外荧光SO2监测仪测定。

中药材的生态环境效应研究随着人们的环保意识逐渐增强，生态环境问题成为日益受到关注的话题。

然而，在人们关注的焦点之外，中药材的生态环境效应却是一个很少被提及的话题。

中药材作为我国独特的传统医学资源，其在医学和保健方面发挥了重要作用。

但随着现代化的加速推进和人类活动的日益增长，对中药材所处的生态环境造成了严重的影响。

本文旨在探讨中药材的生态环境效应，并提出解决方案。

一、中药材对生态环境的影响1. 中药材的开发中药材开采的大规模和频繁开垦已经对生态环境造成了极大的影响。

为了获取更多的中药材，人们对植物的种植和采集不断加密，导致了许多地区的植被大面积破坏。

这种情况的出现一方面会直接影响植物的生产力和物种多样性；另一方面，这也会加速土地生态系统的早熟、老化，增加了植被退化、土壤侵蚀等问题的风险。

2. 中药材的生产中药材的生产也是对生态环境的一次重要冲击。

许多地区的中药材种植和养殖都不严格遵循生态原则，养殖的过程中残留的化肥、农药等化学物质会直接影响生态环境的稳定性。

再加上许多中药材的生产过程不加控制，会造成污染物的排放和大气中的二氧化碳、氧气、氮气等气体的排放，对环境造成很大的损坏。

3. 中药材的销售中药材的销售带有浓厚的商业推广色彩，在人力、物力方面的过量使用会导致环境损害的层面更加严重。

例如大量运输、包装中药材所产生的废气、废水等的排放，不仅会污染空气和水源，而且会影响环境的生物多样性。

由此可以看出，中药材的销售对生态环境的影响是不容忽视的。

二、中药材生态环境效应研究的意义中药材资源是我国传统医学中的核心，研究中药材的生态环境效应，有助于确定中药材的原产地、栽培种植、采收及其质量的标准，同时也有助于平衡环境要素的动态变化，比如生物多样性的保护、资源（例如水、土壤、空气等）的节约，也有助于减少环境污染和植物被破坏的现象。

此外，研究中药材种植和销售的环节，也有可能有助于刺激企业、政府和非政府组织对这一领域的进一步发展和支持。

大庆龙凤湿地水生植物多样性及生态功能探究沈赫（哈尔滨师范大学地理科学学院，黑龙江哈尔滨150000）摘要:有着“地球之肾”称号的湿地是人类最重要的生存环境之一，不仅为水生植物提供了绝佳的生存空间，同时还为濒临灭绝的野生动物提供了繁殖保护。

湿地可以有效地调节全球气候变暖，有着特殊低洼地形的湿地还可以起到抗洪防旱的作用，其污染降解功能为生态平衡提供了很大帮助。

但是，随着社会经济的飞速发展，城市化进程的不断加快以及人类活动的影响，湿地保护正面临着巨大挑战。

以大庆龙凤湿地为研究对象，采用文献研究、综合分析等方法对区域内水生植物种类进行调查，分析水生植被在湿地中的生态功能，针对湿地环境保护提出一些建议。

关键词:大庆龙凤湿地；水生植物；生态功能1国内外湿地及水生植物研究现状1.1国外湿地及水生植物研究现状国外对于湿地科学的研究较早，理论和实际运用都早于国内。

国外湿地科学是以湖沼学和沼泽学为出发点，并在17世纪开始对湿地进行研究工作，关于湿地最早的研究内容是莱兰德的一本旅行游记，在莱兰德看来沼泽是由森林演变而来的[1]。

在湿地科学建立前期，欧洲学者们就开始对沼泽进行深透而系统的研究，包括物质来源、物质类别、开发利用的方式等，并依据这些研究成果成功创造建立了湿地科学基本理论[2]国外在湿地植物的传统培植和利用等方面有着悠久的历史。

在公元前4700年，将睡莲花瓣编为花环就已经被用于古埃及帝王和僧侣的葬礼仪式中。

后期大量睡莲和水生植物被埃及帝王种植并用来观赏。

意大利人在16世纪开始把睡莲种植在园林中，将其应用为绿化装饰水池的背景物。

王莲在1801年的发现运用在很大程度上勾起了人门对湿地植物研究的兴致。

19世纪40年代末是人们利用水生植物装饰、建造花园的第一个巅峰时期。

当时的富豪们痴迷于通过建造水景园以彰显其社会地位，各种热带水生植物被他们狂热地栽培和种植，他们花费重金和大量人力去寻找珍贵的水生植物品种，使得水生植物的应用得到了很大程度的促进。

生态环境学报 2012, 21(9): 1640-1646 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目：国家重点基础研究发展计划项目（2007CB407200-5）作者简介：胡婵娟（1981年生），女，助理研究员，博士，主要从事植被恢复、土壤微生物及土壤碳循环方面的研究。

E-mail: huchanjuan1981@ 收稿日期：2012-07-26植被恢复的生态效应研究进展胡婵娟1，2，郭雷11. 河南省科学院地理研究所，河南 郑州450052；2. 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室，北京100085摘要：植被在水土保持、水源涵养及生态系统的固碳过程中起着重要的作用。

植被恢复是指运用生态学原理，通过保护现有植被、封山育林或营造人工林、灌、草植被，修复或重建被毁坏或被破坏的森林和其他自然生态系统，恢复其生物多样性及其生态系统功能。

目前，植被的自然及人工恢复是改善脆弱生态系统及退化生态系统生态环境现状最有效的措施。

植被在恢复过程中对地上植被生态系统，物种多样性的恢复有着重要影响，同时通过凋落物及根系的输入，可以有效改善地下生态系统，增加土壤的养分含量、改善土壤的物理结构、增加土壤生物的生物量及活性。

文章以地上及地下生态系统为出发点，综述了植被恢复过程中自然及人工恢复过程中不同的植被类型、不同的恢复时间下植物物种组成和多样性、土壤理化性质及土壤微生物群落的变化。

植被的自然及人工恢复在一定程度上均能增加植物物种的多样性，随着恢复年限的增加物种的组成发生改变且多样性呈增加趋势，但一些特殊环境下不当的人工恢复可造成植被演替向退化方向发展，降低生物多样性。

不同的植被类型由于其生长方式的不同对土壤理化性质和土壤微生物的影响存在差异，随着恢复年限的增长，土壤理化指标及微生物学指标呈现先增加而后趋于平稳的状态。

针对已有的研究进展，提出在未来的研究过程中，一方面应该增加更多的对比研究，对不同环境下，不同的恢复物种，不同的恢复方式进行更深入地探讨；另外一方面应增加不同尺度的研究，现有的研究多集中在样地尺度，未来应在更大尺度上进行分析；再者，地上及地下生态系统之间的相互关系及影响机理一直是土壤学科研究的热点，植被恢复过程中应增加更多该方面的机理研究。

固碳大气颗粒物污染是城市主要环境问题，在目前尚不能完全依赖污染源治理以解决环境问题情况下，借助自然界的清除机制是缓解城市大气污染压力的有效途径，城市园林绿化就是其一。

植被叶片因其表面性能（如茸毛和腊质表皮等）可以截取和固定大气颗粒物 [1] ，使颗粒物脱离大气环境而成为消减城市大气环境污染的重要过滤体[2] 。

因此植物叶片滞尘量越大，对大气颗粒物的消减作用越强。

不同种类植被的环境效应各有差异 [3] 。

城市园林植被中，阔叶乔木植物叶片面积较大、树冠宽阔，滞尘量较高，对大气颗粒物截留效果显著，通常被认为是滞尘植物的首选树种。

乔木冠层距地面通常较高，其叶片滞尘主要来自大气沉降颗粒物，而相对低矮的植物叶片靠近路面，直接受机动车排放和地面扬尘影响，尤其是生长高度为 1～2 m 的灌木植物叶片位置处于行人呼吸带范围，这一高度空气颗粒物浓度在距地10 m范围内为最大 [4] ，叶片滞尘效应可以作为反映城市街道污染暴露水平的良好指标。

