本書介紹了黃土高原土壤侵蝕與旱地農業國家重點實驗室在黃土高原地區開展植被恢復與生態重建研究工作的部分成果。從植被恢復的特徵與理論依據，到典型生態系統在恢復過程中的生產力和養分變化，以及生態系統的功能特徵等進行了多角度、多尺度的論述，集成了涉及多種植被類型和環境條件的研究成果，重點闡述了典型植被類型的水土保持功能，個體及群落的蒸騰耗水特性，土壤固碳效應和微生物環境演變，植被恢復對河川徑流和區域水環境的影響，封禁恢復草地的生態功能演變，以及水蝕風蝕交錯區這一特殊環境的植被恢復。
基本介紹
書名：,目 錄：,
書名：
黃土高原植被恢復的生態功能
作者：杜盛，劉國彬等
科學出版社 2015年3月出版
定價：150.00 語種：漢語
標準書號：978-7-03-042827-1 裝幀：精裝
版本：101 開本：B5
責任編輯：祝潔，宿慧妮 字數：463千字
讀者對象： 頁數：368
書類： 冊/包：
編輯部：西安分公司
附註：
內容簡介：
水土流失和植被退化是黃土高原的主要環境問題，二者相互反饋。植被恢復與重建是遏制水土流失和改善區域生態環境的根本途徑。科學有效的植被恢復旨在基於當地自然環境條件建立功能健全的生態系統。本書企圖從氣候、土壤、水文等角度闡述該地區主要植被類型的恢復特徵、群落耗水特性，生產力和養分變化，土壤水碳過程和微生物效應，水土保持和流域水文調節等功能，揭示各植被類型在恢復過程中的生態系統功能演變，為黃土高原地區可持續植被建設及土地合理利用提供有力的科技支撐。
目 錄：
序
第1章黃土高原植被恢復特徵l
1.1黃土高原植被區域特徵l
1.1.1黃土高原自然與社會特徵l
1.1.2黃土高原植被分區格局與植被特徵3
1.2黃土高原植被恢復重建的理論基礎 IO
1.2.1人為設計與自我設計理論 11
1.2.2基礎生態學理論及黃土高原相關研究 11
1.2.3黃土高原的植被演替 14
1.2.4適地適樹與適地原則 18
1.2.5適地適林 19
1.3黃土高原植被恢復重建技術及生態功能研究 19
1.3.1森林區植被恢復重建技術及生態功能研究 19
1.3.2森林草原區植被恢復重建技術及生態功能研究 29
1.3.3草原區植被恢復重建技術及生態功能研究 33
參考文獻 37
第2章黃土高原植被恢復過程中的生產力及養分特徵變化 42
2.1幾個有關概念及測定方法 42
2.1.1生物量?生產量?生產力及生產率 42
2.1.2化學元素、養分、營養與化學計量 46
2.2黃土高原生態系統的生物量和生產力.47
2.2.1概述 47
2.2.2生物量及生產為的季節變化 48
2.2.3生物量及生產力在退耕恢復過程中的變化 51
2.2.4不同退耕恢復模式下的生物量及生產力 rK
2.2.5地下生物量的垂直分布 60
2.3黃土高原生態系統退耕恢復過程中的土壤元素地球化學變化 63
2.3.1概述 63
2.3.2土壤養分的垂直分布 66
2.3.3土壤養分的水平分布 67
2.3.4退耕後植被恢復過程中的土壤養分變化 68
2.3.5不同恢復模式下的土壤養分變化 79
2.3.6其他非退耕措施的影響 81
2.3.7黃土區的微量元素及稀土元素83
2.3.8黃土區的穩定同位素和放射性元素60
2.4黃土高原生態系統退耕恢復過程中的植物養分變化 84
參考文獻91
第3章黃土高原植被恢復的水土保持功能 98
3.1黃土高原水土流失與治理概述 98
3.2 黃土高原植被恢復過程與水土流失演變 102
3.3黃土高原植被恢復中植被層水土保持作用 105
3.3.1森林植被的垂直截留作用 106
3.3.2林下灌木草本層截留量 108
3.3.3枯枝落葉層的水文作用 IIO
