本書以內(nèi)陸河高寒地區(qū)為核心研究區(qū)，針對高寒山區(qū)存在的生態(tài)環(huán)境問題，銜接國家實施生態(tài)綜合治理重大工程項目中迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)難題，開展高寒地區(qū)生態(tài)治理技術(shù)研究與示范，建設(shè)試驗示范基地，提出高寒地區(qū)生態(tài)治理的技術(shù)與模式，為有效遏制生態(tài)環(huán)境退化，提高水源涵養(yǎng)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，確保區(qū)域水資源和生態(tài)安全提供科技支撐。實現(xiàn)"絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶"生態(tài)改善、經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合目標(biāo)，促進(jìn)以人為本的和諧社會建設(shè)，提供重要的科技保障。旨在為高寒區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)與保護(hù)提供理論指導(dǎo)、技術(shù)示范與模式推介。
目錄
前言
第1章 山地生態(tài)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 1
1.1 水源涵養(yǎng)功能研究進(jìn)展 1
1.2 生態(tài)系統(tǒng)管理研究進(jìn)展 1
1.3 我國生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展 2
1.4 生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程研究進(jìn)展 3
1.5 內(nèi)陸河上游山地生態(tài)環(huán)境治理工程與技術(shù)進(jìn)展 4
第2章 河源山區(qū)水源涵養(yǎng)功能監(jiān)測與增貯潛力評估 6
2.1 水源涵養(yǎng)與水文調(diào)節(jié)的概念與評估方法 6
2.1.1 水源涵養(yǎng)與水文調(diào)節(jié)的概念 6
2.1.2 水源涵養(yǎng)與水文調(diào)節(jié)評估方法 7
2.1.3 水源涵養(yǎng)與水文調(diào)節(jié)協(xié)同關(guān)系 8
2.2 水源涵養(yǎng)功能系統(tǒng)觀測與分析 9
2.2.1 河川徑流變化分析 9
2.2.2 苔蘚枯落物與土壤水熱、特性及蒸發(fā)分析 19
2.2.3 林冠截留與土壤水熱的關(guān)系分析 23
2.2.4 植被與土壤水和徑流的關(guān)系 29
2.3 水源涵養(yǎng)相關(guān)生態(tài)參量遙感動態(tài)監(jiān)測 33
2.3.1 土地覆蓋動態(tài)監(jiān)測 33
2.3.2 植被覆蓋度動態(tài)監(jiān)測 36
2.3.3 地上生物量動態(tài)監(jiān)測 39
2.3.4 蒸散遙感動態(tài)監(jiān)測 42
2.3.5 土壤水分動態(tài)監(jiān)測 45
2.3.6 小流域生態(tài)參量與徑流關(guān)系分析 47
2.4 水源涵養(yǎng)區(qū)相關(guān)參量的模擬 51
2.4.1 水文參數(shù)變化規(guī)律 52
2.4.2 水源涵養(yǎng)功能對氣候變化的響應(yīng) 54
2.4.3 水源涵養(yǎng)功能對土地利用變化的響應(yīng) 57
參考文獻(xiàn) 61
第3章 內(nèi)陸河上游山地木本植物群落及空間分布 64
3.1 研究進(jìn)展 64
3.1.1 生態(tài)位概念的提出和發(fā)展 64
3.1.2 物種共存的解釋 64
3.1.3 群落構(gòu)建的生態(tài)學(xué)理論 65
3.1.4 群落分布的空間尺度 66
3.1.5 空間變量的構(gòu)建 68
3.1.6 植物群落分類和排序 68
3.1.7 影響植物群落物種組成及多樣性的環(huán)境因素 72
3.2 木本植物群落數(shù)量分類及群落林下植被分析 74
3.2.1 物種累積曲線 75
3.2.2 不同木本植物群落聚類分析 75
3.2.3 植物群落林下植被物種組成差異比較 79
3.3 木本植物群落物種組成的影響因素及分布格局 82
3.3.1 分析與排序 82
3.3.2 植物群落地形變量及環(huán)境變量 83
3.3.3 環(huán)境因子對喬木群落物種組成的影響 87
3.3.4 環(huán)境因子對灌木群落物種組成的影響 89
3.4 木本植物群落物種豐富度的影響因素及分布格局 92
