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黃河三角洲檉柳生理生態與撫育技術 版權信息
- ISBN：9787030703620
- 條形碼：9787030703620 ; 978-7-03-070362-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
黃河三角洲檉柳生理生態與撫育技術 內容簡介
本著作針對黃河三角洲泥質海岸帶水位-鹽分對檉柳生長影響的程度、過程與機制這一關鍵科學問題，重點開展水鹽在地下水-土壤-檉柳體內的遷移特征及其協同影響檉柳生理生態過程的研究，并針對檉柳林退化問題開展檉柳低效林分類評價及其撫育提升改造技術研究。探討了黃河三角洲檉柳種群分布特征及其質效等級，明晰了濱海鹽堿地檉柳林的退化過程及其主要影響因素，揭示了地下水-土壤-檉柳系統的水鹽運移過程及作用機制，探明了檉柳生理生態對鹽旱脅迫的響應機制，明確了檉柳幼苗生長適宜的潛水水位及其礦化度，闡明了不同密度檉柳林的生長動態及其改良土壤效應，明晰了檉柳林的生態化學計量特征，研發了濱海鹽堿地檉柳防護林建設及低效林撫育提升技術。可為濱海鹽堿地檉柳林的植被恢復與生態修復提供理論依據和技術支持。
黃河三角洲檉柳生理生態與撫育技術 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 檉柳低效林研究現狀 1
1.2 地下水-土壤-植物系統水鹽運移的研究概況 4
1.3 水鹽變化對植物生理生態特征影響的研究概況 8
1.4 生態化學計量學特征研究進展 12
參考文獻 17
第2章 研究區概況及研究對象與方法 29
2.1 黃河三角洲萊州灣野外試驗 29
2.2 地下水-土壤-檉柳系統水鹽運移試驗 35
2.3 檉柳幼苗生理生態特性對水鹽逆境脅迫的響應試驗 40
參考文獻 43
第3章 檉柳種群分布特征及其質效等級評價 44
3.1 檉柳種群分布特征及其影響因素 44
3.2 檉柳低效次生林質效等級評價 49
3.3 檉柳灌叢退化特征分析 56
參考文獻 72
第4章 地下水-土壤-檉柳系統水鹽運移特征 74
4.1 不同地下水礦化度對土壤-檉柳系統水鹽分布的影響 74
4.2 不同地下水水位對土壤-檉柳系統水鹽分布的影響 88
參考文獻 115
第5章 地下水水位及礦化度對檉柳光合生理特征的影響 120
5.1 不同地下水礦化度對檉柳光合生理特征的影響 120
5.2 不同地下水水位對檉柳光合生理特征的影響 145
參考文獻 169
第6章 不同密度檉柳林生長動態及其改良土壤效應 174
6.1 檉柳林生長動態對密度結構的響應特征 174
6.2 不同密度檉柳林的土壤調蓄水功能 179
6.3 不同密度檉柳林的土壤理化特征 184
參考文獻 191
第7章 鹽旱脅迫對檉柳生長及生理生態特征的影響 193
7.1 鹽旱脅迫對檉柳幼苗生長及生理生化特性的影響 193
黃河三角洲檉柳生理生態特征與撫育提升技術
7.2 鹽旱脅迫對檉柳幼苗滲透調節物質含量的影響 199
7.3 生根粉及鹽分脅迫對檉柳扦插苗生長及生理特性的影響 205
參考文獻 214
第8章 濱海鹽堿地檉柳林生態化學計量學特征 216
8.1 檉柳碳、氮、磷生態化學計量學季節動態 216
8.2 檉柳“肥島”土壤氮、磷生態化學計量學特征 226
8.3 鹽旱脅迫對檉柳碳、氮、磷生態化學計量學特征的影響 232
8.4 結論 242
參考文獻 244
第9章 濱海鹽堿地檉柳防護林撫育提升技術 247
9.1 濱海鹽堿地檉柳植被的建植技術 247