3.4黃土高原植被恢復中土壤層水土保持作用 113
3.4.1林草植被根系的固土作用 113
3.4.2植物根系對土壤抗沖性的影響 113
3.4.3植物根系對土壤抗蝕性的影響 114
參考文獻 118
第4章黃土丘陵區森林植被恢復與群落蒸騰耗水 122
4.1黃土丘陵區主要森林植被糞型 122
4.1.1黃土丘陵區氣候特點與森林概況 122
4.1.2黃土丘陵區森林類型 125
4.2黃土丘陵森林草原區主要喬灌木的水分生理生態 128
4.2.1主要喬灌木對水分虧缺的回響機制 128
4.2.2樹幹木質部液流對環境因子的回響 132
4.3黃土丘陵森林草原區典型森林群落的耗水特徵 134
4.3.1群落特徵與自然環境概況 134
4.3.2遼東櫟天然次生林蒸騰耗水特徵 134
4.3.3刺槐人工林耗水特徵 139
參考文獻 142
第5章半乾旱黃土丘陵區河川徑流對植被恢復的回響 145
5.1.1多年平均降水量的空間分布 145
5.1.2降水量年尺度變化趨勢及空間分布 147
5.1.3黃土高原地區四季降水量的變化趨勢 149
5.1.4黃土高原地區汛期降水量的變化趨勢 152
5.1.5黃土高原地區多年平均降水量等值線 154
5.1.6黃土高原地區不同級別降水量時間重現期的演變 157
5.1.7黃土高原地區日雨量頻率及重現期區域比較 159
5.2 基於NDVI的黃土高原近30年來植被覆蓋時空演變 161
5.2.1黃土高原地區NDVI演變特徵分析 161
5.2.2黃土高原地區植被覆蓋度變化特徵 167
5.2.3黃土高原地區植被覆蓋度與氣候因子關係 174
5.3黃土丘陵區河川徑流變化特徵 176
5.3.1流域徑流趨勢性變化及其時空分析 177
5.3.2流域徑流頻率分析及變化程度時空分布 180
5.4黃土丘陵區植被恢復模擬及對區域水資源的影響 183
5.4.1河龍區間植樹造林適宜性分析 183
5.4.2基於DEM和專家經驗的植被適宜性製圖 184
5.4.3河龍區間區域河川徑流回響 189
參孝文獻 193
第6章半乾旱黃土丘陵區植被恢復的土壤固碳效應 195
6.1植被恢複方式與土壤固碳 196
6.1.1不同植被類型下表層土壤有機碳密度 197
6.1.2不同植被恢複方式的土壤碳增匯效應 198
6.2 土壤有機碳固存的時空特徵 199
6.2.1植被恢復過程中土壤有機碳累積動態 200
6.2.2植被恢復過程中土壤有機碳剖面分布特徵 201
6.2.3不同地形下植被恢復的土壤固碳效應 203
6.3 土壤有機碳固存的影響因素 204
6.3.1植被類型對土壤有機碳固存的影響 204
6.3.2植被恢復年限對土壤有機碳固存的影響 204
6.3.3地形對土壤有機碳固存的影響 205
6.3.4不同因素對土壤有機碳固存的影響程度 205
6.4深層土壤有機碳固存 206
6.4.1植被恢復過程中深層土壤有機碳累積動態 207
6.4.2淺層與深層土壤有機碳儲量相關性 208
6.4.3不同植被類型下深層土壤有機碳儲量 209
6.4.4深層土壤有機碳固存的影響因素 210
6.5土壤有機碳穩定性 212
6.5.1土壤有機碳穩定機制 212
6.5.2不同植被類型下土壤剖面有機碳物理組分 213
6.5.3不同植被類型下土壤剖面輕組有機碳分配比例 216
6.5.4土壤輕組有機碳剖面分布的影響因素 217
參考文獻 219
第7章半乾旱黃土丘陵區植被恢復與土壤微生物演變 222
7.1根際微生物量?呼吸強度及酶活性 99Q
7.1.1不同植被類型根際微生物特徵 223
7.1.2撂荒演替中根際微生物特徵 232
