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黑岱沟露天煤矿排土场不同植被配置对生物土壤结皮拓殖和发育的影响被引量：14: 2014年; 2012年8—9月对内蒙古准格尔旗黑岱沟露天煤矿排土场乔木、乔木+灌木、乔木+草本(禾本科)、乔木+草本(豆科)和撂荒地5种人工植被配置条件下生物土壤结皮(BSCs)盖度和厚度进行了调查。结果表明:不同植被配置条件下BSCs的总盖度均超过了50%,乔木和乔木+草本(豆科)配置条件下藓类结皮的盖度最高,分别为56%和43%,显著高于其他配置条件下藓类结皮的盖度;乔木+草本(禾本科)配置条件下藓类结皮的盖度最高(34%),显著高于其他配置条件下藓类结皮的盖度。不同植被配置条件下BSCs的厚度均超过了0.30 cm,其中乔木+灌木配置条件下的BSCs厚度最高为0.55 cm,显著高于其他配置条件下BSCs厚度。露天煤矿排土场进行植被恢复有助于BSCs的拓殖和发育,植被配置类型和植被盖度显著影响BSCs的盖度和厚度。; 赵洋张鹏胡宜刚黄磊虎瑞刘美玲; 关键词：排土场生物土壤结皮盖度人工植被

生物土壤结皮光合固碳活性对水热因子的响应被引量：4: 2016年; 为了明确植被恢复区生物土壤结皮光合固碳活性对水热因子的响应,以露天煤矿排土场两种生物土壤结皮（藓结皮和藻结皮）为材料,通过人工气候室控制温度和水分,采用Li-6400（簇状叶室）光合仪研究生物土壤结皮光合固碳活性对9个温度、6个模拟降水量水平的响应.结果表明：藓类结皮光合固碳活性显著高于藻类结皮,温度和水分均显著影响生物土壤结皮光合固碳活性,温度、水分及结皮类型三者之间的交互效应也显著影响生物土壤结皮光合固碳活性.藓类和藻类结皮光合固碳活性的最适温度分别为20～25、15～20℃,最适降水量均为2 mm.; 韩旭张鹏赵洋胡宜刚黄磊陈年来; 关键词：生物土壤结皮水热因子净光合速率

植被配置对黑岱沟露天煤矿区土壤养分恢复的影响被引量：19: 2015年; 人工植被重建是对受损生态系统进行修复的重要手段,但不同植被配置对土壤养分恢复效果的评估研究仍非常欠缺。本研究对采用5种不同人工植被配置模式修复近20年后的黑岱沟露天煤矿区排土场的土壤养分恢复状况进行了评价,结果表明,排土场土壤养分含量受植被配置类型的影响显著。不同土壤深度的有机质(SOM)、全氮(TN)和硝态氮(NO3--N)含量差异显著(P<0.05),而总磷(TP)、总钾(TK)和铵氮(NH4+-N)差异不显著(P>0.05)。虽然SOM、TN和NO3--N均表现出明显的表聚性,但与天然植被相比,人工植被的建植改变了其剖面垂直分布特征。经过近20年的修复,混播有豆科牧草的纯草本配置在5种植被配置中的恢复效果表现最好,其0-50 cm土壤平均SOM、TN和NO3--N分别恢复到天然植被区的63.9%、57.8%和184.8%,尤其是30-50 cm的SOM、TN和NO3--N含量水平更是超过了自然恢复的撂荒地。因此,人工植被重建是促进矿区土壤养分恢复的有效措施,混播有豆科牧草的纯草本是进行土壤修复的首选植被配置模式,SOM、TN和NO3--N可作为评估矿区土壤养分修复的评价指标。; 胡宜刚张鹏赵洋黄磊虎瑞; 关键词：排土场植被配置土壤养分生态恢复

露天煤矿排土场不同配置人工植被对草本植物物种多样性的影响被引量：19: 2015年; 2012年8—9月对黑岱沟露天煤矿北排土场乔木、乔木+灌木、乔木+草本(禾本科)、乔木+草本(豆科)和撂荒地5种人工植被配置条件下草本植物种类和数量进行了调查。结果表明:撂荒地的植物物种多度为181.00±12.52,显著高于其他植被配置条件的物种多度;撂荒地和乔木+草本(豆科)配置的植物物种丰富度最高,分别为4.50±0.95和4.78±0.87,显著高于其他植被配置条件的物种丰富度。植物物种多度、丰富度与土壤有机质和全氮呈正相关,与磷含量呈显著负相关。增加排土场浅层土壤有机质和全氮含量,控制土壤磷的输入是促进露天煤矿排土场植物物种多样性恢复的有效措施。促进排土场草本植物多样性恢复,应优先考虑种植能够明显改善土壤质量的物种,如豆科植物。; 赵洋张鹏胡宜刚黄磊苏洁琼; 关键词：排土场土壤有机质土壤全氮人工植被物种多样性

