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目錄
前言
第1章 不同植被恢復(fù)階段植物群落組成及結(jié)構(gòu)特征 1
1.1 植物群落組成及結(jié)構(gòu)特征的研究概述 1
1.1.1 植物群落組成、結(jié)構(gòu)的研究?jī)?nèi)容及其作用 2
1.1.2 不同植被恢復(fù)階段植物群落組成、結(jié)構(gòu)的研究方法 3
1.1.3 亞熱帶植被恢復(fù)過程中植物群落組成、結(jié)構(gòu)的研究 3
1.1.4 亞熱帶植被恢復(fù)過程植物群落組成、結(jié)構(gòu)的研究目的及意義 4
1.2 研究區(qū)概況 6
1.3 植物群落組成結(jié)構(gòu)的研究方法 7
1.3.1 樣地設(shè)置 7
1.3.2 樣地植物群落調(diào)查 8
1.3.3 植物群落組成特征的分析方法 9
1.4 不同植被恢復(fù)階段植物群落組成與數(shù)量特征 11
1.4.1 植物群落的物種組成 11
1.4.2 植物群落的物種多樣性 13
1.4.3 植物群落的物種重要值 14
1.4.4 植物群落的相似性 19
1.4.5 討論 19
1.5 不同植被恢復(fù)階段植物群落的區(qū)系特征 21
1.5.1 科的地理分布 21
1.5.2 屬的地理分布 23
1.5.3 討論 26
1.6 不同植被恢復(fù)階段植物群落的空間結(jié)構(gòu)特征 27
1.6.1 徑階結(jié)構(gòu) 27
1.6.2 垂直結(jié)構(gòu) 28
1.6.3 討論 29
1.7 結(jié)論 30
主要參考文獻(xiàn) 31
第2章 不同植被恢復(fù)階段林內(nèi)小氣候、凋落物、土壤基本特征 35
2.1 研究概述 35
2.1.1 林內(nèi)小氣候的研究 35
2.1.2 森林凋落物及其養(yǎng)分特征的研究 36
2.1.3 森林土壤理化、生物學(xué)性質(zhì)的研究 43
2.2 林內(nèi)小氣候、凋落物和土壤性質(zhì)的研究方法 43
2.2.1 樣地設(shè)置、樣地植物群落調(diào)查 43
2.2.2 林內(nèi)空氣溫度、相對(duì)濕度的測(cè)定 43
2.2.3 淺層土壤溫度、質(zhì)量濕度的測(cè)定 44
2.2.4 年凋落物量的收集和測(cè)定 44
2.2.5 凋落物分解速率的測(cè)定 44
2.2.6 凋落物層現(xiàn)存量的測(cè)定及其分析樣品的采集、處理 45
2.2.7 凋落物初始碳、氮、磷含量和地表凋落物層養(yǎng)分元素含量的測(cè)定 45
2.2.8 土壤剖面特征調(diào)查 45
2.2.9 土壤樣品的采集、處理與分析方法 46
2.2.10 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析 47
2.3 不同植被恢復(fù)階段群落內(nèi)小氣候特征 50
2.3.1 群落內(nèi)的空氣溫度 50
2.3.2 群落內(nèi)的空氣相對(duì)濕度 54
2.3.3 群落內(nèi)淺層土壤溫度 56
2.3.4 群落內(nèi)淺層土壤濕度 59
2.3.5 群落內(nèi)氣溫與空氣相對(duì)濕度的相關(guān)性 60
2.3.6 小氣候因子與植被恢復(fù)階段的相關(guān)性 60
2.3.7 討論 60
2.4 不同植被恢復(fù)階段凋落物及其養(yǎng)分特征 63
2.4.1 年凋落物量及其組成 63
2.4.2 凋落物量的年變化 64
2.4.3 凋落物的分解 64
2.4.4 凋落物層現(xiàn)存量及其分布特征 66
2.4.5 凋落物層現(xiàn)存量的季節(jié)變化 67
2.4.6 凋落物層營(yíng)養(yǎng)元素的含量 69
2.4.7 凋落物層營(yíng)養(yǎng)元素的儲(chǔ)量及其釋放率 70
2.4.8 凋落物層現(xiàn)存量、營(yíng)養(yǎng)元素含量與物種多樣性指數(shù)的相關(guān)性 71
2.4.9 討論 72
2.5 不同植被恢復(fù)階段土壤理化、生物學(xué)性質(zhì) 78
2.5.1 土壤物理性質(zhì) 78
2.5.2 土壤化學(xué)性質(zhì) 79