3.5 不同變量對植物群落物種組成和豐富度的影響 97
參考文獻(xiàn) 100
第4章 祁連山植物功能性狀和群落結(jié)構(gòu)對坡向的響應(yīng) 113
4.1 植物功能性狀和群落結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展 113
4.1.1 植物功能性狀研究進(jìn)展 114
4.1.2 生態(tài)化學(xué)計量特征研究進(jìn)展 115
4.1.3 坡向梯度上植被的研究進(jìn)展 118
4.1.4 祁連山山地植被的研究進(jìn)展 119
4.2 植物葉片功能性狀研究 120
4.2.1 不同坡向功能性狀屬性值變化 123
4.2.2 不同坡向穩(wěn)定碳同位素δ13C 特征 123
4.2.3 不同坡向C3植物葉性狀變化 124
4.2.4 不同坡向葉片功能性狀分析 127
4.2.5 不同坡向葉性狀與環(huán)境因子的關(guān)系 127
4.2.6 不同坡向植物生存策略 130
4.3 不同坡向優(yōu)勢植物葉片氮磷化學(xué)計量特征 132
4.3.1 植物葉片養(yǎng)分含量與化學(xué)計量總體特征 132
4.3.2 不同坡向植物葉片C、N、P元素化學(xué)計量特征 135
4.3.3 坡向?qū)ν寥繡、N、P元素及其比值的影響 137
4.3.4 南-北坡梯度土壤的化學(xué)計量特征變化 139
4.3.5 植物葉片化學(xué)計量特征與土壤因子關(guān)系 142
4.3.6 不同坡向植物群落N、P養(yǎng)分限制因子判斷 146
4.4 不同坡向植物群落結(jié)構(gòu)變化 147
4.4.1 植物群落物種組成特征變化 148
4.4.2 環(huán)境因子特征變化 149
4.4.3 植物群落重要值變化 150
4.4.4 群落相似性指數(shù)特征 153
4.4.5 植物群落聚類分析 154
4.4.6 物種多樣性、蓋度和生物量變化特征 155
4.4.7 土壤養(yǎng)分特征 156
4.4.8 土壤質(zhì)地特征 157
4.4.9 影響群落結(jié)構(gòu)限制因子的確定 157
參考文獻(xiàn) 160
第5章 水源涵養(yǎng)林生態(tài)系統(tǒng)保育工程 169
5.1 祁連山水源涵養(yǎng)林特征退化現(xiàn)狀 170
5.1.1 祁連山水源涵養(yǎng)林特征 170
5.1.2 祁連山山區(qū)灌木群落特征 178
5.1.3 水源涵養(yǎng)林退化現(xiàn)狀 183
5.2 水源涵養(yǎng)林林木引種及快速繁育工程 185
5.2.1 祁連山水源涵養(yǎng)林樹種引種及適應(yīng)性 185
5.2.2 云杉屬樹種的抗逆性測定 186
5.2.3 祁連山水源涵養(yǎng)林造林樹種篩選 190
5.2.4 祁連山水源涵養(yǎng)林樹種快速繁育技術(shù)研究 192
5.3 退化水源涵養(yǎng)林地生態(tài)修復(fù)與建植技術(shù) 200
5.3.1 祁連山東段退化水源涵養(yǎng)林生態(tài)修復(fù)模式 200
5.3.2 祁連山東段退化水源涵養(yǎng)林地生態(tài)修復(fù)技術(shù) 200
5.4 水源涵養(yǎng)林植被空間配置與結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù) 204
5.4.1 祁連山中段水源涵養(yǎng)林植被空間配置與結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù) 204
5.4.2 祁連山東段水源涵養(yǎng)林林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置 206
5.5 不同配置模式森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)特征 212
5.5.1 不同模式森林生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)特征 212
5.5.2 不同程度恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)主要環(huán)境因子 216
5.5.3 不同程度恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤理化性質(zhì)特性 222
5.6 祁連山水源涵養(yǎng)林生態(tài)恢復(fù)技術(shù) 228
5.6.1 退化生態(tài)系統(tǒng)封育恢復(fù)技術(shù) 228
5.6.2 退化水源林生態(tài)系統(tǒng)人工修復(fù)技術(shù) 229