1 样品采集与测试所谓叶片滞尘效应指在某种环境状况下单位面积叶片上能够累积的大气颗粒物数量，以及颗粒物在叶片表面存在形态。

本文即以叶片滞尘量测试和滞尘颗粒物形态观察为研究目的进行样品采集与测试。

为避免降水等特殊天气影响，设定在2005年5月至7月期间石家庄市无雨、晴朗微风天气状况下进行道路旁大叶黄杨叶片样品采集。

每个点选取位于大叶黄杨植株顶端的10片成熟叶片，用去离子水反复冲洗至表面清洁，用纸巾吸干水分，作为截取降尘颗粒叶片的初始状态。

5日后将这些叶片取下带回实验室，用去离子水反复清洗，过滤清洗液，滤纸真空烘干后，于万分之一天平上称重，获得叶片上的总滞尘量。

叶片面积采取打孔换算法：每个点位上的10片叶片清洗干净后，于每片上打一直径 1 cm 的圆孔，称取圆孔叶片的重量，再换算成整个叶片的面积。

由总滞尘量比叶片总面积得到第一个5日周期内单位面积叶片滞尘量。

摘取第一个周期叶片的同时再淋洗出另10片叶片，待又一个5日后再取回，依次进行清洗、过滤、称重及滞尘量计算，如此重复5次，获得5个5日周期内的叶片单位面积滞尘量。

滨河植被种类调查实验报告
实验目的：
1. 了解滨河地区的主要植被种类及其分布情况。

2. 了解植被分布与环境条件之间的关系。

实验方法：
1. 选择一段沿江公园，通过观察和拍照的方式记录各个站点的
植被种类、树高和覆盖度等信息。

2. 在不同的站点设置样方，记录样方内各个植物物种的数量、高度、
茎径等信息，以及周围环境条件（如土壤湿度、光照强度等）。

3. 通过统计数据和观察分析，了解滨河地区的主要植被种类及其分布
情况，并分析植被分布与环境条件之间的关系。

实验结果：
1. 滨河地区主要植被种类包括：杨树、枫杨、槐树、柳树、桂
花树、云杉等，其中以杨树和枫杨为主。

2. 不同站点的植被组成和树种比例存在一定差异，一般以杨树和枫杨
为主，同时也有槐树和柳树分布。

3. 滨河地区的植被分布主要与土壤湿度、光照和温度等环境因素相关。

例如，在水边和湿润地区，柳树和杨树比较多，而在比较干燥的地区，槐树和桂花树分布较多。

实验结论：
1. 滨河地区主要以杨树、枫杨为主，同时也有其他树种的分布。

2. 滨河地区的植被分布受到环境因素的影响，其中土壤湿度、光照和
温度是影响植被分布的主要因素。

实验建议：
1. 建议在未来的实验中，可以调查更多的植被种类和站点，并
且加强对环境因素的观测和分析。

2. 建议对不同的植被种类进行深入的研究，包括其生长特点、适应环
境能力等方面。

3. 建议将本次实验的结果运用到生态保护和城市规划中，为保护和改善滨河生态环境提供依据。

植被对自然地理环境的影响笔记全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：植被是地球上生物多样性最为丰富的生态系统之一，它对自然地理环境的影响是非常重要的。

植被不仅可以影响气候、水文循环和土壤侵蚀等自然地理过程，还可以提供栖息地、食物和氧气等必需资源。

本文将从植被对自然地理环境的影响进行详细探讨。

植被可以影响气候。

植被通过蒸腾作用释放水汽到大气中，形成云层和降雨，从而影响降水分布和气候变化。

植被还可以吸收太阳辐射，减少地表温度的升高，缓解城市热岛效应，改善城市环境。

植被的分布和类型会影响地区的气候和生态环境，不同类型的植被会呈现不同的气候特征，例如热带雨林的高温多雨和草原的干湿季节交替。

植被对水文循环也有重要影响。

植被的根系可以固定土壤，减少土壤侵蚀，保持土壤水分，提高土壤的保水能力。

植被可以吸收雨水，减少径流量，延长地表径流滞水时间，减少洪水的发生概率。

植被还可以净化水质，降低水体中的污染物浓度，提高水质水量，改善生态环境。

植被对土壤侵蚀也有显著影响。

植被的根系可以固定土壤，防止水土流失，减少土壤侵蚀的发生。

大面积植被的覆盖可以有效减少山体滑坡、泥石流等自然灾害的发生，保护生态环境和人类安全。

植被对地理环境的影响还体现在提供栖息地、食物和氧气等方面。

植被为许多动物提供栖息地和食物来源，维持了生物多样性的稳定，保护了生态平衡。

植物通过光合作用释放氧气，吸收二氧化碳，维持了大气中氧气和二氧化碳的平衡，维持了地球生态系统的稳定。

第二篇示例：植被是地球上最基本的生态系统组成部分之一，它对自然地理环境有着重要的影响。

植被不仅影响着气候变化、土壤侵蚀等自然地理现象，还对生物多样性、水循环、气候调节等方面起着关键作用。

本文将深入探讨植被对自然地理环境的影响。

植被对气候变化有着重要的影响。

植被通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，从而减少大气中温室气体的含量，有利于缓解气候变暖。

