第一章 中国西南喀斯特概况 1
引言 1
第一节 自然地理概况 3
一、地质与岩性 3
二、地貌特征 5
三、气候特征 7
四、土壤 13
五、植被 16
六、水文特征 22
第二节 人文状况和社会经济 26
一、人文状况 26
二、社会经济 27
第三节 生态环境现状及退化发生机制 31
一、生态环境现状 31
二、生态系统退化发生机制 47
第四节 西南喀斯特退化生态系统的恢复与重建 51
一、恢复与重建的目标 51
二、生态恢复的原则与途径 52
三、生态恢复与重建模式 55
四、生态恢复与重建关键技术 58
五、构建西南喀斯特农牧复合带 62
参考文献 63
第二章 西南喀斯特植物时空分布 68
引言 68
第一节 西南喀斯特植物群落演替特征 69
一、研究区概况 69
二、科属种组成 71
三、物种组成 72
四、物种多样性 75
五、群落结构 77
六、植物群落演替的驱动机制 77
第二节 西南喀斯特景观尺度植物格局与特征 80
一、植被格局影响机制及研究概述 80
二、西南喀斯特景观尺度植被分布特点 82
三、研究区概况与动态监测样地建立 84
四、喀斯特峰丛洼地典型森林群落类型 86
五、喀斯特峰丛洼地典型森林的物种组成 90
六、喀斯特峰丛洼地典型森林的群落多样性和结构性特征 98
七、西南喀斯特常绿落叶阔叶混交林景观尺度植被空间分布 99
八、西南喀斯特人工林、次生林、原生林森林植被空间分布差异 108
第三节 西南喀斯特区域尺度的植物群落分布 108
一、西南喀斯特石灰岩植被的顶极群落 108
二、西南喀斯特石灰岩植物区系 111
三、西南喀斯特植物分布格局 115
参考文献 130
第三章 西南喀斯特土壤时空分布 136
引言 136
第一节 西南喀斯特土壤动态变化 137
一、喀斯特峰丛洼地植被演替过程中土壤的变化 137
二、峡谷型喀斯特植被恢复进程中土壤的变化 144
第二节 西南喀斯特土壤的空间异质性 153
一、喀斯特峰丛洼地森林土壤空间异质性 153
二、峡谷型喀斯特典型坡地土壤空间异质性 177
三、高原型喀斯特典型坡地土壤空间异质性 188
参考文献 195
第四章 西南喀斯特植物的光合生理特性 199
引言 199
第一节 植物光合作用及主要影响因素 200
一、植物光合作用 200
二、植物光合作用的主要影响因素 206
第二节 植物光合作用的动态特征 212
一、研究区概况 212
二、测定方法 213
三、植物光合作用日变化 213
四、植物光合作用季节变化 223
五、植物光合作用动态变化特征 226
第三节 植物光合作用对光和CO2的响应 227
一、测定方法 227
二、光合作用对光的响应 228
三、光合作用对CO2的响应 232
四、植物光合作用对光和CO2的响应特征 235
参考文献 236
第五章 西南喀斯特植物群落的凋落物特征 245
引言 245
第一节 凋落物特征与养分归还 247
一、凋落物特征 247
二、凋落物养分归还 257
第二节 有机层养分特征及季节动态 262
一、有机层研究方法 262
二、西南喀斯特典型植物群落有机层凋落物储量及季节变化 263
三、有机层OC与养分库含量及季节变化 264
四、有机层OC与养分库储量及季节变化 265
第三节 土壤有机碳与养分库特征及季节动态 269
一、土壤OC与养分库含量及季节变化 269
二、土壤OC与养分库含量及凋落物特征的相关分析 273
三、演替过程中土壤OC与养分库的响应率 273
参考文献 275
第六章 西南喀斯特主要生态系统碳格局 281
引言 281
第一节 峡谷型喀斯特主要生态系统碳格局 283
一、研究区概况与研究方法 283
二、峡谷型喀斯特主要生态系统碳分布格局 284
第二节 喀斯特峰丛洼地森林生态系统碳格局 287
一、研究区概况与研究方法 288
二、喀斯特峰丛洼地生态系统生物量分布格局 288
三、喀斯特峰丛洼地生态系统植被碳储量及分布 294
四、喀斯特峰丛洼地不同植物群落土壤碳储量及分布 297
