基本信息
- 项目名称：
- 黄土丘陵沟壑区退耕地的植物群落多样性研究--以陕北清涧县为例
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本项目通过对陕北清涧县不同年限退耕地植物群落的物种组成及多样性调查研究，探讨该区植被的恢复规律，为退耕还林工程的科学评价和生态环境重建提供参考。
- 详细介绍：
- 清涧县位于黄土高原黄河陕晋峡谷西岸，地处E109°55′27"～110°38′50"，N36°57′～37°25′，海拔938m，温带大陆性季风干旱气候，属森林草原带，是植物种群竞争的紧张地带，生态环境脆弱。该地区自1999年实施退耕还林以来，虽然一定程度上改善了生态环境，但仍有1300km2的土地未得到治理。本项目通过对不同年限退耕地植物群落的物种组成及多样性调查研究，探讨该区植被的恢复规律，为退耕还林工程的科学评价和生态环境重建提供参考。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 通过野外考察、资料调研和对实地走访，以空间代替时间，于2010 年7月选不同恢复年限（1～10 a）、不同坡向、无人为干扰且有代表性的退耕地为样地，在每个10 m × 10 m的样地中随机选取5个1m × 1 m样方，调查植物组成、数量、盖度等，结合海拔、坡度、坡向、土层厚度等特征，通过不同年限退耕地植物群落的物种组成及多样性变化来探讨该区植被的恢复规律。
科学性、先进性及独特之处
- 作品的科学性主要体现运用了生态学的原理和方法进行研究。 作品的先进性体现在调查方式。在调查过程中，以空间代替时间的思路，综合实地走访和问卷调查、野外调查取样与室内分析、定性与定量分析的研究方法。 作品的独特性主要表现在地域选择。清涧县位于森林草原带，是种群竞争的紧张地带，抗干扰能力弱。该区退耕还林还草以来，仍有大面积的土地未得到治理，故对该区植被的研究亟待开展。
应用价值和现实意义
- 清涧县属黄土丘陵沟壑区，强烈的水土流失使其生态系统正处于极度退化的状态，该地区自1999年实施退耕还林以来，虽然一定程度上改善了生态环境，但全县仍有1300多平方千米的土地尚未得到有效治理，生态环境建设任务仍很艰巨。该作品的成果对研究本区退耕地的植被状况，评估退耕还林的生态效应，加速该地区的植被建设进程，甚至对于整个西北地区生态系统生产力的提高，具有重要的参考价值与生产意义。
学术论文摘要
- 以黄土高原清涧县丘陵沟壑区不同年限退耕地为研究对象，采用样方法对退耕地10年来的群落变化进行了调查，应用物种组成、Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener指数等指标分析了群落的物种组成以及多样性变化的规律。结果表明：（1）该区群落内总共有48种植物，分属于17科40属，其中禾本科（Gramineae）7属7种、豆科（Leguminosae）8属8种、菊科（Compositae）10属13种，分别占物种总数的14.6%、16.7%和27.1%。（2）黄土高原丘陵沟壑区退耕地初期的优势种为菊科植物，随后依次为一年生草本植物、多年生草本植物。（3）随着退耕时间的延续，群落物种的Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-wiener指数整体呈现上升的趋势。（4）坡向对群落的物种组成有一定的影响，但其影响不显著。 本作品研究结果证明，在黄土高原丘陵沟壑区进行退耕还林还草符合该区自然植被的演替规律。
获奖情况
- 作品获得陕西师范大学开放性实验项目（KFJJ- 2010029）资助。 作品获得国家基础科学人才培养科学基金（J0730640）资助。 作品获得《西北农业学报》录稿通知书，此杂志在2010年的影响因子为1.177。
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]杜峰，山仑，梁宗锁.陕北黄土丘陵区撂荒演替研究-群落组成与结构分析[J].草地学报，2005，13(2)：140-143 [2]焦菊英，张振国，贾燕等.陕北丘陵沟壑区撂荒地自然恢复植被的组成结构与数量分类[J].生态学报，2008，28(7)：2981-2997 [3]白文娟，焦菊英.黄土丘陵沟壑区退耕地主要自然恢复植物群落的多样性分析[J].水土保持研究，2006，13(3)：140-142 [4]李裕元，邵明安.黄土高原北部紫花苜蓿草地退化过程与植物多样性研究[J].应用生态学学报，2005，16(22)：2321-2327 [5]张养安，喻权刚.基于遥感技术的红旗沟小流域土地利用演变及退耕地利用研究[J].水土保持学报，2005，19(5)：159-161 [6]张海峰，彭鸿，陈存根等.南水北调中线水源区弃耕地草本植被演替初步研究[J].西北植物学报，2005，25(5)：973-978 [7]郑佳丽，高国雄，王荣秀等. 北川河流域退耕还林还草地主要植物群落物种多样性研究[J].水土保持研究，2006，13(4)：101-103 [8]温仲明，焦峰，刘宝元等.黄土高原森林草原区退耕地植被自然恢复与土壤养分变化[J].应用生态学报，2005，16(11)：2025-2029 [9]白文娟，焦菊英，马祥华等.黄土丘陵沟壑区退耕地自然恢复植物群落的分类与排序[J]. 西北植物学报，2005，25(7)：1317-1322 [10]秦伟，朱清科，刘中奇等.黄土丘陵沟壑区退耕地植被自然演替系列及其植物物种多样性特征[J].干旱区研究，2008，25(4)：507-513
同类课题研究水平概述
- 黄土高原是世界最大的黄土沉积区，位于中国中部偏北，地处我国由东南湿润、半湿润气候向干旱、半干旱气候过渡的中间地带。境内黄土层深厚，质地疏松，土壤耕性良好。但由于干旱、水土流失严重、经济落后等原因造成广种薄收、滥牧过牧的生产方式，植被遭到严重破坏，加以夏雨集中，水土流失、土壤侵蚀等自然灾害比较频繁，因此生态恢复和植被重建工程一直受到各级政府的高度重视。近年来很多学者对该区退耕地的植被状况进行了研究，评估了退耕还林的生态效应，以期加速该地区的植被建设进程、提高生态系统生产力。 在不受人为等因素破坏的情况下，植被将朝着适于当地气候条件、环境条件方向演替，最终形成稳定的顶级植物群落。目前，很多学者对对于黄土高原丘陵沟壑区植被演替和恢复规律以及植物群落与环境之间的相互关系进行了研究：焦菊英、杜峰、景福军等对陕北丘陵沟壑区撂荒地自然恢复植被群落组成结构，数量分类和演替序列进行了研究；李裕元、张金屯、马红彬等对黄土丘陵区撂荒地植物群落演替中的物种多样性进行了研究；王国宏、何小琴、温仲明等对植被恢复过程中植被特征与环境的关系进行了研究。然而其研究主要集中在延安以南的落叶阔叶林带，对处于森林草原过渡带的榆林地区植物群落的研究则很少，还没有具体涉及到对清涧县的研究报道。清涧县自1999年实施退耕还林以来，虽然一定程度上改善了生态环境，但全县仍有1300多平方千米的土地尚未得到有效治理，故生态环境建设任务仍很艰巨，对该区退耕还林后植被多样性变化的研究将有助于进行环境治理和生态重建。