植被的蒸腾作用也能够降低环境温度，减少土壤水分蒸发，维持地表水分平衡，影响降水分布和气候特征。

草地生态系统的结构与功能研究及其生态效应分析草地生态系统是地球上最主要的生态系统之一，它包括草甸、草原、牧场和荒漠边缘等土地类型。

草地生态系统在维持生物多样性、土壤保持、水文循环、碳循环和氮循环等生态功能方面发挥着重要作用。

然而，随着人类活动的不断扩大，草地生态系统的结构和功能发生了很大的变化，生态效应也出现了许多问题。

因此，本文将重点探讨草地生态系统的结构与功能研究及其生态效应分析。

一、草地生态系统的结构草地生态系统主要由植物、动物和微生物组成。

植物是草地生态系统的构成基础，它们对土地稳定性和生境保护起着至关重要的作用。

草地生态系统中常见的植物有草本植物、灌木和乔木等。

不同类型的草地生态系统具有不同的植被组成，这些植物根据其在生态系统中的作用可分为原生植物和外来入侵植物。

动物是草地生态系统中的另一个重要组成部分。

其主要包括草食动物、食肉动物、鸟类、爬行动物和无脊椎动物等。

草地生态系统中的动物种类和数量通常反映了该区域的生态环境状况和生态服务情况。

微生物同样是草地生态系统中的重要组成部分。

微生物在土壤中的作用非常重要，它们参与了土壤的分解、有机物质的分解和氮和磷等元素的循环。

二、草地生态系统的功能草地生态系统在维持生物多样性、土壤保持、水文循环、碳循环和氮循环等方面发挥着重要作用。

1. 维持生物多样性草地生态系统拥有许多生物多样性，包括植物和动物。

它们互相依存，构成了一个复杂的生态系统。

草地生态系统能够维持大量的物种群落，并提供良好的栖息环境和繁殖地点。

这种多样性的维护是草地生态系统的一个主要生态服务。

2. 土地保持草地根系丰富，能够牢固地固定土壤，并能够保护土壤不受水和风的侵蚀。

在砂漠和荒漠地区，草地生态系统的保护能够防止沙漠化的进一步扩大，维持土地的健康和生产力。

3. 水文循环草地生态系统在地表水循环和地下水循环中都起着非常重要的作用。

草地植物的根系可以促进水分渗透和土壤水分的蓄积。

草地植被能够在地表形成一层保护层，能够将雨水蓄留在地表，减少洪水。

公园植物配置与生态功能分析随着城市化的不断加速，公园成为了人们日常休闲娱乐的主要去处。

而公园中的植物配置和生态功能直接关系着公园的环境质量和生态效应。

对公园植物配置与生态功能进行深入分析和研究，对于提升公园的生态景观和环境质量具有重要意义。

一、公园植物配置的意义1.创造美丽生态环境公园是城市中的绿色生态节点，其植物配置直接关系着城市绿地的美观与环境质量。

在公园中进行合理的植物配置，可以创造出美丽的生态环境，提升城市绿地的观赏性和休闲性。

2.改善生态环境公园植物配置的合理性，能够对周围的环境产生积极的影响。

高大的乔木和灌木可以有效地减缓风速和遮挡阳光，起到调节气候的作用。

不同种类的植物可以形成复杂的生态系统，促进土壤和水的保持，改善城市生态环境。

3.促进生物多样性公园中的植物配置直接影响着生物多样性，合理配置丰富多样的植物种类，可以吸引各种生物栖息其间，形成一个生物多样性的生态系统。

这不仅能够提高公园的生态价值，也能够为城市增添一份独特的生态文化。

1.多样性在公园植物配置中，要尽可能地增加植物的多样性。

不同种类的植物具有不同的生长习性和生态功能，多样性的植物可以构建丰富复杂的生态系统，有利于促进生物多样性和增强生态稳定性。

2.适应性公园植物的选择要具有一定的适应性，即要能够适应当地的气候、土壤和水分条件。

选择适应性强的植物种类，可以降低植物的管理成本，减少植物因环境原因引起的死亡率，保证公园植物的良好生长状态。

3.生态功能在公园植物配置中，不仅要考虑植物的观赏价值，更要注重其生态功能。

选择一些能够净化空气、调节气温、固土保水的植物种类，使得公园的生态功能更加完善。

4.生长空间在公园植物配置时，要合理规划不同植物种类的生长空间，避免植物之间的竞争和相互干扰。

合理规划生长空间能够保证植物的正常生长，使得公园的植物配置更加和谐。

三、公园植物的生态功能分析1.净化空气公园中的植物通过光合作用能够吸收二氧化碳，释放出氧气，从而净化空气，降低城市的空气污染。

岩溶生态系统中不同植被枯落物对土壤理化性质的影响及岩溶效应邓艳;蒋忠诚;覃星铭;祁晓凡;蓝芙宁;吴华英【摘要】对广西弄拉岩溶生态系统中60a成熟林、20a乔幼林和10a灌丛的枯落物、土壤理化性质和岩溶效应进行了研究.研究表明:(1)成熟林、乔幼林和灌丛调落物储量分别为18.4、16.9、1.9 t/hm2,通过凋落物归还土壤的营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Si、Al、Fe、Zn、Cu、Na 、Mn)的年归还总量依次为:乔幼林(4.657t/hm2)>成熟林(4.068 t/hm2)>灌丛(0.193 t/hm2).弄拉成熟林的枯落物储量是灌丛的10倍,枯落物12种元素的归还量是其21倍.(2)成熟林枯落物有效拦蓄量是灌丛的11倍,保障了土壤的持水能力.(3)随着土壤的加深,枯落物对其影响减弱.深层土壤的理化性质主要受母岩的影响,化学性质比较稳定,而表层土受枯落物和植被影响大,枯落物的储量、分解程度和组分等控制着表层土有机质、有效N/P/K、有效锰、有效锌等有效态的含量,对元素的全量分布影响不大,影响土壤元素全量空间分布的因子主要是母岩.枯落物可以促进碳酸盐岩的成土速率.植被的发育程度越高,其涵养的表层岩溶泉的溶质含量越多.枯落物的存在增加了水在表层岩溶动力系统中的滞留时间,同时给岩溶生态系统注入更多的有机质和CO2,加速表层岩溶动力系统的运行.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2009(029)006【总页数】9页(P3307-3315)【关键词】岩溶生态系统;枯落物;土壤理化性质;表层岩溶泉;岩溶效应【作者】邓艳;蒋忠诚;覃星铭;祁晓凡;蓝芙宁;吴华英【作者单位】中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;广西师范大学生命科学学院,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质大学,武汉,环境学院,湖北,武汉,430074;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质大学,武汉,环境学院,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】Q142;Q948岩溶生态系统是受岩溶环境制约的生态系统[1～3]，石灰土土层薄，风化成土速率慢，土壤侵蚀速率快，有机碳易于积累，营养元素供给速率慢等特征是碳酸盐岩背景下的石灰土特征[4]。

