杜峰 作品数:63 被引量:1,119 H指数:19 供职机构: 中国科学院水利部水土保持研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院西部之光基金 中国科学院知识创新工程 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 环境科学与工程 文化科学 更多>>
黄土丘陵区不同立地条件下猪毛蒿种内、种间竞争 被引量:23 2006年 猪毛蒿(Artemisiascoparia)通常是黄土丘陵区撂荒演替前期群落优势种,在无人为干扰的情况下,猪毛蒿群落通常会向冰草(Agropyroncristatum)群落或阿尔泰狗娃花(Heteropappusaltaicus)群落,或长芒草(Stipabungeana)群落等演替。该文通过河阶地和梁峁阴坡中猪毛蒿生长特征的调查和种内、种间竞争田间试验,从植物竞争角度对猪毛蒿群落的演替机制给予了解释。结果表明:1)两类样地中猪毛蒿的生长都趋于小型化,有少数大个体和多数小个体,都存在异速生长现象,说明两类样地存在竞争,且对猪毛蒿的生长形态具有塑造作用;2)由于单位地上生物量竞争效应排除了立地条件和个体大小的影响,因而比总竞争效应更能说明种对间的相对竞争能力。梁峁阴坡地和一、二级河阶地三种立地条件下,7种测试植物中对猪毛蒿的相对竞争能力以演替后期多年生植物较高,而演替前期一年生植物较低,说明演替后期种对前期种的竞争抑制是演替驱动力之一;3)以各测试植物对猪毛蒿单位重量竞争抑制程度平均值来看,以梁峁阴坡地最大,二级河阶地次之,一级河阶地最小,说明立地条件越差,土壤资源可利用水平越低,竞争越激烈;4)一级河阶地和梁峁阴坡地各测试植物对猪毛蒿的竞争等级发生了显著变化,说明环境条件差别较大时,植物的竞争等级会发生变化。 杜峰 梁宗锁 山仑 陈小燕关键词:种间竞争 种内竞争 异速生长 陕北黄土丘陵区撂荒演替过程中的土壤水分效应 被引量:40 2005年 根据陕北黄土丘陵区17块不同撂荒年限样地土壤水分的普查和10块样地土壤水分的定位测定,利用多元回归分析和通径分析法研究了植被恢复过程中土壤水分的变化和各植被、土壤因子对土壤水分的作用效应:①农田撂荒后,随着植被的恢复,因群落生物量、植被盖度和土壤有机质等这些对土壤水分有直接作用因子的变化,而间接表现为随着撂荒年限的增加,土壤含水量越来越低,而土壤水分的波动却越来越大;②用地形因子(包括坡度、坡向和海拔)、土壤因子(地表土壤容重和有机质含量)和植被因子(地上生物量和植被盖度)可以较好地对土壤水分做出多元拟合,影响表层土壤水分含量和根系层水分波动的主导因子是植被盖度,而影响深层土壤水分波动的主导因子是地上生物量;③土壤水分两次测定期间深层储水量差值与累积降雨量成显著正相关,说明土壤水分测定下边界存在上渗与下渗运动,而且储水量差值多数为正值,说明是以下渗为主。因此O根据土壤水分来估算群落蒸散时会有正的系统误差。为此论文将深层储水量差值作为补偿调节因子自变量,以提高多元拟合精度。拟合结果说明群落蒸散可由群落生物量、群落盖度、坡度、坡向和土壤表层容重或坚实度来估计。在植被恢复过程中影响群落蒸散的最大因子是群落蒸腾,其次是植被盖度。 杜峰 山仑 梁宗锁 谭勇关键词:恢复生态 土壤水分 黄土丘陵区 陕北黄土丘陵区撂荒演替中期群落比较异质性研究 被引量:5 2007年 对陕北黄土丘陵区撂荒演替中期6块样地进行了群落间异质性和群落异质性分析。结果表明,群落间异质性与环境因素差异多数为正相关,说明环境对撂荒演替中期群落组成与结构起到了一定的塑造作用,典型相关分析进一步表明群落间异质性有84.6%是由环境差异引起的,其中土壤全磷含量与群落间组成异质性、土壤水分与群落结构异质性有较强的正相关关系,说明土壤磷营养对撂荒演替中期群落组成有较大的影响,而土壤水分是影响植物生长和群落结构的重要因素,因此在对撂荒7~15年的耕地进行恢复与重建应注意磷肥的施用和节水、保水措施。 