9.2 濱海鹽堿地檉柳灌草植被的封育技術 250
9.3 檉柳退化林分的不同更替改造技術模式 254
9.4 檉柳低效林的撫育提高技術 261
參考文獻 265
附錄 書中主要符號對照表 266
前言
第1章 緒論 1
1.1 檉柳低效林研究現狀 1
1.2 地下水-土壤-植物系統水鹽運移的研究概況 4
1.3 水鹽變化對植物生理生態特征影響的研究概況 8
1.4 生態化學計量學特征研究進展 12
參考文獻 17
第2章 研究區概況及研究對象與方法 29
2.1 黃河三角洲萊州灣野外試驗 29
2.2 地下水-土壤-檉柳系統水鹽運移試驗 35
2.3 檉柳幼苗生理生態特性對水鹽逆境脅迫的響應試驗 40
參考文獻 43
第3章 檉柳種群分布特征及其質效等級評價 44
3.1 檉柳種群分布特征及其影響因素 44
3.2 檉柳低效次生林質效等級評價 49
3.3 檉柳灌叢退化特征分析 56
參考文獻 72
第4章 地下水-土壤-檉柳系統水鹽運移特征 74
4.1 不同地下水礦化度對土壤-檉柳系統水鹽分布的影響 74
4.2 不同地下水水位對土壤-檉柳系統水鹽分布的影響 88
參考文獻 115
第5章 地下水水位及礦化度對檉柳光合生理特征的影響 120
5.1 不同地下水礦化度對檉柳光合生理特征的影響 120
5.2 不同地下水水位對檉柳光合生理特征的影響 145
參考文獻 169
第6章 不同密度檉柳林生長動態及其改良土壤效應 174
6.1 檉柳林生長動態對密度結構的響應特征 174
6.2 不同密度檉柳林的土壤調蓄水功能 179
6.3 不同密度檉柳林的土壤理化特征 184
參考文獻 191
第7章 鹽旱脅迫對檉柳生長及生理生態特征的影響 193
7.1 鹽旱脅迫對檉柳幼苗生長及生理生化特性的影響 193
黃河三角洲檉柳生理生態特征與撫育提升技術
7.2 鹽旱脅迫對檉柳幼苗滲透調節物質含量的影響 199
7.3 生根粉及鹽分脅迫對檉柳扦插苗生長及生理特性的影響 205
參考文獻 214
第8章 濱海鹽堿地檉柳林生態化學計量學特征 216
8.1 檉柳碳、氮、磷生態化學計量學季節動態 216
8.2 檉柳“肥島”土壤氮、磷生態化學計量學特征 226
8.3 鹽旱脅迫對檉柳碳、氮、磷生態化學計量學特征的影響 232
8.4 結論 242
參考文獻 244
第9章 濱海鹽堿地檉柳防護林撫育提升技術 247
9.1 濱海鹽堿地檉柳植被的建植技術 247
9.2 濱海鹽堿地檉柳灌草植被的封育技術 250
9.3 檉柳退化林分的不同更替改造技術模式 254
9.4 檉柳低效林的撫育提高技術 261
參考文獻 265
附錄 書中主要符號對照表 266
展開全部
黃河三角洲檉柳生理生態與撫育技術 節選
第1章 緒論 1.1 檉柳低效林研究現狀 1.1.1 檉柳低效林質效等級評價的研究概況 黃河三角洲是黃河百余年來沖積而成的新陸地，多種動力系統交融，陸地和海洋、淡水和海水、陸生與水生、天然與人工等多種生態系統交錯分布，是典型的多重生態界面，生態系統較為特殊。檉柳（Tamarix chinensis）是黃河三角洲濱海鹽堿地和退化濕地修復的主要植物材料，在維持濱海濕地生態系統平衡及基因庫保存中起著重要作用（穆從如等，2000；Jiang et al.，2012）。檉柳作為優良的鹽堿地水土保持林灌木樹種，在黃河三角洲分布面積*廣，對改善區域生態環境狀況和維護海岸帶生態系統穩定發揮著重要作用（Thomas et al.，2006；曾凡江等， 2009；朱成剛等， 2010）。