第29卷第4期2022年8月水土保持研究R e s e a r c ho f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .29,N o .4A u g.,2022收稿日期:2021-06-18 修回日期:2021-07-08资助项目:国家自然科学基金(41877083,41440012,41230852) 第一作者:许小明(1990 ),男,山西广灵人,博士研究生,研究方向为植被恢复的水土保持效益评价㊂E -m a i l :1559668557@q q.c o m 通信作者:张晓萍(1971 ),女,河南温县人,研究员,博士生导师,主要从事植被恢复的水土保持效益评价研究㊂E -m a i l :z h a n g x p@m s .i s w c .a c .c n 黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持效应研究进展许小明1,易海杰2,何亮1,吕渡2,贺洁1,邹亚东1,王浩嘉1,薛帆1,田起隆2,王妙倩1,张晓萍1,2(1.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,陕西杨凌712100;2.中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨凌712100)摘 要:枯枝落叶层是林地垂直结构中参与水文循环过程的重要作用层,在涵养水源和保持水土中发挥着重要作用㊂黄土高原经过20年植被快速恢复,枯落物覆盖使近地表植被特征和生态过程变化明显,这必将影响地表土壤水分入渗㊁产汇流等水文和土壤侵蚀过程㊂为全面掌握黄土高原地区林地枯枝落叶层的水土保持效应研究动态,系统回顾了林地枯枝落叶层在凋落动态㊁蓄积量变化㊁截留降雨㊁阻延地表径流㊁提高土壤抗蚀抗冲能力和增加土壤入渗等方面的研究历史㊂分析了目前林地枯枝落叶层研究中存在的若干问题,提出未来黄土高原地区应加强野外坡面枯落物原位长期监测和降雨试验研究,开展多地貌㊁多尺度研究,关注天然林和人工林枯枝落叶层水土保持功能的对比研究,以及水文物理过程模型建立和参数确定,并重视林地枯枝落叶层的保护和监管㊂关键词:林地;枯枝落叶层;水土保持效应;黄土高原中图分类号:S 714 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2022)04-0415-07R e s e a r c hA d v a n c e s o n W a t e r a n dS o i l C o n s e r v a t i o nE f f e c t s o fF o r e s tL i t t e rL a ye r o n t h eL o e s sP l a t e a u X U X i a o m i n g 1,Y IH a i j i e 2,H EL i a n g 1,L ÜD u 2,H EJ i e 1,Z O U Y a d o n g 1,WA N G H a o j i a 1,X U EF a n 1,T I A N Q i l o n g 2,WA N G M i a o q i a n 1,Z H A N G X i a o p i n g1,2(1.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f S o i lE r o s i o na n dD r y l a n dF a r m i n g on t h eL o e s sP l a t e a u ,I n s t i t u t e o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,N o r t h w e s tA&F U n i v e r s i t y ,Y a n g l i n g ,S h a a n x i 712100,C h i n a ;2.I n s t i t u t e o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,C A S &MW R ,Y a n g l i n g ,S h a a n x i 712100,C h i n a )A b s t r a c t :L i t t e r i sa n i m p o r t a n t l a y e r i n v o l v e d i nt h eh y d r o l o g i c a l c yc l e p r o c e s s i nt h ev e r t i c a l s t r u c t u r eo f f o r e s t l a nd s ,a n d p l a y s a n i n d i s pe n s a b l e r o l e i nw a t e r r e t e n t i o na n d s o i l c o n s e r v a t i o n .Af t e r 20y e a r s o f r a p i d v eg e t a t i o nr e s t o r a t i o no nth eC hi n e s eL o e s sP l a t e a u ,l i t t e rc o v e r a g ei nf o r e s t l a n d sh a sc a u s e ds i gn i f i c a n t c h a n g e s i nv e g e t a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s a n de c o l o g i c a l p r o c e s s e s o n t h en e a r s u r f a c e ,w h i c hw i l l c e r t a i n l y a f f e c t t h eh y d r o l o g i c a l a n d s o i l e r o s i o n p r o c e s s e s s u c h a s s o i l i n f i l t r a t i o n ,s u r f a c e r u n o f f a n d c o n f l u e n c e .I no r d e r t o c o m p r e h e n s i v e l yg r a s p t h e d y n a m i c s o f s o i l a n dw a t e r c o n s e r v a t i o n e f f e c t s o f l i t t e r l a ye r i nf o r e s t l a n d s o n t h e L o e s sP l a t e a u ,w e s y s t e m a t i c a l l y r e v i e w e d t h e r e s e a r c h p r og r e s s o f l i t t e r l a ye r i nf o r e s t l a n d s i n t e r m s o f t h e l i t t e r d y n a m i c s ,a c c u m u l a t i o n c h a ng e s ,r a i n f a l l i n t e r c e p t i o n ,s u r f a c e r u n o f f i n t e r c e p t i o n ,s o i l e r o s i o n r e s i s t -a n c e a n d s o i l i n f i l t r a t i o n .S o m e e x i s t i n gp r o b l e m s i n th e c u r r e n t s t u di e so n l i t t e r l a ye r i nf o r e s t l a n d so nt h e L o e s sP l a t e a uw e r e a n a l y z e do b j e c t i v e l y .I n t h e f u t u r e ,t h e l o ng -t e r mi n -s i t u m o n i t o r i n g a n d r a i n f a l l e x pe r i -m e n t s o nf i e l ds l o p e ss h o u l db es t r e ng th e n e d ,a n d m u l ti -l a n d f o r m a sw e l la s m u l t i -s c a l ed yn a m i cs t u d i e s s h o u l db e c a r r i e do u t .I na d d i t i o n ,w ea r es u p p o s e d t o p a y a t t e n t i o nt o t h ec o m p a r a t i v es t u d i e so nt h ee c o -h y d r o l o g i c a l f u n c t i o n so f l i t t e rl a y e r i nn a t u r a l f o r e s t sa n da r t i f i c i a l f o r e s t s ,a n de s t a b l i s hh y d r o -p h ys i c a l p r o c e s sm o d e l s a n dd e t e r m i n e t h e r e l e v a n t k e yp a r a m e t e r s ,a sw e l l a s e n h a n c e t h e p r o t e c t i o n