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第一章 植被恢复的生态环境效应 1

一、植被恢复对生态系统的影响 1

（一）植被恢复对地上植被的影响 2

（二）植被恢复对土壤理化性质的影响 4

（三）植被恢复对土壤生物性质的影响 6

二、黄土丘陵沟壑区植被恢复的基础理论 8

（一）生态恢复理论 8

（二）植被演替与植物多样性理论 10

（三）生态恢复与土壤质量的关系 13

三、黄土丘陵沟壑区主要植被恢复模式 14

（一）自然恢复 15

（二）人工恢复 16

第二章 土壤固碳过程及其主要影响因素 22

一、土壤碳在碳循环研究中的重要性 22

二、土壤碳的形成和固定机制 23

（一）土壤碳的形成和累积过程 23

（二）土壤固碳机制 25

三、土壤固碳量的主要估算方法 27

（一）样点尺度 28

（二）区域尺度 28

四、中国主要陆地生态系统土壤碳的变化 30

（一）森林 30

（二）草地 32

（三）农田 32

（四）灌丛和湿地 33

五、土壤固碳的主要影响因素 34

（一）土地利用方式 34

（二）气候因素 35

（三）土壤性质 36

（四）植被恢复 37

（五）尺度 38

六、黄土高原地区土壤碳的主要研究进展 39

第三章 研究区域基本特征 42

一、黄土高原概况 42

（一）黄土高原范围 42

（二）自然地理环境 42

（三）社会经济特征 47

（四）生态环境特征 48

二、黄土丘陵沟壑区的类型及其特征 49

（一）晋陕黄河峡谷丘陵区 50

（二）陕北、陇东、宁东南低山丘陵沟壑区 50

（三）宁南陇中梁峁丘陵沟壑区 51

三、陕西省羊圈沟流域基本特征 52

（一）气候 52

（二）植被特征 53

（三）地形地貌 54

（四）社会经济条件 54

第四章 黄土丘陵沟壑区土地利用／覆被变化及其对地上植被及土壤性质的影响 55

一、坡面尺度不同植被恢复模式下地上植被、土壤性质及土壤侵蚀过程的变化 55

（一）研究方法 56

（二）不同植被格局下植物物种组成及其重要值 58

（三）不同植被格局下植物群落结构相似性 59

（四）不同植被格局下物种多样性的变化 59

（五）不同植被格局下土壤理化性质的变化 60

（六）坡面尺度不同植被恢复模式对土壤侵蚀过程的影响 64

（七）讨论 64

（八）小结 67

二、流域尺度土地利用／覆被的变化及其对水土保持功能的影响 67

（一）研究方法 68

（二）羊圈沟小流域土地覆被的时空变化 69

（三）土地利用变化驱动因素分析 72

（四）羊圈沟小流域水土保持功能变化综合分析 73

（五）小结 84

第五章 黄土丘陵沟壑区植被恢复对土壤碳释放的影响 85

一、样地尺度不同植被恢复物种对土壤CO2释放的影响 86

（一）研究方法 86

（二）不同人工林土壤CO2释放速率的日变化及季节变化 87

（三）不同人工林土壤基础理化性质及土壤微生物生物量的变化 89

（四）不同人工林环境因子的变化特征 90

（五）不同人工林土壤CO2释放与影响因子之间的关系 92

（六）讨论 95

（七）小结 98

二、坡面尺度不同恢复植被对土壤CO2释放的影响 98

（一）研究方法 98

（二）坡面上不同植被类型下土壤CO2的释放 99

（三）土壤CO2释放与环境因子之间的关系 102

（四）讨论 106

（五）小结 108

第六章 黄土丘陵沟壑区植被恢复对土壤微生物的影响 109

一、样地尺度不同植被恢复物种和恢复年限对土壤微生物的影响 110

（一）研究方法 110

（二）不同人工林土壤微生物生物量的变化 112

（三）不同人工林土壤微生物代谢活性的变化 113

（四）不同人工林土壤微生物多样性的变化 115

（五）微生物功能多样性与环境因子的相关性 115

（六）不同恢复年限刺槐林土壤微生物生物量碳氮含量的变化 116

（七）讨论 117

（八）小结 118

二、坡面尺度不同恢复植被对土壤微生物的影响 119

（一）研究方法 119

（二）坡面上不同植被格局下土壤微生物生物量碳和氮的变化 122

（三）坡面上不同植被格局下土壤微生物代谢活性及功能多样性的变化 134

（四）坡面上不同植被格局下土壤微生物群落结构的变化 147

第七章 黄土丘陵沟壑区植被恢复对土壤碳的影响 164

一、样地尺度不同植被恢复物种和不同恢复年限的刺槐林土壤碳的变化 164

（一）研究方法 165

（二）不同人工林下土壤有机碳的变化 166

（三）不同恢复年限刺槐林土壤有机碳的变化 166

（四）不同恢复年限刺槐林土壤理化性质和微生物生物量的变化 167

（五）不同恢复年限刺槐林土壤有机碳与土壤理化性质及微生物生物量的关系 168

（六）讨论 168

（七）小结 169

二、坡面尺度不同恢复植被对土壤碳储量的影响 169

（一）研究方法 170

（二）人工刺槐林和撂荒草地坡面上的土壤碳储量 171

（三）土壤碳储量的主要影响因子 173

（四）讨论 175

（五）小结 176

三、流域尺度土地利用／覆被变化对土壤碳储量的影响 176

（一）研究方法 177

（二）流域尺度有机碳空间分布特征 178

（三）流域尺度植被恢复对土壤有机碳库的影响 180

（四）小结 181

四、区域尺度——黄土高原退耕还林还草工程固碳量估算 183

（一）研究方法 183

（二）2000—2008年黄土高原退耕还林还草实施范围和面积 194

（三）黄土高原退耕还林还草土壤固碳量影响因子分析 195

（四）2000—2008年黄土高原退耕还林还草工程土壤固碳量 196

（五）2000—2008年黄土高原退耕还林还草工程植被和生态系统固碳量 197

（六）讨论 197

（七）小结 200

参考文献 201