位于黃河三角洲萊州灣南岸的“山東昌邑國家*海洋生態特別保護區”存在我國海岸帶區域連片*大、結構典型的檉柳群落，是我國目前唯一的以保護檉柳為主體的濕地生態保護區，其規模和密度在全國濱海鹽堿地區尚不多見，在黃河三角洲地區具有較強的代表性和典型性。近幾十年來，受圍墾改造鹽田等人類活動干擾，以及海水入侵、海岸帶鹽漬化和風暴潮等自然因素的影響（Guan et al.，2011；湯愛坤等， 2011；劉衍君等， 2012），該區域檉柳灌叢生長發育衰退，林分結構失調，系統功能退化，呈現典型的低質低效狀態。而檉柳種群空間分布格局及其影響因素的探討，有利于闡明萊州灣濱海鹽堿地檉柳灌叢退化過程及其原因，對掌握泥質海岸帶檉柳灌叢的生長適應特性和生存策略意義重大。目前對黃河三角洲檉柳灌叢的研究，主要集中在不同水深環境梯度下檉柳種群空間分布格局的成因分析（賀強等， 2008a，2008b；劉富強等， 2009；趙欣勝等， 2009；湯愛坤等， 2011），檉柳物種的生態位、生態幅及其多度等數量特征（袁秀等， 2011），檉柳林濕地土壤養分空間異質性分析（凌敏等， 2010），檉柳群落對土壤養分環境的響應（凌敏等， 2010）、土壤微量營養元素的空間異質性（于君寶等， 2010）、土壤微生物分布特征（陳為峰和史衍璽， 2010）、生態位（賀強等， 2008a，2008b）及其改良土壤效應（夏江寶等，2011）等方面。 植被與生境之間存在一定的循環響應和反饋影響過程（Jin，2008；Tuchman et al.， 2009），植物分布狀況是植物與環境相互作用的產物（Antonellini and Mollema，2010； Huckelbridge et al.，2010）。植物通過個體、種群和群落的數量變化特征來對周圍的生境產生響應變化，同時，植物在生長過程中也對周圍的環境產生一定的影響（賀強等， 2008a，2008b；張立杰等， 2008；凌敏等， 2010；Huckelbridge et al.，2010）。因此，不同生境下的植被數量特征及其對環境因素的響應過程是生態學研究的熱點問題之一。種群的分布格局是植物種群生物學特性對生存環境長期適應和選擇的結果，可較好地反映種群的個體生存與生長的影響以及群體的適應能力（宋創業等， 2008；劉富強等， 2009；湯愛坤等， 2011）。植物種群空間格局分布受自身生物學特性、生境條件及其相互作用的共同影響（宋創業等，2008；Antonellini and Mollema，2010；張殷波等， 2014）。植物種群空間分布格局及其主導因子的探討，可反映和指示植物的生存策略及生態適應對策（Jin，2008；趙欣勝等， 2009；Antonellini and Mollema，2010），對退化生態系統中植被恢復模式及優良植物材料的選擇具有重要的參考價值。針對泥質海岸帶大面積檉柳種群的分布類型及其影響因素的探討較少，致使對泥質海岸帶鹽堿生境下檉柳灌叢的分布格局特征及其生長環境尚不清晰，在一定程度上，限制了黃河三角洲檉柳低質低效林分的經營改造和植被恢復。 低效林的經營改造是林業生態建設的重要內容之一。有關改善現有林分結構、提高林分生態效能及低效林改造技術的研究中，首先需要明確哪些林分屬于質量低劣、效益低下的林分，其次需要確定其低效程度。因此，低效林分類和評價體系的建立是因地（林）制宜進行低效林改造的必要前提和重要保障。在生產經營活動中，通常將顯著低于立地生產力及功能效益正常水平的林分確定為低效林（鄧東周等， 2010）。低效林改造技術規程中提出了生態型和經濟型低效林的評判標準（周立江等， 2007），但缺少低效林等級劃分或質效分類的依據。