杜峰 梁宗锁 徐学选 山仑 张兴昌关键词:黄土丘陵区 陕北林草混交根土复合体抗剪强度研究 被引量:14 2018年 为进一步探讨林草混合根系的护坡力学效应,选取陕北乡土植物小叶杨和白羊草为试验目标,分别进行室内单根拉伸试验以及原状林草混合根土复合体的慢剪试验,较为系统地分析了小叶杨和白羊草根系的抗拉强度特征和根土复合体的抗剪强度特征。结果表明:小叶杨和白羊草的单根抗拉力与根径之间呈近似幂函数的正相关关系,而两者单根抗拉强度与根径之间均表现为近似负相关的对数关系,且在根径小于0.75mm时白羊草的单根抗拉强度远大于相同根径的小叶杨;随着根长密度、根表面积密度的增大,土壤内摩擦角φ随之均呈对数增长,而土壤粘聚力c则均呈直线增长趋势。说明林草混合根系的加入可以有效提高土体的抗剪强度,且有助于增强边坡稳定性,同时为林草一体化的护坡技术提供理论依据。 王月 杜峰 杜峰 张馨月 张贇贇关键词:根长密度 抗剪强度 陕北黄土丘陵区撂荒演替生态位研究 被引量:22 2006年 利用陕北黄土丘陵区17个不同撂荒年限的群落样方数据,分析了撂荒演替中20个主要种的演替生态位宽度和生态位重叠指数,3种生态位宽度指数以Levin和Shannon-Wiener指数适用性较好,2种指数表明演替前期主要种的生态位宽度较窄,后期较宽;演替各阶段优势种生态位较宽,伴生种较窄。根据演替生态位重叠指数,利用种的极点排序和系统聚类法分析了种的演替生态学特性,结果表明,4种生态位重叠指数以Morisita和Pianka指数在演替生态位的研究中适用性较好,种的极点排序与种极点分析和实际观察结果基本一致,指示了种的生态对策连续统,说明种的演替方向和相对竞争能力;系统聚类中类内种的生态学特性基本一致,3类的划分结果表明第1类为定居优势种,位于演替序列前期;第2类为竞争优势种,位于演替后期;第3类为定居-竞争相对平衡种,位于演替中期。 杜峰 山仑 梁宗锁 徐学选关键词:黄土丘陵区 陕北黄土丘陵区撂荒演替研究-撂荒演替序列 被引量:46 2005年 用系统聚类法划分陕北黄土丘陵区撂荒地的次生演替阶段,可以定量的认识不同年限、立地条件下撂荒地群落的相似性,结合DCA数量排序确定撂荒地的演替阶段或序列。其撂荒演替的各阶段分别为:一年生杂类草猪毛蒿(A rtem isia scop aria)+其它杂类草群丛→一年生杂类草猪毛蒿群丛→一年生杂类草猪毛蒿+多年生草种或小灌木的共优群丛→根茎禾草冰草(A g ropy ron crista tum)群丛→多年生草本或丛生禾草+一年生杂类草群丛→多年生草本群丛→小灌木达乌里胡枝子(L esp ed eza d avurica)群丛→多年生草本+小灌木或密丛型禾草群丛→短根茎密丛型禾草白羊草(Bothrioch loa ischaem um)群丛。 杜峰 山仑 陈小燕 梁宗锁关键词:黄土丘陵区 演替序列 低温胁迫下草坪草Perennial ryegras(cv,Taya)和Meadow bluegrass(cv.Compact)各抗性生理指标的变化 被引量:18 1998年 以草坪草多年生黑麦草Perennialryegrass(Taya)和草地早熟禾Meadowbluegrass(Compact)为材料,通过测定在三种低温胁迫强度和不同的胁迫时间下植物体活性氧清除剂超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性、脯氨酸含量、类胡萝卜素含量和相对电导度等抗性生理指标的变化,以确定其胁变程度,研究两种草坪草抗低温胁迫的形式、途径和大小及其抗性机制问题。结果表明:①草地早熟禾Compact抗低温胁迫的能力较多年生黑麦草的Taya强。②5℃低温胁迫下两种草坪草的SOD、CAT活性、类胡萝卜素含量均先升后降,呈现单峰型曲线变化,在三种活性氧清除剂的活性或含量上升时,脯氨酸含量、叶绿素含量和相对电导度没有明显的变化,在三种活性氧清除剂活性或含量下降时,叶绿素含量下降,脯氨酸含量和相对电导度上升。