a n d s u pe r v i s i o n of l i t t e r l a ye r i nf o r e s t l a n d s .K e y w o r d s:f o r e s t l a n d s;l i t t e r l a y e r;s o i l a n dw a t e r c o n s e r v a t i o ne f f e c t s;L o e s sP l a t e a u全球范围内,黄土高原以水土流失最为严重而闻名于世[1]㊂据陕县水文站观测资料显示,1919 1959年黄土高原地区多年平均输沙量为16亿t[2-3]㊂为控制严重水土流失造成的原位效应和异位效应,自20世纪70年代末期,国家和地方各级政府陆续实施了流域综合管理(1970s 1980s)和退耕还林(草)(1999年至今)等一系列重大水土保持措施㊂据统计,黄土高原地区水土流失面积由1980年代早期的4.3ˑ105k m2下降到2018年的2.14ˑ105k m2[1,3]㊂多年平均输沙量由过去的1.6ˑ109t减少至2000 2018年的2.44ˑ108t[2,4-5]㊂植被恢复是遏制黄土高原地区土壤侵蚀和控制黄河输沙的最重要的因子且其作用具有长效性[6],这已被1999年至今黄土高原地区锐减且近些年保持低位稳定的年输沙量所证明[2,7-8]㊂过去有关植被水土保持功能的研究,主要关注林冠层降雨截留㊁削弱雨滴动能[9-11]和根系土壤层在增加降雨入渗㊁固土防蚀能力和减少径流输移等[12-15]方面的作用㊂然而针对黄土高原林地枯枝落叶层的水土保持效应研究比较薄弱㊂枯枝落叶层,即死地被物层,是森林垂直结构中最重要的层次,是参与森林水文循环过程中的重要作用层,在涵养水源和保持水土中发挥着重要作用[16-18]㊂国内学者就黄土高原地区典型天然林地和人工林地(乔木㊁灌木)枯枝落叶层凋落速率㊁分解速率㊁蓄积量变化㊁水分含量㊁截留降水㊁持水能力㊁降低雨滴溅蚀㊁抑制土壤蒸发㊁阻延地表径流㊁土壤表层理化性质改善㊁养分归还和提高生物活动强度等方面开展了一些有意义的研究[10,18-22],有助于明晰林下枯落物的分布特征和减轻土壤侵蚀的重要作用㊂较为系统性地归纳和分析黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持综合效应,可以及时报导最新研究成果,促进对黄土高原半干旱㊁半湿润地区主要林地枯落物分布规律的深入认识,并深刻理解其持水能力㊁拦蓄径流和调控土壤侵蚀的生态功能㊂本文从6个方面梳理当前黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持功能的研究现状,并对其进行综合评价,提出需要进一步研究的科学问题,以期为黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持功能的深入研究㊁植被恢复措施优化和森林抚育管理提供科学支撑㊂1林地枯枝落叶层水土保持效应研究现状森林是陆地防止水土流失的积极因素,枯枝落叶层(O层)是森林生态系统特有的层次,是近地表水文效应的主要作用层,对保护森林土壤资源,减轻土壤侵蚀具有非常重要的作用,根据分解程度,划分为3个层次,即未分解层㊁半分解层和粗腐殖质化层[6,18,23]㊂国内外科研工作者很早认识并重视到枯枝落叶层在涵蓄降水㊁拦蓄泥沙方面的水文功能,并陆续开展了一系列野外定位研究和室内试验,取得了许多重要成果[18,24-38]㊂由图1可知,以往有关黄土高原地区乔木㊁灌木群落枯枝落叶层的野外调查样地(黑色点位)主要分布在区域中南部㊂土石山区㊁丘陵沟壑区和高塬沟壑区虽均有分布,但以土石山区研究最多,主要涵盖六盘山㊁子午岭㊁黄龙山和秦岭地区,而水土流失严重的丘陵沟壑区和高塬沟壑区的研究相对较少㊂以往研究主要采用野外坡面样地调查㊁定位监测㊁野外自然和人工模拟降雨㊁室内人工模拟降雨和浸泡等方法来研究天然林和人工林主要恢复植被类型[山杨(P o p u l u sd a v i d i a n a D o d e)㊁油松(P i n u s t a b u l i f o r m i s C a r r.)㊁刺槐(R o b i n i a p s e u d o a c a c i a L.)㊁栎树(Q u e r c u s L.)和沙棘(H i p p o p h a er h a m n o i d e s L i n n.)等]枯枝落叶层的水土保持效应(表1)㊂图1黄土高原不同地貌类型区林地枯枝落叶层主要调查样地的空间分布1.1枯枝落叶层凋落及蓄积量动态变化枯枝落叶层是森林生态系统物质能量循环中的一个重要垂直结构层次,具有重要的生态水文功能,研究枯落物的凋落动态对掌握枯枝落叶层积累特征,识别枯落物初级生产力具有重要意义㊂常见的枯落物凋落动态研究方法主要有野外样地凋落物收集器法和蓄积量定期实测法[22]㊂气候植被带和植被类型等是导致林地枯枝落叶凋落起始时间和凋落过程产生差异的重要影响因子㊂黄土高原地区不同气候带或同一气候带内典型植被类型枯枝落叶在年㊁季节㊁月和半月尺度的凋落速率已被研究[22,43]㊂北部森林草原带和南部森林带落叶乔木㊁灌木植被分别在9月中下旬和10月上中旬叶片开始凋落㊂受不同树种生态学特性影响,其凋落过程存在差异㊂研究表明,黄614水土保持研究第29卷土高原地区落叶阔叶林和灌木林地,如山杨㊁栎树㊁刺槐㊁桦树(B e t u l a p l a t y p h y l l a)和沙棘等枯枝落叶以9月和10月最为集中,该阶段凋落量约占全年凋落总量的75%以上[19]㊂而针叶林如油松,其凋落过程主要发生在10月 次年4月,呈现明显的节律性[53]㊂凋落物主要成分均为落叶,约占总凋落量的60%~90%[43],又以半分解层为主[54-55]㊂森林枯枝落叶层蓄积量随凋落量和分解量的变化而一直处于动态变化中㊂以乔木群落为例,吴钦孝等[54]认为陕北丘陵沟壑区人工山杨林和油松林枯落物分别以1月份和4月份蓄积最大,而10月和7 8月蓄积量分别达到全年最低值㊂在中龄林的林分结构下,山杨林和油松林枯落物蓄积量均无明显增减㊂蓄积量受植被类型㊁密度㊁林龄㊁地形因子㊁气候(温度和降水)和人为活动等因子的影响㊂黄土高原地区枯落物蓄积量表现为乔木群落>灌木群落>草本群落[39];针叶林枯落物蓄积量>落叶阔叶林[48]㊂六盘山地区华北落叶松(L a r i x p r i n c i p i s-r u p p r e c h t i i M a y r.)枯落物厚度和蓄积量随密度增大存在一定上限,密度在1600株/h m2时厚度和蓄积量最大[55]㊂不同坡向㊁坡度㊁坡位等地形因子的对比分析表明阴坡枯落物蓄积量较阳坡枯落物蓄积量明显增加,陡坡不利于枯落物蓄存,枯落物蓄积量表现出下坡位>中坡位>上坡位㊂黄土高原从南到北,随降水量的递减,枯落物蓄积量表征为减少的趋势㊂人为放牧㊁火灾和采伐林木等也会减少枯落物的蓄积量㊂表1黄土高原地区林地枯枝落叶层主要研究成果地貌类型调查地点植被类型测定指标研究方法参考文献丘陵沟壑区陕西安塞站及纸坊沟流域陕西宜君县 内蒙古鄂尔多斯陕西安塞站刺槐㊁油松㊁沙棘和狼牙刺刺槐㊁杨树㊁柠条和黄蔷薇沙棘凋落动态和持水性质凋落物蓄积量空间变化蓄积量和持水特征野外样地调查㊁定位监测和浸泡法野外样地调查浸泡法[22][39][40]土石山区六盘山香水河小流域黄龙山铁龙湾林场子午岭连家砭林场秦岭山地桦树㊁辽东栎和华北落叶松山杨㊁油松和沙棘柴松㊁油松㊁山杨㊁辽东栎㊁桦树㊁沙棘㊁白刺花㊁虎榛子和胡枝子锐齿栎㊁油松和华山松凋落物持水特征和截持降雨过程凋落和分解速率㊁蓄积量㊁截留降雨㊁拦蓄效应㊁击溅侵蚀㊁提高土壤抗冲性和增加土壤入渗等凋落物厚度㊁蓄积量㊁分解状况㊁持水特征和拦蓄效应凋落速率和蓄积量㊁地表蒸发量㊁持水特征和养分含量野外定位监测㊁人工模拟降雨试验和浸泡法野外定位监测㊁溅蚀板法㊁水槽法㊁人工模拟降雨试验野外样地调查㊁定位监测和浸泡法野外定位监测㊁浸泡法和化学分析[10],[18],[20],[21],[40],[41][19],[42],[43],[44],[45],[46][47],[48][29]高塬沟壑区山西吉县蔡家川流域山西吉县红旗林场山西吉县蔡家川流域甘肃泾川县官山林场刺槐㊁油松㊁沙棘和虎榛子油松㊁刺槐和山杨刺槐㊁油松和刺槐ˑ油松混交林刺槐截持降雨能力凋落物糙率系数n值蓄积量和持水特征蓄积量和持水特征野外定位监测试验槽法野外样地调查和浸泡法野外样地调查和浸泡法[49][50][51][52]1.2枯枝落叶层截留降雨能力森林垂直结构分层中,除林冠层以外,枯枝落叶层具有截留林内降水,减少林地净雨量,延缓地表产汇流过程,补充土壤水分的作用[25,44],其截留机理一直被关注[56]㊂依据枯落物的截留速率,将其划分为截留阶段㊁渗透阶段和饱和阶段[18,20,57]㊂截留量大小不仅与不同植被类型枯落物蓄积量存在直接关系,还与其自身特性(分解速率和持水能力)有关[58]㊂随林地郁闭度增加,枯落物厚度和蓄积量一般越大,截留降水能力越强㊂当枯落物厚度超过标准厚度(0.8~ 1.2c m),在场次降雨过程中,枯落物厚度的差异不会造成其截留降水量的显著差异[57]㊂持水能力越大的枯落物层,分解速率越高,截留能力越强[59]㊂此外,枯落物干湿程度㊁降雨特征(降雨量㊁降水时长和雨强等)和植被类型等均会影响其截留量[18]㊂马雪华[59]研究认为,在降水初期,枯落物较为干燥,其截留量随降水量增大而增大,而截留率表征为相反的变化特征;截留量存在最大阈值,不会随降水过程的持续继续增加[18,49]㊂黄土高原典型土石山区 六盘山主要森林类型枯枝落叶层对大气降水截留的研究结果[18]表明,针叶林林内年截留量和截留率明显高于阔叶林,截留量总体与枯落物蓄积量呈正比例关系㊂此外,枯落物截留降雨能力具有明显的季节和月尺度变化㊂以油松林为例,季节尺度上,截留量表现出夏季>秋季>春季>冬季;月尺度上,6 9月截留量超过全年总截留量的50%[18]㊂1.3枯枝落叶层阻延地表径流能力地表径流流速及流量是土壤侵蚀的主要动力,枯落物覆盖能够直接增大近地表粗糙度,致使地表径流阻力系数增加,径流流动时间延缓,坡面径流流速降低,有利于增加林地土壤入渗,减小径流冲刷土壤,抑制洪峰形成或推迟洪峰过程㊁削减洪峰流量[16,18,41,50,58]㊂枯落物714第4期许小明等:黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持效应研究进展层在很大程度上就是黄土高原国土整治28字方略 全部降水就地入渗拦蓄 中 拦蓄 作用的具体物质和功能化结构的重要部分[60]㊂研究表明子午岭地区不同植被类型枯落物拦蓄量的大小表征为森林>灌丛[47]㊂黄土高原25ʎ坡面覆盖1c m厚度的枯枝落叶,其径流速度为裸坡的1/10~ 1/15[61]㊂坡长(60m)相同时,天然次生林㊁人工林和裸露荒坡的汇流时间分别为30~40m i n,10~20m i n和5.9 m i n,林地汇流时间明显长于裸露荒坡,枯枝落叶层对径流的阻延作用非常显著[62]㊂坡度和径流深(或降雨强度)与枯枝落叶层阻延地表径流速度呈反比,枯枝落叶层厚度则与其呈正比[18,41,57]㊂不同植被类型对比发现,宁南六盘山区华北落叶松枯枝落叶层有效拦蓄深(1.63mm)为辽东栎(Q u e r c u sw u t a i s h a n i c M a r y.)