國內許多學者將林分生產力（歐陽君祥和曾思齊， 2003；林杰等， 2010）、林分結構和生態功能（張泱等， 2009）等指標作為界定與評價低效林的主要參數。國外相關研究表明，土壤和植物體內的 C、N、P化學計量特征（Sardans et al.，2012）、土壤水分利用（Wildy et al.，2004）、生物多樣性特征（Breuge et al.，2007）及人為干擾程度（Filer et al.，2009）等都可作為反映植被退化及低效特征的指示因子？梢，因立地條件、樹木種類、林分功能甚至林分起源等的不同，對低效林分的分類、界定及評價方法存在一定差異。近年來，我國低效林的分類與評價研究主要集中在長江中上游的冷杉林（歐陽君祥和曾思齊， 2003）、云杉林（曾思齊和佘濟云， 2002）、次生櫟林（歐陽君祥和曾思齊， 2002）、云南松（韓明躍等， 2009），蘇南的低質、低效杉木林（林杰等， 2010），東北小興安嶺林區的低質林（楊學春等， 2009；張泱等，2009），福建省低質、低效紅樹林（張年達， 2010），以及黃河三角洲退化人工刺槐林（夏江寶等， 2012a，2012b）等林分，而涉及黃河三角洲檉柳低效林的質效等級評價研究較少。 1.1.2 林分密度影響林木生長及改良土壤的研究概況 1.1.2.1 林分密度對林分生長的影響 林分密度決定著林木個體生長發育空間的大小，是形成林木合理空間結構的基礎，密度是否合適，直接影響林分生產力的高低和生態功能的有效發揮（Datta and Singh， 2007；Alcorn et al.，2007）。林分密度是僅次于立地質量的用于評價立地生產力的第 2個重要因子，這是因為林分密度是林業工作者能用來干預林分生長發育*易掌控的主要因子（吳承禎等， 2000；羅素梅等， 2010）。研究表明，林分密度不僅影響各生長時期林分的生長發育、林木材質及蓄積量，而且影響林內環境（光、熱、水分等生態因子）、林分穩定性、林內生物多樣性及其個體分布（Sprintsin et al.，2009；康冰等， 2009；張連金等，2011）。因此，在林分的整個生長過程中，通過人為干預，可使林木在*佳密度條件下生長，以便提供更多的木材或發揮*大的效益。林木個體大小、數量分布、徑級分布能夠反映林分的生長狀況和林木之間的競爭關系，是林分結構特征的重要指標（Stankova and Shibuya，2003；Zhang et al.，2008）。目前有關林分密度的研究主要集中在林分密度與競爭關系（Stankova and Shibuya，2003；寶秋利等， 2011），以及林分密度對人工林群落結構與生態效應（Sprintsin et al.，2009；羅素梅等， 2010）、林分生長過程（任寶平， 2010）、林下植被多樣性及土壤水分動態和理化性質的影響（莎仁圖雅等，2006；康冰等，2009）等方面，但多涉及喬木人工林，而密度結構對檉柳灌木林生長動態的影響研究較少。不合理密度造林使黃河三角洲區域較多檉柳林生長過程有較大差異，特別是幼林初植密度過小易形成疏林，誘發土壤次生鹽堿化，并且不能有效利用空間資源和水分資源，降低森林的穩定性和防護功能；或幼林初植密度過大、成林密度偏高使林木對水分、養分的競爭激烈，易超出林地承載力（莎仁圖雅等， 2006； Zhang et al.，2008）。因此，合理調控密度結構已成為保證林分生長穩定和功能高效的關鍵技術。 1.1.2.2 林分密度對林地土壤調蓄水功能的影響 土壤水分物理性質不僅能夠反映土壤中水、氣、熱和生物狀況，而且影響土壤中植物營養元素的有效性和供應能力，因此常被作為評價土壤質量的重要指標（Bertolino et al.