2.5.3 土壤微生物生物量 83
2.5.4 土壤酶活性 84
2.5.5 討論 87
2.6 結(jié)論 91
主要參考文獻(xiàn) 91
第3章 不同植被恢復(fù)階段生態(tài)系統(tǒng)生物量及其碳密度特征 102
3.1 森林生態(tài)系統(tǒng)生物量及其碳密度的研究概況 102
3.1.1 中國(guó)不同地理區(qū)域森林生物量的研究 103
3.1.2 中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)碳密度的研究 107
3.2 森林生態(tài)系統(tǒng)生物量及其碳密度的研究方法 115
3.2.1 樣地設(shè)置、樣地植物群落調(diào)查 115
3.2.2 生物量的測(cè)定、植物樣品采集與處理 115
3.2.3 植物樣品有機(jī)碳含量的測(cè)定 117
3.2.4 土壤樣品的采集、處理及分析方法 117
3.2.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析 118
3.3 不同植被恢復(fù)階段群落生物量的空間分布格局 120
3.3.1 植被層的生物量及其空間分配 120
3.3.2 地表凋落物層的現(xiàn)存量 122
3.3.3 群落生物量的空間分配 123
3.3.4 群落生物量與植物多樣性的關(guān)系 124
3.3.5 群落生物量與土壤養(yǎng)分的關(guān)系 124
3.3.6 討論 125
3.4 不同植被恢復(fù)階段生態(tài)系統(tǒng)碳密度特征 126
3.4.1 不同樣地植被層、凋落物層、土壤層的碳含量 127
3.4.2 植被層碳密度 128
3.4.3 凋落物層碳密度 129
3.4.4 土壤層碳密度 130
3.4.5 生態(tài)系統(tǒng)碳密度的垂直分配格局 131
3.4.6 碳密度與物種多樣性、植物密度、生物量和土壤碳含量、土壤密度的相關(guān)性 131
3.4.7 討論 132
3.5 結(jié)論 134
主要參考文獻(xiàn) 134
第4章 植被恢復(fù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳氮磷化學(xué)計(jì)量特征的影響 143
4.1 生態(tài)系統(tǒng)碳氮磷化學(xué)計(jì)量特征的研究概述 143
4.1.1 生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)的提出及其生態(tài)學(xué)意義 143
4.1.2 生態(tài)系統(tǒng)碳、氮、磷及其化學(xué)計(jì)量比的重要性 144
4.1.3 植物葉片碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比的研究 145
4.1.4 凋落物層碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比的研究 148
4.1.5 土壤碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比的研究 150
4.1.6 植物葉片–凋落物–土壤碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比的關(guān)聯(lián)性 152
4.1.7 生態(tài)系統(tǒng)碳氮磷化學(xué)計(jì)量特征的研究目的及意義 153
4.2 植物葉片–凋落物層–土壤碳氮磷化學(xué)計(jì)量的研究方法 155
4.2.1 植物葉片、凋落物層分析樣品的采集、處理及測(cè)試分析方法 155
4.2.2 土壤樣品的采集、處理及測(cè)試分析 155
4.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 155
4.3 不同植被恢復(fù)階段植物葉片碳、氮、磷化學(xué)計(jì)量特征 156
4.3.1 群落主要植物葉片碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比 157