ˑ少脉椴(T i l i a p a u c i c o s t a t a M a x i m.)混交林(0.56mm)的2.9倍,这主要源于华北落叶松枯落物蓄积量较大[63],这已被在子午岭地区的研究结果[48]所证明㊂1.4枯枝落叶层持水能力栽植密度㊁枯落物类型㊁蓄积量㊁组分㊁分解程度的不同,会造成截持降水能力的差异[64]㊂目前,多数研究采用风干枯落物浸泡法来实测枯落物的最大持水量㊁最大持水率和持水过程[20-21]㊂研究结果表明枯落物在浸水前期(2h以内),吸水速度快,尤其在0.5h以内;随浸泡时间延长吸水能力逐渐下降,24h基本达到饱和;枯落物持水量与浸泡时间表征为对数函数关系[65]㊂人工降雨法实测的枯落物持水量也经历了从快速增加到缓慢增加直至趋于稳定的过程[57]㊂不同栽植密度的华北落叶松人工林枯落物最大持水率总体随栽植密度增大而增大,但存在一定的上限,密度在1600株/h m2持水率达到最大值[55]㊂黄土高原地区主要林分类型枯枝落叶层吸水量呈现出华北落叶松>青杨(P o p u l u s c a t h a y a n a R e h d.)>油松>樟子松(P i n u s s y l v e s t r i s v a r.m o n g o l i c aL i t v.),这主要与不同林分叶片生物学特性和结构有关[18]㊂枯落物持水量多少受蓄积量影响,据研究,宁南山区主要乔木和灌木群落枯枝落叶层最大持水率介于177%~387%,乔木群落枯落物蓄积量和最大持水量均大于灌木群落[21]㊂相同林龄条件下,针叶林由于分解速率慢,蓄积量大,其最大持水量>针阔混交林>阔叶林㊂从枯枝落叶层各组分来看,半分解层蓄积量㊁最大持水量和最大持水率均高于未分解层[18]㊂1.5枯枝落叶层抗蚀抗冲能力林地枯枝落叶层覆盖地表对减轻或消减土壤溅蚀具有决定作用㊂黄土高原地区林地土壤溅蚀量通常发生在7 8月,约占全年总溅蚀量的60%以上㊂在土壤类型和坡度相同情景下,枯枝落叶层厚度㊁最大30m i n雨强和林内降雨量是影响林内土壤溅蚀量的主要影响因素[66]㊂吴钦孝等[18]研究结果表明,随油松林和山杨林枯落物厚度增加,林地表土溅蚀量迅速减少,当枯落物厚度达到2c m以上,溅蚀量基本趋近于0㊂和山杨林相比,油松林随枯落物厚度的增加溅蚀量减少较慢,可能由于油松松针较山杨树叶地表覆盖度低㊁分解速率慢和叶片形态小等因素导致㊂林地枯枝落叶层有利于削减坡面径流流速和动能,提高土壤抗冲能力,研究发现林地枯落物随厚度增加抗冲能力明显增强,当枯枝落叶层厚度达到2c m厚度时,即使在暴雨条件下,坡面土壤侵蚀总体得到控制[44,46]㊂汪有科等[45]研究表明黄土高原地区主要植被类型枯枝落叶层抗冲能力表征为油松>山杨>沙棘>刺槐㊂在覆盖1c m厚度枯落物的油松㊁山杨㊁沙棘和刺槐林地上,冲刷1g土壤所需消耗的能量比坡耕地分别增大27.3,24.0,6.5,3.5倍㊂1.6枯枝落叶层增加土壤入渗能力枯枝落叶层能够有效增加土壤入渗,减少地表径流,发挥森林涵养水源的重要作用[67-68]㊂其一,枯枝落叶层覆盖地表,减轻了降雨溅蚀力,保护表土结构和土壤孔隙,阻滞径流[69],利于降雨入渗,增加土壤含水量;其二,枯枝落叶层参与土壤团粒结构形成,改善了表土结构和土壤物理性状,尤其是对0 10c m土层的改善作用最为明显,提高了土壤表层的腐殖质层厚度[44,64]㊂林地表层土壤疏松,有机质含量高,土壤容重小,根系发育,总孔隙度和毛管孔隙度增加,透水性好,促进降雨就地迅速入渗,滞后雨季降水汇流过程,是改变黄土高原地区以超渗产流为主要侵蚀动力土壤侵蚀模式的关键地表结构组成[18,53]㊂郭忠升等[69]对宁南六盘山区主要林分土壤入渗特征的研究表明,林区样地土壤稳渗速率主要介于7.14~22.32m m/m i n,不同土地利用类型土壤平均稳渗速率表征为天然林>人工林>灌木林>草地>农地,其中未采伐林地>采伐林地,与刘向东等[10]在六盘山区森林表层土壤的入渗规律基本一致㊂陈云明等[40]对黄土丘陵沟壑区人工沙棘林地和荒坡土壤入渗能力的对比研究表明,人工沙棘林地在整个测定时段内土壤入渗速率均高于荒坡,尤其以入渗前期差异最大㊂2研究中存在的问题目前,围绕黄土高原主要地貌类型区林地枯枝落叶层的生态水文功能开展的系列研究,对于深刻理解林地枯落物这一特殊层次在拦蓄地表径流,增加土壤入渗,814水土保持研究第29卷发挥水土保持作用等方面具有重要的理论和实践指导意义,有利于重视和保护枯落物层,提高林地经营管理水平,促进当地生态环境保护和高质量发展㊂通过梳理文献,发现以往枯落物的研究过程中,仍然存在一些尚需研究的问题㊂例如,一些研究在估算森林恢复过程中的水土保持效益时,更多地关注和考虑了林冠层盖度,对森林垂直结构分层中非常重要的近地表枯枝落叶层重视程度不够㊂部分土壤侵蚀预报模型缺乏从林地枯枝落叶层盖度㊁厚度及其生态水文功能的角度来评估其水土保持功能㊂目前,黄土高原地区不同气候植被带枯枝落叶层水土保持功能的对比研究有所不足㊂枯枝落叶凋落速率观测方面,对植被快速恢复和生态环境持续改善的丘陵沟壑区和高塬沟壑区长期定位连续观测明显不够㊂枯落物持水能力方面,主要基于充分供水条件下即采用室内浸泡法来研究其最大持水量㊁吸水速率和模拟持水过程,计算出的结果和野外大雨量级(20~30m m/24h)降雨条件下枯落物的最大持水能力基本一致[58]㊂缺乏对不同气候带典型树种在年内自然场次降雨事件和人工降雨变雨强情景下,野外坡面原位枯枝落叶层持水能力的对比分析㊂同时,对不同演替阶段主要树种枯枝落叶层保水保土效益的对比研究不足,缺乏植被演替过程上的分析㊂天然林和人工林枯枝落叶层生态水文功能的对比研究需要进一步加强,以明晰天然林和人工林枯落物水土保持功能的差异㊂另外,有关枯枝落叶层水文功能建立的大多为经验统计模型,物理过程模型存在空白[70]㊂3进一步研究的科学问题黄土高原地区近20a来,随着植被迅速恢复和生态环境持续改善,河川径流和输沙量锐减[7,71]㊂裸露荒坡林草植被建设,尤其是乔灌林地枯枝落叶这一明显而又关键的层次对减轻坡面土壤侵蚀,增加降雨就地入渗具有十分重要的意义[6,18,57]㊂枯枝落叶层水文过程是森林水文过程中不可忽视的一环,理解林地坡面土壤入渗 产汇流过程,明确枯枝落叶层在林地恢复中的水土保持意义对提高林地质量,促进黄土高原生态保护高质量发展具有重大意义㊂基于目前枯枝落叶层生态水文功能研究中存在的一些问题,未来可以考虑从以下几个角度,瞄准科学问题开展进一步的研究㊂3.1开展长时间㊁多气候梯度㊁多地貌和多尺度研究黄土高原从东南到西北跨越温带落叶阔叶林带㊁森林草原带㊁典型草原带和荒漠草原带4个陆地自然带,调查不同气候植被带主要植被类型枯落物厚度㊁盖度和蓄积量长时间序列动态变化特征,未来着眼于不同地貌类型区㊁不同气候梯度带枯落物生态水文功能的对比研究,开展微地貌㊁多尺度(坡面尺度 小流域尺度 大流域尺度 区域尺度)的枯落物水文过程研究㊂土石山区作为重要的河源区,开展秦岭㊁子午岭㊁吕梁山和太行山等水源涵养区枯枝落叶层保持水土的研究工作有助于深刻理解林地枯落物在山区薄层土壤分布带的生态水文意义㊂3.2增强野外坡面长期观测和原位降雨试验研究在黄土高原典型地貌类型区,依据气候植被带从南到北的梯度变化,分别选取区域有代表性的乔灌木林分坡面样地,定位观测枯枝落叶在年㊁季和月尺度上的凋落动态和蓄积量的时空变化特征并予以对比分析㊂考虑到枯枝落叶层在野外的自然结构状态不被破坏,基于此,分别开展自然场次降雨事件和人工模拟变雨强情景下不同林分枯落物类型㊁不同厚度枯落物在截留降雨㊁拦蓄地表径流和抗冲抗蚀能力的对比研究,以揭示和理解林地枯落物在保持水土中的特殊意义㊂加强枯枝落叶层在极端降雨条件下减少坡面地表径流的贡献率分析,有助于理解枯枝落叶层在森林水文过程中的重要作用㊂3.3加强天然林和人工林枯枝落叶层的对比研究黄土高原地区天然林基本上为天然次生林,主要分布在子午岭㊁秦岭㊁黄龙山和六盘山等土石山区,而人工林主要指在历史时期为减少水土流失通过人工措施形成的森林㊂自1999年国家退耕还林政策实施以来新增加的林地以人工林为主,其中丘陵沟壑区和高塬沟壑区分布最多㊂在相似气候条件和地形因子条件下,开展天然次生林和人工林相同林分类型随林龄㊁林分密度变化下枯枝落叶层蓄积量㊁厚度㊁盖度特征及其生态水文功能的对比研究,对于厘清天然次生林和人工林枯落物在水土保持效益中的差异,指导人工林营林规划方案设计和造林地管理具有突出的实际指导意义㊂3.4物理模型建立和参数确定枯枝落叶层作为近地表特殊的水土保持作用层,在林地水土保持效益中,发挥主导作用㊂枯枝落叶层作为联结土壤-植被-大气连续体中非常重要的薄层介质,尤其是枯枝落叶-腐殖质层这一复合层次在减轻土壤侵蚀㊁改善土壤质量和增加土壤入渗方面的综合效益日益受到更多的关注㊂开展黄土高原不同地貌类型区典型植被类型枯枝落叶层水文动态特征,建立具有物理意义的林地枯枝落叶层水土保持评价模型,对影响模型评估结果的主要参数,如枯落物种类㊁厚度㊁盖度㊁堆积状态㊁分解状态和叶片特征等进行确定和修正㊂914第4期许小明等:黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持效应研究进展。