，2010；李輝等， 2010；Larisa et al.，2001）。濕地水文過程被認為是決定各種濕地類型形成與維持，以及濕地生態過程的*重要的因素，濕地土壤水分物理性質的變化對其水分轉化、有效利用及調蓄降雨有重要影響（Lv et al.，2000；Traill et al.，2010）。濕地的生物類群對濕地水分運移過程及理化環境具有反饋控制機制，濱海濕地作為水陸交互作用的過渡地帶，在土壤環境的形成、水的儲存和處理及其他有水主導的生態過程中都具有過渡性特點，其特殊的土壤剖面結構使濕地水分物理特性體現出不同于陸地生態系統的儲蓄水分調節功能。對濕地土壤水分生態特性的研究主要集中在吉林東部金川濕地（李輝等， 2010）及納帕海湖濱草甸濕地（張昆等， 2009）等區域，但涉及渤海灣黃河三角洲濱海濕地不同密度檉柳林土壤調蓄水功能的研究報道較少。不合理造林及粗放管理經營使黃河三角洲區域內較多檉柳林開始出現生長衰退、生態功能降低的現象，特別是檉柳幼林初植密度過大、成林密度偏高容易超出林地承載力，可直接改變濕地環境的土壤理化性質。濕地土壤水分物理性質惡化嚴重，易造成水流輸入與輸出條件的變化，制約著濕地土壤調蓄水功能，對濕地生態系統結構和功能產生較大影響。 1.1.2.3 林分密度對林地土壤特征的影響 國內外很多學者開展了植被對土壤理化性質影響的研究，觀測永久性松樹林研究樣地顯示，松木生長密度對土壤理化性質有顯著影響（Gil，2009）。昭惠大學林區天然林和人工林中的日本杉和柏樹種植密度過低和過高均會導致土壤孔隙度降低、硬度上升，從而使土壤支撐植被生長能力消殆（Razafindrabe，2006）。隨馬尾松林分密度增大，土壤有機質、全鉀和全磷均先增大后減小（孫千惠等， 2018），中密度松櫟混交林的土壤理化特性優于其他密度（陳莉莉等， 2013）。從垂直方向看，土壤養分含量和孔隙度隨土層加深而降低，而土壤鹽堿含量逐漸升高（邵英男等， 2017）。濱海撂荒鹽堿裸地，栽植檉柳林 3年后，其土壤-植物系統可有效提高土壤有機質含量（李曉光等，2017）。在鹽堿生境下，檉柳降低土壤鹽分主要通過三種方式（趙可夫， 2002）：一是檉柳吸收土壤鹽分調節自身滲透壓，以適應高鹽生境；二是檉柳對地表的遮蔽和覆蓋減少地表水分蒸失，抑制土壤鹽分隨水分遷移在地表積累；三是檉柳枯落物截留雨水，降低地表產流量，使土壤淋溶脫鹽效果更加明顯。在提升土壤養分方面，黃河三角洲沾化河北村重鹽堿地檉柳林 0～20cm及 20～40cm深度土壤有機質含量比無林地分別高出 24.1%和16.1%（李必華， 1994）。采用 Horton模型擬合濱海濕地檉柳林的土壤入滲過程發現， 3 700株/hm2的林分密度有較好的土壤滲透性（夏江寶等，2012a）。 黃河三角洲是典型的海陸過渡帶，泥質海岸帶的區域生境特色鮮明，也是我國北方典型的濱海濕地分布區域。近年來受自然因素和人類活動的干擾，黃河三角洲濱海鹽堿地和濕地表現出生態過程復雜、環境脆弱、物質循環和能量流動不穩定的特征。濱海鹽堿地和濕地土壤受不同密度檉柳林遮蔽、有機質補充及根系與土壤間物質能量交換的影響，表現出復雜的理化分異特征（夏江寶等， 2012a；李曉光等， 2017）。檉柳林有富集鹽分、降低土壤 pH的作用，成熟的檉柳林可涵養水源、防風固沙（何秀平， 2014）。但關于不同林分密度檉柳林對濱海鹽堿地和濕地土壤理化性質影響的研究較少，致使利用檉柳恢復濱海退化濕地時的土壤理化性質變化過程尚不清晰，難以掌握何
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