4.3.2 群落共有植物葉片碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比 157
4.3.3 植物葉片碳、氮、磷含量之間及其與碳氮磷化學(xué)計(jì)量比的相關(guān)性 160
4.3.4 植被恢復(fù)階段、物種多樣性指數(shù)對(duì)葉片碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比的影響 160
4.3.5 討論 160
4.4 凋落物層碳氮磷含量及其化學(xué)計(jì)量特征 163
4.4.1 凋落物層碳、氮、磷含量 163
4.4.2 凋落物層碳氮磷化學(xué)計(jì)量比 165
4.4.3 凋落物層碳、氮、磷含量之間及其與碳、氮、磷化學(xué)計(jì)量比之間的相關(guān)性 166
4.4.4 未分解層凋落物和葉片碳、氮、磷含量及其與兩者化學(xué)計(jì)量比之間的相關(guān)性 166
4.4.5 討論 167
4.5 土壤有機(jī)碳、全氮、全磷含量及其化學(xué)計(jì)量特征 168
4.5.1 土壤有機(jī)碳、全氮、全磷含量 168
4.5.2 土壤有機(jī)碳、全氮、全磷化學(xué)計(jì)量比 170
4.5.3 土壤有機(jī)碳、全氮、全磷含量之間及其化學(xué)計(jì)量比之間的相關(guān)性 171
4.5.4 土壤有機(jī)碳、全氮、全磷含量及其化學(xué)計(jì)量比與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性 172
4.5.5 土壤、植物葉片碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比之間的相關(guān)性 172
4.5.6 土壤、凋落物層碳氮磷含量之間的相關(guān)性 173
4.5.7 土壤層碳、氮、磷含量與凋落物層碳、氮、磷化學(xué)計(jì)量比之間的相關(guān)性 174
4.5.8 土壤層、凋落物層碳氮磷化學(xué)計(jì)量比之間的相關(guān)性 174
4.5.9 討論 174
4.6 結(jié)論 177
主要參考文獻(xiàn) 178
第5章 植被恢復(fù)過程土壤有機(jī)碳庫(kù)的積累和穩(wěn)定性 187
5.1 研究概述 187
5.1.1 植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳積累的影響 188
5.1.2 土壤有機(jī)碳礦化的研究 190
5.1.3 土壤有機(jī)碳組成及其穩(wěn)定性的研究 199
5.1.4 研究展望 204
5.1.5 植被恢復(fù)過程中土壤有機(jī)碳庫(kù)積累和穩(wěn)定性的研究目的及意義 205
5.2 土壤有機(jī)碳庫(kù)積累和穩(wěn)定性的研究方法 206
5.2.1 樣地設(shè)置、樣地植物群落調(diào)查及其生物量測(cè)定 206
5.2.2 細(xì)根生物量的測(cè)定 206
5.2.3 凋落物層養(yǎng)分含量的測(cè)定 206
5.2.4 土壤原位溫度、濕度的測(cè)定 207
5.2.5 土壤樣品的采集與處理 207
5.2.6 土壤有機(jī)碳、不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳、惰性碳含量的測(cè)定 207
5.2.7 土壤有機(jī)碳礦化速率和累積礦化量的測(cè)定 208
5.2.8 土壤理化性質(zhì)、微生物生物量的測(cè)定 208
5.2.9 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 209
5.3 植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳含量、碳密度的影響 211
5.3.1 土壤有機(jī)碳含量的變化 212
5.3.2 土壤有機(jī)碳密度的變化 212
5.3.3 土壤有機(jī)碳含量、碳密度與植被因子、土壤因子的相關(guān)關(guān)系 213
5.3.4 土壤有機(jī)碳含量、碳密度影響因子的主成分分析 214
5.3.5 土壤有機(jī)碳含量、碳密度影響因子的逐步回歸分析 215