植物群落生态学了解植物群落的组成和生态学功能植物群落生态学：了解植物群落的组成和生态学功能植物群落是指在某一地理区域内，由不同种类的植物组成的生物群体。

它们在相互作用中形成复杂的生态系统，并对环境起着重要的生态学功能。

了解植物群落的组成和生态学功能对于生态系统的保护和恢复至关重要。

本文将介绍植物群落的组成、结构以及其在生态系统中的功能。

一、植物群落的组成植物群落的组成是指由哪些植物种类构成的。

在一个特定的区域内，植物群落可以包括多种植物，例如草本植物、灌木和乔木等。

植物的生长受到当地的气候、土壤等环境因素的影响，因此植物群落的组成会随地理位置和环境条件的不同而有所变化。

植物群落的组成不仅仅包括不同的植物种类，还包括它们之间的相对丰度和空间分布。

相对丰度是指在群落中某个植物种类所占的比例，而空间分布则是指植物在群落内的分布格局。

通过研究植物群落的组成，我们可以更好地了解该地区的植物多样性以及生态系统的结构与功能。

二、植物群落的结构植物群落的结构是指植物在空间上的排列方式。

植物群落的结构可以分为垂直结构和水平结构两个方面。

垂直结构是指植物在高度上的分布。

在一个植物群落中，不同种类的植物可以根据其生长形态和对环境的适应能力而分布在不同的高度。

例如，大树通常生长在较高的位置，而矮小的草本植物则分布在较低的位置。

这种垂直结构使得不同植物能够充分利用空间资源，并形成多层次的植被结构。

水平结构是指植物在水平方向上的分布格局。

植物群落的水平结构可以呈现出不同的类型，例如单一型、斑块型和连续型等。

单一型的水平结构是指植物群落内各种植物种类呈现均匀分布的情况。

斑块型的水平结构是指植物群落内各种植物种类形成不同大小的斑块状分布。

而连续型的水平结构则是指植物群落内各种植物种类形成连续性的分布，常见于森林等生态系统。

通过研究植物群落的结构，我们可以了解植物群落内植物的空间组织方式，进而推测植物之间的相互作用关系，以及与其他生物群体之间的相互作用方式。

文中初步探讨了国内河岸带发展和管理工作的现状，深入分析了当前研究中存在的问题和不足之处，明确指出了针对不同地域的典型样带具有的景观生态效应有所不同。

选择适宜的物种和科学的植被群落是今后河岸带景观效应功能发展趋势。

河岸带景观生态问题涉及植物配置、土地治理、城市卫生及水利基础建设等，随着一些工业大省的河岸带景观生态受到严重干扰，导致河岸带结构发生改变，生态功能退化，其中河岸带植被格局和生物群落破坏尤其严重。

目前，加大对河岸带植被建设和保护工作有利于河岸带景观生态效应的修复和流域生态安全的保护作用。

本文通过回顾我国河岸带研究的历史及最新进展进行了系统的分析和总结。

以期加强我国河岸带景观生态效应和保护流域生态安全。

1 定义河岸带的定义有广义和狭义之分，广义指的是靠近河边植物群落包括其组成、植物种类多度及土壤湿度等同高地植被明显不同的地带；狭义所指河水、陆地交界处的两边，直至河水影响消失为止的地带。

1996年，国外关于河岸带定义、河岸带在流域生态学中的功能等最新信息传入我国，极大地推动了我国河岸带生态学的发展。

河岸带通过过滤和截留沉积物、水分以及营养物质等来协调河流横向和纵向，因而在与之相关的土壤侵蚀程度降低、渠道稳定化、生物栖息地保护以及水质改善方面都起着重要的作用。

2 我国河岸带植被研究进展我国河岸带景观生态保护工作主要集中在塔里木河流域、长江三峡段、香溪河流域以及关帝山文峪河流域等，保护工作主要集中在河岸带植物的群落格局、生物多样性、荒漠河岸带植被与环境关系等方面。

目前我国以流域为对象开展的研究工作，一部分是关于流域生态安全及其评价、流域水源利用、水文地质灾害防治、水污染防治、河岸侵蚀和保护、水利工程等领域；另一部分是关于河岸带植被结构、物种多样性、缓冲功能、廊道功能、河岸带动态及其影响因素等河岸带生态学领域。

3 河岸带的功能和管理河岸带是指高低水像之间的河床及高水位之上直至河水影响完全消失为止的地带，包括非永久被水淹没的河床及其周围新生的或残余的洪泛平原，其横向延伸范围可抵周围山麓坡脚。

漓江流域水陆交错带植被配置型式分类及生态特征任远;王冬梅;信忠保【摘要】通过以漓江流域水陆交错带为研究对象,选取了40个样地实地调查其草本层盖度、植被类型、河岸带宽度、坡度、周边土地利用类型、位置、人为干扰度等指标,运用聚类分析的方法将漓江流域水陆交错带现有植被配置型式进行汇总分类研究,划分结果为:江心洲天然灌草型式(T1)、远郊天然林乔灌草型式(T2)、城区人工乔草型式(T3)、缓坡边滩天然草本型式(T4)、农商用地人工林乔灌草型式(T5)和城外天然乔灌草型式(T6).通过对各种植被配置型式的生态特征分析,探讨了漓江流域现有的不同植被配置型式的退化状况及其存在的生态退化问题和原因,提出了生态恢复建议:江心洲天然灌草型式和远郊天然林乔灌草型式生态退化程度较小,宜采取保护和自然恢复的方法;城区人工乔草型式采用近自然方法治理;缓坡边滩天然草本型式适当采用引种和育植方法治理;农商用地人工林乔灌草型式生态恢复应注重生境多样性的恢复;城外天然乔灌草型式退化较为严重,采用全系列生态护坡和土壤生物工程护坡进行治理.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2014(034)015【总页数】12页(P4423-4434)【关键词】漓江;水陆交错带;植被配置;生态恢复【作者】任远;王冬梅;信忠保【作者单位】北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083;北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083;北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083【正文语种】中文水陆交错带即是学者们常说的河岸带或消落带，国外对消落带研究较早且较为深入，北美、欧洲、澳大利亚、日本、南非等国家将位于水陆生态系统的交错带，称之为河岸带[1-3]；而国内研究起步则相对较晚，对水陆交错带出现过“消涨带”、“涨落区”、“消落区”、“消落带”等几种叫法。

中国典型植被类型NDVI动态变化与气温、降水变化的敏感性分析一、本文概述本文旨在探讨中国典型植被类型（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）的动态变化与气温、降水变化的敏感性。

NDVI作为一种重要的遥感植被指数，能够反映植被的生长状况、覆盖度以及生产力等关键信息。

气温和降水作为影响植被生长的主要气候因子，对NDVI的变化具有重要影响。

因此，研究NDVI与气温、降水之间的敏感性关系，有助于深入理解植被动态变化的驱动机制，为生态环境保护、气候变化研究以及农业可持续发展提供科学依据。

本文将基于长时间序列的遥感影像数据，结合地面气象观测数据，运用统计分析方法，对中国典型植被类型的NDVI动态变化进行定量描述。

通过构建敏感性分析模型，评估气温和降水变化对NDVI的影响程度，揭示不同植被类型对气候变化的响应机制和差异。

本文的研究结果将有助于深入了解中国植被动态变化的特点和规律，为生态环境保护和可持续发展提供决策支持。

本文的研究方法和成果也可为类似地区或国家的植被动态变化与气候变化关系研究提供借鉴和参考。

二、研究区域与数据来源本研究选取了中国境内具有代表性的植被类型分布区作为研究区域，这些植被类型包括森林、草原、荒漠和湿地等。

具体研究区域的选择基于中国植被图的分类和中国生态系统研究网络（CERN）的布局，确保所选区域能够全面反映中国植被类型的多样性及其地理分布特点。

数据来源主要包括遥感数据和气象数据。

遥感数据选用了长时间序列的归一化植被指数（NDVI）数据，该数据来源于美国国家航空航天局（NASA）的MODIS卫星产品，具有较高的时空分辨率和稳定性，能够准确反映植被的生长状况和变化趋势。

气象数据则来自中国气象局的国家气候中心，包括气温和降水等关键气象要素，数据覆盖范围广泛，时间序列连续，为分析植被与气候因子的关系提供了有力支撑。

在数据处理方面，首先对遥感数据进行预处理，包括辐射定标、大气校正和几何校正等步骤，以确保数据的准确性和可靠性。

§7.3 土地利用/土地覆被变化的环境效应研究一、土地利用/土地覆被变化的生态环境影响㈠对区域气候及大气质量的影响1.对区域气候的影响土地表面性质发生变化时引起能量的重新分配，从而影响气候的变化。

