沿海沙地不同植被修复模式的生态环境效应研究

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为探讨沿海沙地植被修复的生态效应,探索适宜植被修复模式,选择灌草防护型植被修复模式(Ⅰ)、乔灌草防护型植被修复模式(Ⅱ)、纯林防护型植被修复模式(Ⅲ)、灌草景观型植被修复模式(Ⅳ)、乔灌草景观型植被修复模式(Ⅴ)、草地修复模式(CK)共六种模式,测定小气候因子、土壤呼吸速率、土壤理化性质、土壤酶活性和土壤微生物等指标,比较不同植被修复模式对生态环境的影响,分析不同植被修复模式与植被因子、小气候、土壤因子之间的内在联系,并采用主成分分析法和模糊数学隶属函数法综合评价了不同植被修复模式的生态效应。结果如下:1、调节小气候方面,灌草和乔灌草植被修复模式均具有一定优势。其中防护型修复模式显著降低林内空气温度,景观型在调节昼夜温差方面效果显著;乔灌草防护型(Ⅱ)和景观型模式(Ⅳ、Ⅴ)下的空气湿度较舒适。2、土壤物理性质方面,各植被修复模式对于改善土壤容重和孔隙度方面效果不显著,需要进一步长期研究。在提高土壤含水量和持水量方面,乔灌草防护型(Ⅱ)的效果最好,整体上防护型优于景观型。3、土壤化学性质的整体改良效果较好,各修复模式均大于草地修复模式(CK)。同一土层不同植被修复模式的土壤化学性质差异显著,整体表现为乔灌草防护型(Ⅱ)>灌草景观型(Ⅳ)>灌草防护型(Ⅰ)>乔灌草景观型(Ⅴ)>纯林防护型(Ⅲ)>CK。4、人工辅助植被修复模式对土壤中脲酶、蔗糖酶、过氧化氢、磷酸酶活性均能起到促进作用,但对蛋白酶活性调节作用不显著。不同植被修复模式的土壤酶活性整体表现为:乔灌草防护型(Ⅱ)>灌草景观型(Ⅳ)>乔灌草景观型(Ⅴ)>灌草防护型(Ⅰ)>纯林防护型(Ⅲ)>草地恢复模式(CK)。5、不同模式土壤细菌、真菌、放线菌的总量由高到低为:乔灌草防护型(Ⅱ)>纯林防护型(Ⅲ)>乔灌草景观型(Ⅴ)>灌草景观型(Ⅳ)>灌草防护型(Ⅰ)>草地恢复模式(CK)。防护型修复模式的微生物数量显著高于景观型,增加土壤微生物的效果明显。6、土壤呼吸与气温有关,在夏季时较高,而冬季最低。以灌草景观型(Ⅳ)的土壤呼吸速率最强,其草本生物量最大,没有高大乔木遮挡,受到的光合有效辐射多,使样地内的灌木和草本植物生长繁盛,微生物和根系呼吸活跃,因而土壤呼吸速率比其他模式强。综合评价得出,不同植被修复模式生态功能为:乔灌草防护型模式(Ⅱ)>灌草防护型模式(Ⅰ)>纯林防护型模式(Ⅲ)>乔灌草景观型模式(Ⅴ)>灌草景观型模式(Ⅳ)>草地模式(CK)。与自然恢复的草地模式相比,各植被修复模式的生态效益均较高,且防护型模式整体上优于景观型模式。
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