7.1.3幾個關鍵問題 236
7.2根際微生物群落代謝功能多樣性特徵 242
7.2.1 微生物群落代謝功能多樣性測定方法 242
7.2.2根際微生物碳源平均吸光值 243
7.2.3根際微生物對不同類型碳源的利用特性 245
7.2.4根際微生物碳源利用多樣性的主成分分析 246
7.2.5討論與小結 247
7.3根際微生物群落結構特徵 248
7.3.1微生物群落結構測定方法 249
7.3.2木同植被類型根際微生物群落結構 251
7.3.3討論與小結 254
7.4植被恢復中根際微生物研究趨勢及展望 256
7.4.1從根際生態視角研究植物微生物土壤之間的關係,尤其是微生物對植物
的影響 9C7
7.4.2植被恢復中根系分泌物與有益微生物之間的相互關係 9C7
7.4.3基於分子生物學技術的微生物群落結構和功能研究 257
參考文獻 258
第8章 半乾旱區封禁恢復草地生態功能演變 262
8.1封禁草地生態系統群落結構?生產力動態及形成過程 262
8.1.1主要草原植被類型群落結構特徵 262
8.1.2乾草原 269
8.1.3草地生物量動態及其演替過程 269
8.1.4退化草地自然修復演替過程 270
8.2封禁草地生態系統植物群落和生產力對擾動的回響 277
8.2.1草地刈割回響機制 277
8.2.2草地放牧回響機制 279
8.2.3草地火燒回響機制 283
8.2.4草地施肥回響機制 291
8.3封禁草地生態系統土壤生態功能特徵 295
8.3.1土壤種子庫動態 295
8.3.2土壤養分和生物學特徵動態 299
8.3.3土壤和生態系統碳匯功能 305
8.4黃土高原恢復草地生態系統利用與可持續管理 311
8.4.1恢復草地生態系統利用策略 311
8.4.2恢復草地生態系統可持續管理 312
參考文獻 313
第9章半乾旱水蝕風蝕區典型流域土地適宜性及植被恢復模式 318
9.1 水蝕風蝕交錯區典型流域土地利用現狀 318
9.1.1研究區概況 318
9.1.2六道溝流域土地利用現狀 319
9.2水蝕風蝕交錯區典型流域水土養分特徵 321
9.2.1土壤養分特徵 321
9.2.2水分特徵 Q9C
9.3水蝕風蝕交錯區典型流域土地適宜性評價 327
9.3.1評價方法 327
9.3.2評價因子選取及評價卑元劃分 329
9.3.3歸化處理 330
9.3.4權重確定及適宜性等級劃分 332
9.3.5適宜性評價 332
9.4水蝕風蝕交錯區典型流域植被恢復模式 342
9.4.1六道溝小流域環境背景 342參考文獻 351
1.1黃土高原植被區域特徵l
1.1.1黃土高原自然與社會特徵l
1.1.2黃土高原植被分區格局與植被特徵3
1.2黃土高原植被恢復重建的理論基礎 IO
1.2.1人為設計與自我設計理論 11
1.2.2基礎生態學理論及黃土高原相關研究 11
1.2.3黃土高原的植被演替 14
1.2.4適地適樹與適地原則 18
1.2.5適地適林 19
1.3黃土高原植被恢復重建技術及生態功能研究 19
1.3.1森林區植被恢復重建技術及生態功能研究 19
1.3.2森林草原區植被恢復重建技術及生態功能研究 29
1.3.3草原區植被恢復重建技術及生態功能研究 33
參考文獻 37
第2章黃土高原植被恢復過程中的生產力及養分特徵變化 42
2.1幾個有關概念及測定方法 42
2.1.1生物量?生產量?生產力及生產率 42
2.1.2化學元素、養分、營養與化學計量 46
2.2黃土高原生態系統的生物量和生產力.47
2.2.1概述 47
2.2.2生物量及生產為的季節變化 48