而在0℃与-6℃低温胁迫下SOD、CAT活性、类胡萝卜素含量随胁迫时间的延长,迅速下降,随后叶绿素含量下降,脯氨酸含量、相对电导度上升。③从5℃到0℃到-6℃,随胁强的增大,一定胁迫时间内各抗性生理指标变化幅度,即胁变程度,随之增大。 杜峰关键词:草坪草 抗性生理指标 黄土高原丘陵区不同立地条件下柠条根系研究 被引量:44 2006年 对黄土高原丘陵区不同立地条件下3年生柠条的根系作了初步研究,结果表明:柠条侧根发生的主要部位在距地表0~20cm的土层中,除在阳坡、半阳坡分布的植株外,其它的在50cm以下没有侧根发生,侧根总数以阳坡最多,半阴坡最少;不同立地下根系生物量的垂直分布,均表现为从土壤表层到深层逐次递减;在各土层中,0~60cm土层中分布的根系生物量所占的比重最大,超过了总量的80%。不同立地条件下单株根系生物量以阳坡最大,为66.63g,阴坡最低,仅为6.69g。不同立地条件下柠条的地上部分差异显著,阳坡、半阳坡的株高、生物量等都高于阴坡和半阴坡的。柠条在幼龄期适宜生长的立地类型为阳坡和半阳坡。 毕建琦 杜峰 梁宗锁 冉隆贵关键词:柠条 根系 黄土高原 黄土高原撂荒地植物群落共存种光合特性对土壤水分变化的响应 被引量:5 2020年 植物群落共存种的环境适应性和相对竞争能力差异是植物群落动态和演替的两个决定性因素,其中光合特性与二者都有紧密关联,因此研究群落共存种光合特性的差异对理解群落演替机理具有重要意义。以黄土丘陵区10种主要的撂荒地植物群落共存种为研究对象,测定其在不同的生长月份(8-10月)和不同水分条件下(适宜水分及中度、重度干旱胁迫)光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等的变化,分析植物群落共存种光合特性对土壤水分变化的响应。结果表明:1)3种水分条件下,无芒隐子草、白羊草、小花棘豆和达乌里胡枝子的净光合速率日变化均呈单峰曲线,而冰草和阿尔泰狗娃花的则呈双峰曲线,有光合"午休"现象,10种群落共存种以无芒隐子草的日光合能力峰值最大,冰草的最小;2)除中华隐子草和阿尔泰狗娃花外,多数种的蒸腾速率日变化在3种水分条件下均呈单峰曲线,其中,无芒隐子草的日蒸腾能力峰值最大,小花棘豆的最小;3)日均净光合速率和日均蒸腾速率存在显著种间差异和生长月份差异(P<0.05),其中,无芒隐子草的日均净光合速率和日均蒸腾速率最大,而日均水分利用效率在不同物种和生长月份之间则无显著差异(P>0.05);4)在演替生态位置上,10种群落共存种以演替前期种的日均蒸腾速率和日均水分利用效率相对较低,而演替后期种相对较高,表明演替后期的植物水分利用性能较高。在干旱半干旱的黄土高原丘陵区,伴随演替进程的土壤环境旱化,演替后期序列种凭借其较高的水分利用能力,将在撂荒地群落中占据优势地位,从而逐渐代替演替前期种。 周敏 杜峰 杜峰 潘天辉关键词:光合特性 土壤水分 净光合速率 蒸腾速率 黄土高原人工林对区域深层土壤水环境的影响 被引量:121 2003年 通过对典型黄土区 1 0m土层土壤水分的分析表明 :黄土高原土壤深层具有丰富的土壤水资源 ,3~ 1 0m土层内土壤水资源从南部的 1 0 86.8mm逐渐降低到北部的 5 2 4.1mm ,各地土壤水资源量约相当于当地多年平均降水量的 2倍。在 1 0m土壤水分剖面内 ,随土层深度的变化土壤含水量具有波动性和相对稳定性的特征。以荒坡地或低产农田为对照 ,通过对比分析发现 ,黄土高原目前主要的造林树种可利用 9~ 1 0m以下土层的土壤水资源。在黄土高原半干旱气候背景下 ,人工林植被的耗水主要使黄土区中北部地区 3~ 8m土层土壤含水量降低到长期接近或低于凋萎湿度 ,形成难以恢复的深厚土壤干层。人工林大量耗水形成的难以恢复的土壤干层是黄土高原特殊的生态水文现象 ,是目前区域人工植被生态系统不稳定性的体现。同时表明 ,黄土高原营造的人工林尚不能达到涵养水源之功能。 穆兴民 徐学选 王文龙 温仲明 杜峰关键词:黄土高原 人工林 水环境 深层土壤水分 区域土壤