5.3.6 討論 216
5.4 植被恢復(fù)對(duì)不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳的影響 218
5.4.1 不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳含量的分布及變化 219
5.4.2 不同植被恢復(fù)階段土壤顆粒有機(jī)碳/礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳的變化 221
5.4.3 不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳含量與植被因子、土壤因子的相關(guān)性 222
5.4.4 不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳含量影響因子的主成分分析 223
5.4.5 不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳含量影響因子的逐步回歸分析 224
5.4.6 討論 225
5.5 植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響 226
5.5.1 不同植被恢復(fù)階段土壤有機(jī)碳的礦化速率 226
5.5.2 不同植被恢復(fù)階段土壤有機(jī)碳的累積礦化量 228
5.5.3 不同植被恢復(fù)階段土壤有機(jī)碳的礦化率 228
5.5.4 土壤有機(jī)碳礦化與植被因子、土壤因子的相關(guān)性 229
5.5.5 土壤有機(jī)碳累積礦化量影響因子的主成分分析 230
5.5.6 土壤有機(jī)碳礦化影響因子的逐步回歸分析 230
5.5.7 討論 231
5.6 植被恢復(fù)過程中土壤有機(jī)碳礦化的季節(jié)動(dòng)態(tài)特征 233
5.6.1 土壤有機(jī)碳含量的季節(jié)動(dòng)態(tài) 233
5.6.2 土壤有機(jī)碳礦化速率的季節(jié)動(dòng)態(tài) 235
5.6.3 土壤有機(jī)碳累積礦化量的季節(jié)變化 236
5.6.4 土壤潛在可礦化有機(jī)碳含量的季節(jié)變化 237
5.6.5 土壤有機(jī)碳礦化各指標(biāo)之間的關(guān)系 238
5.6.6 土壤有機(jī)碳礦化季節(jié)變化的影響因子 239
5.6.7 討論 240
5.7 植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)積累及其穩(wěn)定性的影響 242
5.7.1 土壤有機(jī)碳及其各組分的含量 243
5.7.2 土壤活性碳、緩效性碳和惰性碳含量占土壤有機(jī)碳含量的比例 244
5.7.3 土壤有機(jī)碳及其各組分含量與植被因子、土壤因子的相關(guān)性 245
5.7.4 土壤活性碳、緩效性碳和惰性碳含量影響因子的逐步回歸分析 246
5.7.5 土壤活性碳、緩效性碳和惰性碳含量影響因子的變異分離 246
5.7.6 討論 247
5.8 不同植被恢復(fù)階段土壤有機(jī)碳礦化對(duì)溫度變化的響應(yīng) 250
5.8.1 不同培養(yǎng)溫度下土壤有機(jī)碳的礦化速率 250
5.8.2 不同培養(yǎng)溫度下土壤有機(jī)碳的累積礦化量 252
5.8.3 土壤有機(jī)碳礦化的溫度敏感性 254
5.8.4 Q10 與土壤因子的相關(guān)性分析 256
5.8.5 討論 256
5.9 結(jié)論 258
5.9.1 植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳含量、碳密度的影響 258
5.9.2 植被恢復(fù)對(duì)不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳含量的影響 259
5.9.3 植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響 259
5.9.4 植被恢復(fù)過程土壤有機(jī)碳礦化的季節(jié)動(dòng)態(tài)特征 260
