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第1章 黄土高原植被恢复特征1

1.1 黄土高原植被区域特征1

1.1.1 黄土高原自然与社会特征1

1.1.2 黄土高原植被分区格局与植被特征3

1.2 黄土高原植被恢复重建的理论基础10

1.2.1 人为设计与自我设计理论11

1.2.2 基础生态学理论及黄土高原相关研究11

1.2.3 黄土高原的植被演替14

1.2.4 适地适树与适地原则18

1.2.5 适地适林19

1.3 黄土高原植被恢复重建技术及生态功能研究19

1.3.1 森林区植被恢复重建技术及生态功能研究19

1.3.2 森林草原区植被恢复重建技术及生态功能研究29

1.3.3 草原区植被恢复重建技术及生态功能研究33

参考文献37

第2章 黄土高原植被恢复过程中的生产力及养分特征变化42

2.1 几个有关概念及测定方法42

2.1.1 生物量、生产量、生产力及生产率42

2.1.2 化学元素、养分、营养与化学计量46

2.2 黄土高原生态系统的生物量和生产力47

2.2.1 概述47

2.2.2 生物量及生产力的季节变化48

2.2.3 生物量及生产力在退耕恢复过程中的变化51

2.2.4 不同退耕恢复模式下的生物量及生产力55

2.2.5 地下生物量的垂直分布60

2.3 黄土高原生态系统退耕恢复过程中的土壤元素地球化学变化63

2.3.1 概述63

2.3.2 土壤养分的垂直分布66

2.3.3 土壤养分的水平分布67

2.3.4 退耕后植被恢复过程中的土壤养分变化68

2.3.5 不同恢复模式下的土壤养分变化79

2.3.6 其他非退耕措施的影响81

2.3.7 黄土区的微量元素及稀土元素83

2.3.8 黄土区的稳定同位素和放射性元素83

2.4 黄土高原生态系统退耕恢复过程中的植物养分变化84

参考文献91

第3章 黄土高原植被恢复的水土保持功能98

3.1 黄土高原水土流失与治理概述98

3.2 黄土高原植被恢复过程与水土流失演变102

3.3 黄土高原植被恢复中植被层水土保持作用105

3.3.1 森林植被的垂直截留作用106

3.3.2 林下灌木草本层截留量108

3.3.3 枯枝落叶层的水文作用110

3.4 黄土高原植被恢复中土壤层水土保持作用113

3.4.1 林草植被根系的固土作用113

3.4.2 植物根系对土壤抗冲性的影响113

3.4.3 植物根系对土壤抗蚀性的影响114

参考文献118

第4章 黄土丘陵区森林植被恢复与群落蒸腾耗水122

4.1 黄土丘陵区主要森林植被类型122

4.1.1 黄土丘陵区气候特点与森林概况122

4.1.2 黄土丘陵区森林类型125

4.2 黄土丘陵森林草原区主要乔灌木的水分生理生态128

4.2.1 主要乔灌木对水分亏缺的响应机制128

4.2.2 树干木质部液流对环境因子的响应132

4.3 黄土丘陵森林草原区典型森林群落的耗水特征134

4.3.1 群落特征与自然环境概况134

4.3.2 辽东栎天然次生林蒸腾耗水特征134

4.3.3 刺槐人工林耗水特征139

参考文献142

第5章 半干旱黄土丘陵区河川径流对植被恢复的响应145

5.1 黄土高原近50年来降雨及极端降雨事件变化145

5.1.1 多年平均降水量的空间分布145

5.1.2 降水量年尺度变化趋势及空间分布147

5.1.3 黄土高原地区四季降水量的变化趋势149

5.1.4 黄土高原地区汛期降水量的变化趋势152

5.1.5 黄土高原地区多年平均降水量等值线154

5.1.6 黄土高原地区不同级别降水量时间重现期的演变157

5.1.7 黄土高原地区日雨量频率及重现期区域比较159

5.2 基于NDVI的黄土高原近30年来植被覆盖时空演变161

5.2.1 黄土高原地区NDVI演变特征分析161

5.2.2 黄土高原地区植被覆盖度变化特征167

5.2.3 黄土高原地区植被覆盖度与气候因子关系174

5.3 黄土丘陵区河川径流变化特征176

5.3.1 流域径流趋势性变化及其时空分析177

5.3.2 流域径流频率分析及变化程度时空分布180

5.4 黄土丘陵区植被恢复模拟及对区域水资源的影响183

5.4.1 河龙区间植树造林适宜性分析183

5.4.2 基于DEM和专家经验的植被适宜性制图184