露天煤矿排土场植被重建对土壤呼吸的影响被引量：3: 2016年; 植被重建是露天煤矿生态恢复的重要途径,植被恢复的最终目的是土壤生境的恢复,而土壤呼吸是反映土壤健康状况的关键指标之一。采用LI-8100土壤碳通量观测系统,对内蒙古黑岱沟露天煤矿排土场不同植被配置下的土壤呼吸进行了测定,分析了植被配置、生物、环境因子对土壤呼吸速率的影响。结果表明:植被配置类型对土壤呼吸影响显著,乔-草型和乔-灌-草型配置下的土壤呼吸速率接近(平均2.68μmol CO_2·m^(–2)·s^(–1),P>0.05),显著高于乔-灌型(2.33μmol CO_2·m^(–2)·s^(–1),P<0.001),但都显著低于邻近撂荒地土壤呼吸(3.64μmol CO_2·m^(–2)·s^(–1),P<0.001)。4种植被类型下的土壤呼吸日变化都呈单峰曲线,但峰值出现的时间不同。土壤呼吸与植被盖度、草本多度、丰富度、生物土壤结皮盖度、厚度、土壤全氮、硝态氮、有机质含量显著正相关,与灌木盖度、土壤体积含水量、容重和铵态氮含量显著负相关。植被重建显著影响矿区排土场土壤呼吸,植被配置类型、草本盖度多度和土壤碳氮水平是影响土壤呼吸时空变异的关键因子。; 张鹏胡宜刚黄磊赵洋虎瑞刘美玲; 关键词：露天煤矿排土场植被恢复土壤呼吸

植被重建对露天煤矿排土场土壤酶活性的影响被引量：23: 2016年; 植被重建是露天煤矿排土场生态恢复的关键措施,深入了解植被建设对土壤酶活性的影响,对于合理选择适宜于矿区生态恢复的人工植被和加速矿区土壤生态恢复具有重要意义。通过野外调查采样和室内分析,研究了黑岱沟露天煤矿排土场植被重建和恢复对浅层(0—20 cm)土壤酶活性(包括3种氧化还原酶:过氧化氢酶、多酚氧化酶、脱氢酶,4种水解酶:蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、纤维素酶)的影响。结果表明:相比未进行植被建设的新排土场裸地,植被重建显著改善了土壤酶活性和理化性质,建植18a后土壤酶活性可恢复到天然植被区的65%—76%,水解酶恢复速率(平均为86.9%)快于氧化还原酶(平均为42.7%),其中土壤磷酸酶恢复速率最快(平均为天然植被区的154.7%),其次为蔗糖酶(74.3%)、纤维素酶(59.9%)、脲酶(58.5%)、过氧化氢酶(52.1%)和脱氢酶(38.1%),多酚氧化酶恢复最慢(为37.8%)。植被恢复进程中,建植10a期土壤酶活性年均恢复速率最快(平均为6.0%/a),15a变缓(4.8%/a),18a迅速降低(3.2%/a)。同时植被配置类型对土壤酶活性影响显著,土壤酶活性与土壤主要理化因子具有较高的相关性。上述结果反映了植被重建能显著改善矿区排土场的土壤酶活性,植被恢复进程中水解酶恢复速率快于氧化还原酶,恢复初期快于后期,但土壤酶活性的恢复需要一个漫长的过程。; 张鹏赵洋黄磊胡宜刚韩旭; 关键词：排土场植被重建植被演替土壤肥力土壤酶活性

内蒙古黑岱沟露天煤矿植被恢复区生物土壤结皮的固氮潜力被引量：2: 2016年; 氮素限制在陆地生态系统中普遍存在,在干旱受损生态系统中表现得尤为明显.生物土壤结皮是干旱、半干旱区受损生态系统植被恢复过程中的重要组成部分和氮源贡献者.以黑岱沟露天煤矿植被恢复区广泛分布的两类典型生物土壤结皮(藻类结皮和藓类结皮)为研究对象,通过野外调查采集样品,在实验室条件下测定了两类结皮的固氮活性,分析了其固氮活性对水热因子的响应特征及其与草本、结皮盖度的关系.结果表明:不同演替阶段人工植被及相邻撂荒地和天然植被下生物土壤结皮的固氮活性在9~150μmol C2H4·m-2·h^(-1),藻类结皮(平均为77μmol C2H4·m-2·h^(-1))显著高于藓类结皮(17μmol C2H4·m-2·h^(-1)).人工植被区3种常见植被类型下藻类和藓类结皮固氮活性均表现为"灌-草型"显著高于"乔-灌型"和"乔-灌-草型".藻类和藓类结皮的固氮活性与样品相对含水量(10%~100%)和培养温度(5~45℃)均呈显著的二次函数关系,其固氮活性随水分、温度升高均呈先上升后下降的趋势,分别在60%和80%相对含水量时达到最大固氮速率,其最适固氮温度均为25℃.藻类结皮固氮活性与草本盖度呈显著的二次函数关系,草本盖度超过20%时固氮活性开始降低,藓类结皮固氮活性与草本植物盖度呈显著负相关.两类结皮固氮活性与其盖度均呈显著的正相关关系,随结皮盖度增加其固氮活性显著升高.露天煤矿植被恢复区两类生物土壤结皮固氮活性差异主要由结皮组成生物体即隐花植物的差异所致,不同植被类型下的水热差异及不同植被演替阶段草本、结皮盖度的差异是影响生物土壤结皮氮固定的关键因子,生物土壤结皮在人工植被区的拓殖发育及其氮输入是系统健康发展的重要标志.; 张鹏黄磊胡宜刚赵洋吴泳辰; 关键词：植被恢复生物土壤结皮固氮活性水热因子

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中国科学院西部行动计划项目(KZCX2-XB3-13-03)

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