5.7 祁連山中段北坡水源涵養(yǎng)林保育 230
5.7.1 退化水源涵養(yǎng)林生態(tài)系統(tǒng)封育 230
5.7.2 退化水源涵養(yǎng)林生態(tài)系統(tǒng)人工修復(fù) 231
參考文獻(xiàn) 232
第6章 祁連山天然草地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與保護(hù)技術(shù) 233
6.1 祁連山草地土壤特性及降水入滲 233
6.1.1 試驗區(qū)的植被組成 233
6.1.2 試驗區(qū)的水文特征 236
6.1.3 土壤水分入滲分析 256
6.1.4 入滲模型擬合 275
6.1.5 土壤水分入滲率空間分布特征 287
6.2 祁連山天然草地保護(hù)技術(shù) 290
6.2.1 天然草地鼠害綜合防控技術(shù)集成模式 290
6.2.2 害鼠控制區(qū)和對照區(qū)的植物群落組成 293
6.2.3 控制害鼠對天然草地地上植物量的影響 295
6.2.4 祁連山地區(qū)草地害鼠種群數(shù)量控制模式 296
6.3 毒雜草草地綜合防控技術(shù)集成 302
6.3.1 草地植被物種多樣性 304
6.3.2 不同濃度狼毒凈對狼毒生長狀況的影響 304
6.3.3 狼毒凈對狼毒的防治效果分析 305
6.4 天然草地合理利用技術(shù)集成模式 306
6.4.1 不同利用強(qiáng)度下草地植被與土壤特征 306
6.4.2 退化草甸植被群落多樣性指數(shù)的變化 307
6.4.3 退化草甸植被群落生物量變化 316
6.4.4 退化草甸土壤理化性質(zhì)的變化 317
6.5 退化草地修復(fù)技術(shù)集成模式 321
6.5.1 參試牧草基本生長特征 323
6.5.2 參試牧草形態(tài)學(xué)特征 327
6.5.3 參試牧草生產(chǎn)性能及評價 329
6.5.4 參試牧草品質(zhì) 333
6.6 輕度退化草地改良施肥技術(shù)集成模式 336
6.6.1 不同施氮量對草地植被高度的影響 336
6.6.2 不同施氮量對草地各功能群高度的影響 337
6.6.3 不同施氮量對草地多樣性及生物量的影響 337
6.6.4 不同施氮量對草地植被植物量的影響 338
6.6.5 不同施氮量對土壤養(yǎng)分的影響 339
6.7 中度退化草地免耕補(bǔ)播技術(shù) 341
6.7.1 補(bǔ)播對草地植物的影響 341
6.7.2 補(bǔ)播對草地植物量、土壤容重和水分的影響 342
6.7.3 補(bǔ)播對草地土壤化學(xué)性質(zhì)的影響 343
6.8 重度退化草地植被重建技術(shù) 344
6.8.1 人工草地對草地植物優(yōu)勢度的影響 344
6.8.2 人工草地對草地群落多樣性的影響 344
6.8.3 人工草地對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響 346
6.9 祁連山退化草地恢復(fù)技術(shù)效應(yīng) 347
6.9.1 祁連山地區(qū)草地綜合防控技術(shù)集成 347
6.9.2 祁連山區(qū)退化草地恢復(fù)技術(shù) 348
6.9.3 鼠害防治技術(shù)要點 350
參考文獻(xiàn) 350
第7章 祁連山山前脆弱帶生態(tài)修復(fù)與水土保持技術(shù) 354
7.1 研究進(jìn)展 354
7.2 植被和土壤特征 356
7.2.1 植物群落特征 356
7.2.2 土壤含水量及容重變化特征 359
7.2.3 土壤鹽分特征 360
7.2.4 土壤養(yǎng)分特征 362
7.3 鄉(xiāng)土物種種子培育與繁殖技術(shù) 365
7.3.1 種子采集及育苗試驗 365
7.3.2 扦插育苗試驗 366
7.4 農(nóng)田退耕地生態(tài)恢復(fù)技術(shù) 369
7.4.1 退耕地土壤物理性質(zhì)的變化 369
7.4.2 土壤有機(jī)碳組分的變化 371
7.4.3 退耕地土壤可溶性有機(jī)碳變化 372
7.5 淺山區(qū)造林技術(shù)模式 373
7.5.1 栽植方法對苗木成活率的影響 373
7.5.2 座根水量對造林成活率的影響 373
7.5.3 土壤含水量對苗木成活率的影響 374
7.6 水土保持技術(shù)試驗研究 374
7.6.1 徑流場植被特征分析 375
7.6.2 不同植被蓋度對產(chǎn)、匯流的影響 377
7.6.3 水土流失泥沙含量的影響因素分析 377
7.7 祁連山水土保持技術(shù)集成 379
參考文獻(xiàn) 380
第8章 集成技術(shù)綱要 383
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