5.4.3 河龙区间区域河川径流响应189

参考文献193

第6章 半干旱黄土丘陵区植被恢复的土壤固碳效应195

6.1 植被恢复方式与土壤固碳196

6.1.1 不同植被类型下表层土壤有机碳密度197

6.1.2 不同植被恢复方式的土壤碳增汇效应198

6.2 土壤有机碳固存的时空特征199

6.2.1 植被恢复过程中土壤有机碳累积动态200

6.2.2 植被恢复过程中土壤有机碳剖面分布特征201

6.2.3 不同地形下植被恢复的土壤固碳效应203

6.3 土壤有机碳固存的影响因素204

6.3.1 植被类型对土壤有机碳固存的影响204

6.3.2 植被恢复年限对土壤有机碳固存的影响204

6.3.3 地形对土壤有机碳固存的影响205

6.3.4 不同因素对土壤有机碳固存的影响程度205

6.4 深层土壤有机碳固存206

6.4.1 植被恢复过程中深层土壤有机碳累积动态207

6.4.2 浅层与深层土壤有机碳储量相关性208

6.4.3 不同植被类型下深层土壤有机碳储量209

6.4.4 深层土壤有机碳固存的影响因素210

6.5 土壤有机碳稳定性212

6.5.1 土壤有机碳稳定机制212

6.5.2 不同植被类型下土壤剖面有机碳物理组分213

6.5.3 不同植被类型下土壤剖面轻组有机碳分配比例216

6.5.4 土壤轻组有机碳剖面分布的影响因素217

参考文献219

第7章 半干旱黄土丘陵区植被恢复与土壤微生物演变222

7.1 根际微生物量、呼吸强度及酶活性223

7.1.1 不同植被类型根际微生物特征223

7.1.2 撂荒演替中根际微生物特征232

7.1.3 几个关键问题236

7.2 根际微生物群落代谢功能多样性特征242

7.2.1 微生物群落代谢功能多样性测定方法242

7.2.2 根际微生物碳源平均吸光值243

7.2.3 根际微生物对不同类型碳源的利用特性245

7.2.4 根际微生物碳源利用多样性的主成分分析246

7.2.5 讨论与小结247

7.3 根际微生物群落结构特征248

7.3.1 微生物群落结构测定方法249

7.3.2 不同植被类型根际微生物群落结构251

7.3.3 讨论与小结254

7.4 植被恢复中根际微生物研究趋势及展望256

7.4.1 从根际生态视角研究植物-微生物-土壤之间的关系，尤其是微生物对植物的影响257

7.4.2 植被恢复中根系分泌物与有益微生物之间的相互关系257

7.4.3 基于分子生物学技术的微生物群落结构和功能研究257

参考文献258

第8章 半干旱区封禁恢复草地生态功能演变262

8.1 封禁草地生态系统群落结构、生产力动态及形成过程262

8.1.1 主要草原植被类型群落结构特征262

8.1.2 干草原269

8.1.3 草地生物量动态及其演替过程269

8.1.4 退化草地自然修复演替过程270

8.2 封禁草地生态系统植物群落和生产力对扰动的响应277

8.2.1 草地刈割响应机制277

8.2.2 草地放牧响应机制279

8.2.3 草地火烧响应机制283

8.2.4 草地施肥响应机制291

8.3 封禁草地生态系统土壤生态功能特征295

8.3.1 土壤种子库动态295

8.3.2 土壤养分和生物学特征动态299

8.3.3 土壤和生态系统碳汇功能305

8.4 黄土高原恢复草地生态系统利用与可持续管理311

8.4.1 恢复草地生态系统利用策略311

8.4.2 恢复草地生态系统可持续管理312

参考文献313

第9章 半干旱水蚀风蚀区典型流域土地适宜性及植被恢复模式318

9.1 水蚀风蚀交错区典型流域土地利用现状318

9.1.1 研究区概况318

9.1.2 六道沟流域土地利用现状319

9.2 水蚀风蚀交错区典型流域水土养分特征321

9.2.1 土壤养分特征321

9.2.2 水分特征325

9.3 水蚀风蚀交错区典型流域土地适宜性评价327

9.3.1 评价方法327

9.3.2 评价因子选取及评价单元划分329

9.3.3 归一化处理330

9.3.4 权重确定及适宜性等级划分332

9.3.5 适宜性评价332

9.4 水蚀风蚀交错区典型流域植被恢复模式342

9.4.1 六道沟小流域环境背景342

9.4.2 现状调查344

9.4.3 流域植被恢复模式344

参考文献351