5.9.5 植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)積累及其穩(wěn)定性的影響 260
5.9.6 不同植被恢復(fù)階段土壤有機(jī)碳礦化對(duì)溫度變化的響應(yīng) 261
主要參考文獻(xiàn) 261
第6章 不同植被恢復(fù)階段土壤磷庫(kù)組成及其有效性 277
6.1 亞熱帶森林土壤磷有效性及其影響因素的研究進(jìn)展 277
6.1.1 磷在土壤—植物系統(tǒng)中的循環(huán)與轉(zhuǎn)化過程 277
6.1.2 土壤磷有效性及其與土壤磷化學(xué)分級(jí)的關(guān)系 278
6.1.3 亞熱帶森林土壤磷有效性的研究 281
6.1.4 影響森林土壤磷形態(tài)轉(zhuǎn)化及其有效性的因素 282
6.1.5 研究展望 287
6.2 土壤磷組成及其有效性的研究方法 288
6.2.1 樣地設(shè)置、植物群落調(diào)查及其生物量的測(cè)定 288
6.2.2 凋落物層現(xiàn)存量及其養(yǎng)分含量的測(cè)定 288
6.2.3 土壤分析樣品的采集、處理 288
6.2.4 土壤不同形態(tài)磷的測(cè)定 289
6.2.5 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定 290
6.2.6 數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析 290
6.3 不同植被恢復(fù)階段土壤全磷、有效磷含量的比較 290
6.3.1 土壤全磷含量的分布及其季節(jié)變化 291
6.3.2 土壤有效磷含量的分布及其季節(jié)變化 292
6.3.3 土壤磷有效性 294
6.3.4 土壤全磷、有效磷含量與植被因子的相關(guān)性 295
6.3.5 土壤全磷、有效磷含量與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性 295
6.3.6 土壤全磷、有效磷含量影響因子的主成分分析 295
6.3.7 土壤全磷、有效磷含量影響因子的逐步回歸分析 297
6.3.8 討論 298
6.4 不同植被恢復(fù)階段林地土壤磷庫(kù)特征 300
6.4.1 土壤無(wú)機(jī)磷各組分的含量及其構(gòu)成比例 300
6.4.2 土壤有機(jī)磷各組分的含量及其構(gòu)成比例 301
6.4.3 土壤殘留磷的含量 302
6.4.4 土壤不同形態(tài)磷的組成比例 303
6.4.5 土壤無(wú)機(jī)磷、有機(jī)磷和殘留磷的組成比例 304
6.4.6 土壤各形態(tài)磷含量之間的相關(guān)性 304
6.4.7 土壤各形態(tài)磷含量與植被因子之間的相關(guān)性 305
6.4.8 土壤各形態(tài)磷含量與土壤因子之間的相關(guān)性 306
6.4.9 土壤不同形態(tài)磷與有效磷之間的相關(guān)性 307
6.4.10 討論 308
6.5 不同植被恢復(fù)階段土壤不同形態(tài)磷含量的季節(jié)動(dòng)態(tài) 311
6.5.1 土壤無(wú)機(jī)磷各組分含量的季節(jié)變化 311
6.5.2 土壤有機(jī)磷各組分含量的季節(jié)變化 314
6.5.3 土壤殘留磷含量的季節(jié)變化 315
6.5.4 討論 316
6.6 結(jié)論 317
主要參考文獻(xiàn) 318
第7章 不同植被恢復(fù)階段氮磷循環(huán)關(guān)鍵過程及其耦合協(xié)調(diào)性 325
7.1 研究概述 325
7.1.1 生態(tài)系統(tǒng)氮磷循環(huán)及兩者的耦合關(guān)系 325
7.1.2 植被恢復(fù)與生態(tài)系統(tǒng)氮磷循環(huán)的關(guān)系 327
7.1.3 植被恢復(fù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)氮磷儲(chǔ)量垂直分配格局的影響 328
7.1.4 植被恢復(fù)過程氮磷歸還及其耦合特征 331