五、喀斯特峰丛洼地森林生态系统碳格局的影响机制 305
第三节 西南喀斯特不同森林类型表层土壤有机质的空间异质性 310
一、不同森林表层土壤有机质的总体特征 310
二、不同森林表层土壤有机质的空间自相关 311
三、不同森林表层土壤有机质的空间变异与分布特征 312
四、不同森林表层土壤有机质空间分布的主控因子 314
五、不同森林土壤有机质与主控因子的关联程度 315
参考文献 316
第七章 西南喀斯特石灰土有机碳的稳定性 319
引言 319
第一节 研究区概况与研究方法 320
第二节 不同生态系统表层土壤团聚体组成及稳定性 321
一、不同生态系统表层土壤团聚体组成 322
二、不同生态系统表层土壤团聚体稳定性 328
第三节 不同生态系统表层土壤团聚体有机碳特征 332
一、不同生态系统表层土壤团聚体有机碳含量分布特征 332
二、表层土壤团聚体有机碳储量 338
第四节 不同生态系统土壤团聚体组成剖面分布特征 341
一、土壤机械性团聚体组成剖面分布特征 341
二、土壤水稳性团聚体组成剖面分布特征 343
第五节 不同生态系统土壤团聚体有机碳剖面分布特征 344
一、土壤团聚体有机碳含量垂直分布 344
二、土壤团聚体有机碳储量垂直分布 350
第六节 不同森林类型土壤团聚体中微生物生物量碳、熵、氮分布 355
一、不同森林类型土壤团聚体中微生物生物量碳分布 356
二、不同森林类型土壤团聚体中微生物熵 356
三、不同森林类型土壤团聚体中微生物生物量氮分布 357
参考文献 358
第八章 喀斯特森林生态化学计量与养分循环特征 362
引言 362
第一节 研究区概况与研究方法 363
第二节 喀斯特森林生态系统C、 N、 P生态化学计量特征 364
一、植物C、 N、 P含量及化学计量比 366
二、土壤C、 N、 P含量及化学计量比 368
三、凋落物C、N、P含量及化学计量比 370
四、植物、土壤、凋落物C、 N、 P含量和化学计量比之间的关系 371
第三节 喀斯特森林生态系统养分特征 373
一、喀斯特森林生态系统植被层营养元素含量 373
二、喀斯特森林生态系统植被层营养元素积累 377
三、凋落物层营养元素含量和积累分布 381
四、土壤层营养元素含量和积累分布 382
第四节 喀斯特森林生态系统营养元素生物循环 384
一、喀斯特森林生态系统各层次养分积累和分配 386
二、喀斯特森林生态系统营养元素的年存留量 387
三、喀斯特森林生态系统营养元素生物循环特征 388
第五节 喀斯特森林生态系统生态化学计量特征与养分循环的关系 391
一、C、N、P化学计量比与养分元素循环量的关系 392
二、C、 N、 P化学计量比与养分元素循环特征的关系 395
三、喀斯特森林化学计量比与养分元素循环特征的关系 397
参考文献 398
第九章 西南喀斯特典型生态系统的主控因子 403
引言 403
第一节 西南喀斯特不同生态系统主要影响因子 404
一、喀斯特峰丛洼地典型生态系统 404
二、峡谷型喀斯特典型生态系统主要影响因子 414
第二节 西南喀斯特脆弱生态系统恢复与重建的主要因素 426
一、喀斯特峰丛洼地 426
二、峡谷型喀斯特 427
第三节 景观尺度喀斯特森林群落分布的主要因子 429
一、主成分分析 429
二、聚类分析 433
参考文献 437
第十章 西南喀斯特植被与土壤的耦合关系 439
引言 439
第一节 喀斯特峰丛洼地典型生态系统植被与土壤的耦合关系 440
一、研究区概况 440
二、喀斯特峰丛洼地脆弱生态系统各因子间的典型相关分析 440
三、喀斯特峰丛洼地脆弱生态系统植被与土壤的耦合关系 446
四、喀斯特峰丛洼地脆弱生态系统植被与土壤的耦合机制 448
第二节 峡谷型喀斯特典型生态系统植被与土壤的耦合关系 449
一、研究区概况 449
二、峡谷型喀斯特生态系统各因子间的典型相关分析 449
三、峡谷型喀斯特生态系统植被与土壤的耦合关系 455
