不同植物类型下的沙面稳定性研究——以古尔班通古特沙漠为例

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古尔班通古特沙漠位于我国新疆北部准噶尔盆地腹地,是我国唯一在冬季存在稳定积雪的固定与半固定沙漠。但由于气候变化以及人类活动的干扰,古尔班通古特沙漠的流沙化加剧,沙尘暴发生呈上升趋势,对当地环境及人民生活造成极大影响。因此,对于沙漠植被保护,防止固定沙丘活化,成为目前关注的焦点。   本研究位于古尔班通古特沙漠南缘莫索湾地区,在40km的跨度上选取三个具有不同植被状况和环境差异的样地,对3个样地42个样方内的物种多度、盖度、株高进行测定,计算每个样方内物种的重要值。运用TWINSPAN和DCA排序结合的方法,对各样地的植物群落进行了分类。并运用CCA排序方法分析了物种分布与环境的关系。在各样地之间对植物丰富度、植物多样性,植物均匀度、植被盖度、土壤含水率、沙粒径、及地形因子等影响沙面稳定的各项相关因子进行分析对比,并运用蚀积量和输沙量两项指标对个样地沙面稳定性进行了评价。从多个方面进一步探讨植被类型与沙面稳定性的关系。研究得到以下结论:   1.三个样地的群落主要分为五种类型:   虫实—异翅独草群丛、长翅猪毛菜群丛、白梭梭—白皮沙拐枣群丛、沙蓬—角果藜群丛和沙漠绢蒿—心叶驼绒藜—补血草群丛。   DCA分析表明:样地样方存在不同程度的聚集,说明样方之间存在明显的环境差异。由于物种对环境适应能力不同,各群丛在三个样地存在明显的分布差异,虫实—异翅独尾草群丛主要分布于150团和147团样地。长翅猪毛菜群丛主要分布于149团样地。白梭梭—白皮沙拐枣群分布于150团和149团样地。沙蓬—角果藜群丛和沙漠绢蒿—心叶驼绒藜 —补血草群丛主要分布于147团样地。   2.CCA分析结果表明,可溶性盐含量对植被分布影响不显著。白梭梭—白皮沙拐枣群丛分布与输沙量、蚀积量相关,表明该群丛对极端环境适应能力较强,是植被演替的先锋物种。角果藜—异翅独草群丛的分布与有机质和土壤含水量相关,该类型对环境因子的依赖较强。长翅猪毛菜群丛的分布与Ca2+离子相关,与有机质和土壤含水量呈负相关,该群丛的耐旱能力耐贫瘠能力较强,但对风蚀的忍耐能力相对较弱。沙蓬—角果藜群丛和沙漠绢蒿—心叶驼绒藜 —补血草群丛的分布与坡度、坡位相关,与输沙量、蚀积量呈负相关,说明该群丛属于环境依赖型,是演替中期的物种。总的来看,150团和149团样地群落物种丰富度、多样性、均匀性均呈不同程度的下降趋势,而生态优势度呈增大趋势,群落物种数减少,优势种更加突出,说明沙地活化在加剧。   3.物种丰富度和多样性并不能直接对沙面的稳定性造成影响,必须对盖度和均匀度做出贡献才有意义。较小的粒径组成能提高土壤的持水能力,而较大的粒径组成能增加风蚀对沙面的启动风速,因此,粒径对沙面稳定是积极的还是消极的,必须与样地环境相结合。而土壤含水量一方面决定了物种的分布格局,另一方面,增加了土壤的粘连性,减小风蚀对沙面的影响。坡度受限于沙丘高度,坡度和高度一方面通过影响水分分布,从而影响沙面植被的分布格局。另一方面,坡度和高度决定不同坡位风沙活动差异,影响粒径的垂直分异。沙丘高度还与风蚀强度密切相关。   4.通过对各样地及影响沙面稳定的各因子的综合分析,147团样地的沙面最稳定,150团次之,149团最差。通过沙面的输沙量和蚀积量的标准来看,也得到了相同的结论。
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