2.2.3生物量及生產力在退耕恢復過程中的變化 51
2.2.4不同退耕恢復模式下的生物量及生產力 rK
2.2.5地下生物量的垂直分布 60
2.3黃土高原生態系統退耕恢復過程中的土壤元素地球化學變化 63
2.3.1概述 63
2.3.2土壤養分的垂直分布 66
2.3.3土壤養分的水平分布 67
2.3.4退耕後植被恢復過程中的土壤養分變化 68
2.3.5不同恢復模式下的土壤養分變化 79
2.3.6其他非退耕措施的影響 81
2.3.7黃土區的微量元素及稀土元素83
2.3.8黃土區的穩定同位素和放射性元素60
2.4黃土高原生態系統退耕恢復過程中的植物養分變化 84
參考文獻91
第3章黃土高原植被恢復的水土保持功能 98
3.1黃土高原水土流失與治理概述 98
3.2 黃土高原植被恢復過程與水土流失演變 102
3.3黃土高原植被恢復中植被層水土保持作用 105
3.3.1森林植被的垂直截留作用 106
3.3.2林下灌木草本層截留量 108
3.3.3枯枝落葉層的水文作用 IIO
3.4黃土高原植被恢復中土壤層水土保持作用 113
3.4.1林草植被根系的固土作用 113
3.4.2植物根系對土壤抗沖性的影響 113
3.4.3植物根系對土壤抗蝕性的影響 114
參考文獻 118
第4章黃土丘陵區森林植被恢復與群落蒸騰耗水 122
4.1黃土丘陵區主要森林植被糞型 122
4.1.1黃土丘陵區氣候特點與森林概況 122
4.1.2黃土丘陵區森林類型 125
4.2黃土丘陵森林草原區主要喬灌木的水分生理生態 128
4.2.1主要喬灌木對水分虧缺的回響機制 128
4.2.2樹幹木質部液流對環境因子的回響 132
4.3黃土丘陵森林草原區典型森林群落的耗水特徵 134
4.3.1群落特徵與自然環境概況 134
4.3.2遼東櫟天然次生林蒸騰耗水特徵 134
4.3.3刺槐人工林耗水特徵 139
參考文獻 142
第5章半乾旱黃土丘陵區河川徑流對植被恢復的回響 145
5.1.1多年平均降水量的空間分布 145
5.1.2降水量年尺度變化趨勢及空間分布 147
5.1.3黃土高原地區四季降水量的變化趨勢 149
5.1.4黃土高原地區汛期降水量的變化趨勢 152
5.1.5黃土高原地區多年平均降水量等值線 154
5.1.6黃土高原地區不同級別降水量時間重現期的演變 157
5.1.7黃土高原地區日雨量頻率及重現期區域比較 159
5.2 基於NDVI的黃土高原近30年來植被覆蓋時空演變 161
5.2.1黃土高原地區NDVI演變特徵分析 161
5.2.2黃土高原地區植被覆蓋度變化特徵 167
5.2.3黃土高原地區植被覆蓋度與氣候因子關係 174
5.3黃土丘陵區河川徑流變化特徵 176
5.3.1流域徑流趨勢性變化及其時空分析 177
5.3.2流域徑流頻率分析及變化程度時空分布 180
5.4黃土丘陵區植被恢復模擬及對區域水資源的影響 183
5.4.1河龍區間植樹造林適宜性分析 183
5.4.2基於DEM和專家經驗的植被適宜性製圖 184
5.4.3河龍區間區域河川徑流回響 189
參孝文獻 193
第6章半乾旱黃土丘陵區植被恢復的土壤固碳效應 195
6.1植被恢複方式與土壤固碳 196
6.1.1不同植被類型下表層土壤有機碳密度 197
6.1.2不同植被恢複方式的土壤碳增匯效應 198
6.2 土壤有機碳固存的時空特徵 199
6.2.1植被恢復過程中土壤有機碳累積動態 200
6.2.2植被恢復過程中土壤有機碳剖面分布特徵 201
6.2.3不同地形下植被恢復的土壤固碳效應 203
6.3 土壤有機碳固存的影響因素 204