四、峡谷型喀斯特生态系统植被与土壤的耦合机制 457
第三节 不同森林类型植被与土壤地形的耦合关系 458
一、研究区概况与动态监测样地建立 458
二、喀斯特峰丛洼地森林植被与土壤地形因子的耦合关系 458
三、喀斯特峰丛洼地森林植被与土壤地形因子的耦合机制 464
第四节 喀斯特峰丛洼地森林植被分布的环境解释 465
一、DCCA排序 465
二、群落结构的环境和空间影响因子分离 473
三、喀斯特峰丛洼地森林植被分布的环境解释探讨 476
参考文献 477
第十一章 喀斯特土地利用方式对生态系统运行的影响 480
引言 480
第一节 土地利用方式对植物群落特征的影响 481
一、研究区概况 482
二、科、属、种及重要值的组成特点与比较 483
第二节 土地利用方式对土壤水分的时空调控 491
一、不同土地利用方式下雨季、旱季土壤水分的总体特征 492
二、不同土地利用方式下雨季、旱季土壤水分自相关分析 493
三、不同土地利用方式下雨季、旱季土壤水分空间变异特征 493
四、不同土地利用方式下雨季、旱季土壤水分空间分布格局 498
五、不同土地利用方式下土壤水分空间格局探讨 500
第三节 土地利用方式下土壤养分的空间变异 500
一、不同土地利用方式下土壤养分的描述性统计分析 501
二、不同土地利用方式下土壤养分的自相关分析 503
三、不同土地利用方式下土壤养分的空间结构分析 503
四、不同土地利用方式下土壤养分的空间分布格局 507
五、不同土地利用方式下土壤养分的空间变异探讨 514
第四节 土地利用方式下土壤微生物的空间变异 515
一、不同土地利用方式下土壤微生物的描述性统计分析 515
二、不同土地利用方式下土壤微生物的自相关分析 518
三、不同土地利用方式下土壤微生物的空间结构分析 521
四、不同土地利用方式下土壤微生物的空间分布格局 522
五、不同土地利用方式下土壤微生物的空间变异探讨 522
第五节 土地利用方式对土壤肥力的影响机制 528
一、不同土地利用方式对土壤肥力主要因子的影响 529
二、不同土地利用方式对土壤养分和土壤微生物相互作用的影响 532
三、喀斯特峰丛洼地土地利用方式优化 541
四、土地利用方式对土壤肥力的影响机制探讨 542
参考文献 542
第十二章 喀斯特主要退耕还林还草模式优化 547
引言 547
第一节 喀斯特主要退耕还林还草模式类型 548
一、退耕还林还草模式的理论基础 548
二、喀斯特退耕还林还草模式的类型划分 550
第二节 喀斯特峰丛洼地退耕还林还草的植被效应 554
一、研究区概况 554
二、不同退耕还林还草模式的生物量及其变化 556
三、不同退耕还林还草模式的群落多样性及其变化 557
四、不同退耕还林还草模式的植被养分效应 559
五、不同退耕还林还草模式的植被效应聚类分析 572
第三节 喀斯特峰丛洼地退耕还林还草土壤改良效果 574
一、研究区概况 574
二、不同退耕还林还草模式的土壤物理环境及变化 575
三、不同退耕还林还草模式的土壤化学性状及变化 576
四、不同退耕还林还草模式的土壤矿物质特征及变化 578
五、不同退耕还林还草模式的土壤微生物特性及变化 579
六、不同退耕还林还草模式的土壤生态系统的主要因素 581
七、不同退耕还林还草模式的土壤理化性质-矿质养分-微生物的耦合关系 583
第四节 喀斯特峰丛洼地退耕还林还草植被与土壤的耦合机制 585
一、不同退耕还林还草模式的植物养分循环的比较 586
二、不同退耕还林还草模式的生物吸收系数和归还系数 589
三、退耕还林还草模式的植被与土壤的典型相关分析 590
四、退耕还林还草模式的植被与土壤的耦合效应 594
第五节 喀斯特峰丛洼地退耕还林还草优化 599
一、退耕还林还草优化模式分类 599
二、退耕还林还草模式生态综合效应分析 600
三、退耕还林还草生态经济可持续发展模式 602
四、退耕还林还草工程后续政策保障 602
参考文献 605