7.1.5 植被恢復(fù)過程土壤氮磷積累、轉(zhuǎn)化及其耦合 334
7.1.6 植被恢復(fù)過程氮磷吸收利用及其耦合特征 339
7.1.7 研究展望 341
7.1.8 土壤系統(tǒng)氮磷循環(huán)及其耦合關(guān)系的研究目的及意義 343
7.2 生態(tài)系統(tǒng)氮磷循環(huán)及其耦合協(xié)調(diào)性的研究方法 344
7.2.1 樣地設(shè)置、樣地植物群落調(diào)查及其生物量的測(cè)定 344
7.2.2 植被層、凋落物層分析樣品的采集與分析方法 344
7.2.3 年凋落物量的測(cè)定 344
7.2.4 凋落物分解過程碳、氮、磷含量的測(cè)定 344
7.2.5 土壤樣品的采集、處理及測(cè)試分析 345
7.2.6 細(xì)根樣品的采集及其氮、磷含量的測(cè)試分析 346
7.2.7 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析 346
7.3 不同植被恢復(fù)階段生態(tài)系統(tǒng)氮磷儲(chǔ)量的垂直分配格局 350
7.3.1 植被層、凋落物層、土壤層全氮與全磷的含量 350
7.3.2 植被層、凋落物層、土壤層全氮與全磷含量的相關(guān)性 353
7.3.3 植被層、凋落物層、土壤層全氮與全磷的儲(chǔ)量 354
7.3.4 生態(tài)系統(tǒng)全氮、全磷儲(chǔ)量的垂直分配格局 358
7.3.5 討論 359
7.4 不同植被恢復(fù)階段土壤氮磷積累過程的影響因素 364
7.4.1 土壤氮磷積累過程影響因子的提取 364
7.4.2 土壤氮磷積累過程主控因子分析 366
7.4.3 討論 367
7.5 不同植被恢復(fù)階段凋落物分解過程氮磷釋放及其耦合關(guān)系 369
7.5.1 凋落物分解過程氮磷的釋放 369
7.5.2 凋落物分解過程氮磷的耦合關(guān)系 373
7.5.3 凋落物初始化學(xué)組成對(duì)氮磷釋放率和歸還量的影響 375
7.5.4 凋落物分解過程氮磷比變化對(duì)氮磷釋放率的影響 376
7.5.5 討論 376
7.6 不同植被恢復(fù)階段土壤氮磷轉(zhuǎn)化過程及其耦合特征 378
7.6.1 土壤不同形態(tài)氮含量及其相對(duì)分布的變化 379
7.6.2 土壤不同形態(tài)磷含量及其相對(duì)分布的變化 381
7.6.3 土壤不同形態(tài)氮磷含量之間的相關(guān)性 384
7.6.4 討論 384
7.7 不同植被恢復(fù)階段植物氮磷吸收利用過程及其耦合關(guān)系 387
7.7.1 細(xì)根對(duì)土壤不同形態(tài)氮磷的吸收 388
7.7.2 葉片對(duì)氮磷的利用策略 392
7.7.3 植物吸收利用養(yǎng)分過程中氮磷的耦合關(guān)系 394
7.7.4 氮磷耦合關(guān)系對(duì)植物吸收利用養(yǎng)分過程的影響 395
7.7.5 討論 397
7.8 不同植被恢復(fù)階段生態(tài)系統(tǒng)氮磷耦合的協(xié)調(diào)性 402
7.8.1 生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分積累轉(zhuǎn)化過程氮磷耦合協(xié)調(diào)度模型的建立 402
7.8.2 生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分積累轉(zhuǎn)化過程氮磷耦合關(guān)系的模擬 404
7.8.3 氮磷耦合對(duì)植被恢復(fù)的影響 408
7.8.4 討論 409
7.9 結(jié)論 412
7.9.1 植被恢復(fù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)氮磷循環(huán)關(guān)鍵過程的調(diào)控 412
7.9.2 不同植被恢復(fù)階段養(yǎng)分積累轉(zhuǎn)化過程氮磷耦合及協(xié)調(diào)性特征 413
7.9.3 養(yǎng)分積累轉(zhuǎn)化過程氮磷耦合效應(yīng)對(duì)植被恢復(fù)的影響 413
主要參考文獻(xiàn) 413
附表 430