6.3.1植被類型對土壤有機碳固存的影響 204
6.3.2植被恢復年限對土壤有機碳固存的影響 204
6.3.3地形對土壤有機碳固存的影響 205
6.3.4不同因素對土壤有機碳固存的影響程度 205
6.4深層土壤有機碳固存 206
6.4.1植被恢復過程中深層土壤有機碳累積動態 207
6.4.2淺層與深層土壤有機碳儲量相關性 208
6.4.3不同植被類型下深層土壤有機碳儲量 209
6.4.4深層土壤有機碳固存的影響因素 210
6.5土壤有機碳穩定性 212
6.5.1土壤有機碳穩定機制 212
6.5.2不同植被類型下土壤剖面有機碳物理組分 213
6.5.3不同植被類型下土壤剖面輕組有機碳分配比例 216
6.5.4土壤輕組有機碳剖面分布的影響因素 217
參考文獻 219
第7章半乾旱黃土丘陵區植被恢復與土壤微生物演變 222
7.1根際微生物量?呼吸強度及酶活性 99Q
7.1.1不同植被類型根際微生物特徵 223
7.1.2撂荒演替中根際微生物特徵 232
7.1.3幾個關鍵問題 236
7.2根際微生物群落代謝功能多樣性特徵 242
7.2.1 微生物群落代謝功能多樣性測定方法 242
7.2.2根際微生物碳源平均吸光值 243
7.2.3根際微生物對不同類型碳源的利用特性 245
7.2.4根際微生物碳源利用多樣性的主成分分析 246
7.2.5討論與小結 247
7.3根際微生物群落結構特徵 248
7.3.1微生物群落結構測定方法 249
7.3.2木同植被類型根際微生物群落結構 251
7.3.3討論與小結 254
7.4植被恢復中根際微生物研究趨勢及展望 256
7.4.1從根際生態視角研究植物微生物土壤之間的關係,尤其是微生物對植物
的影響 9C7
7.4.2植被恢復中根系分泌物與有益微生物之間的相互關係 9C7
7.4.3基於分子生物學技術的微生物群落結構和功能研究 257
參考文獻 258
第8章 半乾旱區封禁恢復草地生態功能演變 262
8.1封禁草地生態系統群落結構?生產力動態及形成過程 262
8.1.1主要草原植被類型群落結構特徵 262
8.1.2乾草原 269
8.1.3草地生物量動態及其演替過程 269
8.1.4退化草地自然修復演替過程 270
8.2封禁草地生態系統植物群落和生產力對擾動的回響 277
8.2.1草地刈割回響機制 277
8.2.2草地放牧回響機制 279
8.2.3草地火燒回響機制 283
8.2.4草地施肥回響機制 291
8.3封禁草地生態系統土壤生態功能特徵 295
8.3.1土壤種子庫動態 295
8.3.2土壤養分和生物學特徵動態 299
8.3.3土壤和生態系統碳匯功能 305
8.4黃土高原恢復草地生態系統利用與可持續管理 311
8.4.1恢復草地生態系統利用策略 311
8.4.2恢復草地生態系統可持續管理 312
參考文獻 313
第9章半乾旱水蝕風蝕區典型流域土地適宜性及植被恢復模式 318
9.1 水蝕風蝕交錯區典型流域土地利用現狀 318
9.1.1研究區概況 318
9.1.2六道溝流域土地利用現狀 319
9.2水蝕風蝕交錯區典型流域水土養分特徵 321
9.2.1土壤養分特徵 321
9.2.2水分特徵 Q9C
9.3水蝕風蝕交錯區典型流域土地適宜性評價 327
9.3.1評價方法 327
9.3.2評價因子選取及評價卑元劃分 329
9.3.3歸化處理 330
9.3.4權重確定及適宜性等級劃分 332
9.3.5適宜性評價 332
9.4水蝕風蝕交錯區典型流域植被恢復模式 342
9.4.1六道溝小流域環境背景 342參考文獻 351