土地利用/土地覆被变化改变了地表反射率，从而影响温度和湿度的变化。

增加反射率，使更多的能量返回到大气中，使对流层温度增加，大气的稳定性增强并减少对流雨。

如西非的沙化。

土地利用/土地覆被变化对气候的影响还在于土地表面是温室气体和痕量气体的重要来源。

人类大规模地破坏植被，还可能引起更严重的后果，即它有可能破坏全球大气中的氧循环。

人们知道，在距今2０亿年以前的原始大气中是缺乏游离氧的，只是在绿色植物出现后才产生了游离氧。

而绿色植物愈发展，则通过光合作用产生的游离氧也愈益增多，并逐步达到占大气圈总容积的21％。

由于绿色植物特别是森林在氧循环中起着举足轻重的作用，因此如果没有森林大量造氧，则大气中氧的循环就可能遭到破坏。

2.对大气质量的影响土地利用/土地覆被变化可以改变大气中气体的含量和组成，从而影响大气质量。

人类活动对化学元素迁移的影响，主要表现在以下两个方面：一是大大加速了地表化学元素迁移规模。

人类从地壳开采出许多矿物元素（最多的是碳，其次是钙、铁、铝、氯、硫、氮、磷等），制造许多新的物质（化肥、农药以及“三废”等），并把它们散布到地球表面，又通过种植各种农作物和经济果木等从土壤中直接取走各种元素（碳、氮、钾、钙等等）。

每年随生物物质一道从土壤取走的各种矿物质有几千万吨。

每公顷收获物一年从土壤中取走的基本物质约为300一700kg，其中每公顷小麦平均从土壤中取走的氮为70kg；磷为30kg；钾为50kg；钙为30kg；每公顷玉米从土壤中取走氮为90kg；磷为30kg;钾为160kg；钙为76kg。

一般中等肥力的土壤，大约经过15—20年，矿物养分就会丧失殆尽。

矿物质平衡最不稳定的是湿润气候和强烈风化条件下形成的灰化土和砖红壤。

森林生态系统的生态过程与功能研究随着人类对于自然环境的依赖和认识程度的提高，对于森林生态系统的研究变得越来越重要。

森林生态系统作为地球上最重要的生态系统之一，具有丰富的生态过程与功能，其研究不仅能够加深我们对自然环境的理解，还能够为人类的可持续发展提供重要的参考和指导。

本文将探讨森林生态系统的生态过程与功能，并分析其对于生态学和环境科学的重要意义。

一、生态过程1. 光合作用森林生态系统中的生物通过光合作用将太阳能转化为化学能，生产出有机物质和氧气。

这一过程不仅为森林生物提供了能量来源，也对全球碳循环和气候调节起到了重要作用。

2. 养分循环森林生态系统中的养分循环是指植物通过吸收土壤中的养分，然后通过食物链将养分传递给其他生物。

同时，腐殖质的分解也可以释放出养分，再次供给植物生长。

这种养分循环维持了森林生态系统的可持续发展。

3. 水循环水循环是森林生态系统的一个重要生态过程。

森林植被通过蒸腾作用将地表水分蒸发入大气中，并形成云雾，最终以降水的形式返回地表。

水循环不仅维持了森林生物的生存和繁衍，也对地球水资源的分配和水文循环的稳定性产生影响。

二、生态功能1. 生物多样性保护森林生态系统中生物的多样性是维持生态平衡的重要因素。

森林提供了各种栖息地和食物资源，为众多动植物提供了生存空间。

保护森林生态系统的完整性有助于保护和促进生物的多样性。

2. 碳储存森林生态系统通过吸收大量的二氧化碳，将碳储存在植物和土壤中。

这有助于减缓全球变暖和气候变化的速度。

保护森林生态系统有助于维持碳循环平衡，减少温室气体的排放。

3. 土壤保护森林生态系统的植被和有机质可以保护土壤，减少水土流失。

同时，森林中的根系还有助于增加土壤的稳定性和保水性，维持生态系统的健康。

4. 水源涵养森林生态系统中的植被和土壤对水分有较强的保持能力，可以降低洪涝和干旱的风险。

森林还能够过滤和净化水质，为人类提供清洁的水资源。

三、研究意义森林生态系统的生态过程与功能的研究对于生态学和环境科学领域具有重要意义。

校园内绿地植物滞尘效应及影响因子研究张启尧，杨振德（广西大学林学院，广西南宁530004）随着城市经济的发展和人民生活水平的提高，越来越多的空气污染问题也随之暴露出来。

汽车尾气的排放、工厂中的废气未经处理和化石燃料等的燃烧，致使CO 、SO 2等有毒气体和大气固体颗粒物向空气中排放，而绿地植物可以有效地对空气中的降尘和飘尘进行截留和沉降。

由于外界环境因素的多变性和复杂性，不同绿地植物在滞尘效应方面具有显著性的差异。

本文通过对吕梁学院新校区中的6种不同绿地植物（毛白杨、国槐、垂柳、紫叶小檗、白丁香和黄刺玫）的滞尘量于雨后1、3、5d 分别测定，同时分别以土壤温度、空气温度、空气湿度、叶面积指数和风速为自变量，单位时间单位叶面积的滞尘量为因变量进行逐步回归，剔除次要因子，对各主要影响因子对于滞尘效应的响应进行通径分析，阐明主要因素空气温度、空气湿度和风速对滞尘效应的影响过程，为校园绿地植物的种类选择、空间配置和绿化带的合理规划提供有效的数学模型和理论指导。

绿地植物；滞尘效应；影响因素；多元线性回归；通径分析变量进行多元逐步回归，通过回归方程和通径分析得出不同环境因素对滞尘效应的影响，为认识和改造校园园林设计提供一定的科学依据和理论指导。

1材料与方法1.1植被材料依据选点随机性的原则，在吕梁市离市区吕梁学院新校区校园内进行观测点位置的设置。

分别选取M1~M44个功能区中的6种树种作为观测植被。

这6种校园绿地植被分别为毛白杨、垂柳、国槐、紫叶小檗、白丁香、黄刺玫。

1.2样品的采集与测定选择雨后（降雨量≥15mm ）的1、3、5d 进行样品采集。

于各采样点选取生长态势良好的上述6种校园绿地树种，尽量保持生长状况的一致性。

在采集样叶时，要围绕样点位置外围多个方向进行收集，且要注意结合树冠的各个层次进行搜集。

采集样叶时用剪刀轻轻剪掉，然后将样品放置于密封袋中。

其中阔叶树种采集样叶10~20片；常绿针叶树种采集50~100g 的针叶。

植被变化对生态系统功能的影响植被是地球生态系统中至关重要的组成部分，对于维护生态平衡、保护环境具有重要作用。

随着人类活动的不断增加，植被覆盖面积和种类的变化直接影响着生态系统的功能。

本文将从气候调节、土壤保持、水资源调节和生物多样性维护等方面，探讨植被变化对生态系统功能的影响。

一、气候调节植被具有吸收二氧化碳、释放氧气的作用，能减少大气中温室气体的浓度，调节气候。

植被覆盖面积的减少导致了大量二氧化碳的释放，进一步加剧了温室效应，导致气候变暖。

植被变化还影响着水循环过程，林地的蒸腾作用可以增加降水量，保持水资源的供给，而草原的蒸腾作用则可以缓解干旱地区的水资源短缺。

二、土壤保持植被的根系能够固着土壤，防止水土流失和土壤侵蚀。

当植被变化导致地表裸露，风雨侵蚀会迅速剥夺土壤肥力，导致土壤贫瘠和沙漠化。

此外，植被的残渣会逐渐分解形成有机质，有助于土壤保水和提供养分，维持生态系统的稳定性。

因此，植被的恢复和保持对于土壤保持至关重要。

三、水资源调节植被可以调节水文循环过程，影响降水形式和水源的分布。

大面积的森林可以促进降水形成，增加降水量；而草原和农田则能够减少洪涝灾害的发生。

植被的根系能够增加土壤的蓄水能力，减缓降雨的径流速度，提高水源涵养能力。

一旦植被覆盖面积减少，水文循环会受到破坏，导致水资源的不平衡和水源的缺乏。

四、生物多样性维护植被变化直接影响着生物多样性的维持。

植被是生物多样性的基础，种类繁多的植被能为不同生物提供合适的栖息环境和食物资源。

当植被失去多样性，生物群落会受到威胁，物种数量和数量的减少会导致生态系统的脆弱性增加，进而影响到整个生态系统的稳定性和可持续性。

综上所述，植被变化对生态系统功能产生着深远的影响。

人类应当意识到植被保护的重要性，采取积极的措施来恢复和保护植被，以维护生态平衡和保护环境。

只有通过持续不断的努力，才能确保生态系统的稳定和人类社会的可持续发展。