● 摘要
沙漠植被是沙漠生态系统中重要的组成部分之一,在沙漠发育形成过程中起着重要作用。但从历年研究进展来看,对于巴丹吉林沙漠植物群落特征及其资源利用的研究不及风沙地貌特征那样完善。文章选取巴丹吉林沙漠整个边缘地区的植物群落为研究主体,应用风沙物理学、风沙地貌学、植物地理学以及生态学等多门相关专业知识,以实地考察记录的植物生长状况及气候、地势、地形和室内实验分析得到的土壤数据等生境因子为研究对象,运用Arcgis10.2、CANOCO4.5、Mann-kendall 检验等软件,围绕植物群落特征、生境因子与植被格局的耦合关系和植物资源的分类、保护、开发利用三个方面进行探讨,旨在丰富沙漠植被的研究,为沙漠植被恢复和植物资源保护提供参考。文章的主要结论如下:
(1)植物区系及生活型谱特征。研究区内共记录到植物13科30属32种,其中裸子植物只有1科1属1种,而被子植物较多,有12科29属31种。自然植物科分布型有5类,属分布可归入7个大类13个分类。表明植物区系与古地中海区域植被关系密切,同时反映出巴丹吉林沙漠边缘植物区系的温带大陆性特征。研究区植被可分为小乔木类、灌木类、小灌木类、半灌木类、多年生草本类和一年生草本类共6类生活型。其中灌木种类植物最为丰富,分布也最广,其次是多年生草本植物类,小乔木类分布最少。
(2)植物分布特征。巴丹吉林沙漠东南一带物种的丰富度和多样性均高于西北一带,而群落的均匀度与丰富度呈相反变化规律。总体来看,东南边缘地带乔、灌木多样性高,西北边缘地带草本植物多样性高。草本植物要比乔、灌木分布更显均匀。
(3)生境因子特征。土壤理化性质的差异会对各区域植物生长产生一定的影响,其中P1研究区氮、钾含量最高,P6研究区土壤水含量最多,但是土壤偏酸性;按东西南北四个部分分析土壤化学元素含量值可以发现北部各元素含量最低,南部相对偏高。
(4)生境因子与植物群落关系。经PCA分析植物群落中贡献率较大的有沙蓬、沙蒿、碟果虫实和棘豆。生境因子中贡献率较大的有电导速率、速效钾、磷含量以及碱解氮含量。调查样地的CCA排序结果看出生境对群落格局分布有显著影响,而且海拔大于降水量的影响。植物群落的分布模式可以反映出环境梯度和生境类型。
(5)气候对植物群落的影响。巴丹吉林沙漠年平均气温和年平均降水量的趋势分析和M-K(Mann-Kendall)检验结果表明:近53a巴丹吉林沙漠气温发生显著突变上升,使蒸发加剧。年降水量虽然在整体上有所增加,但并未达到突变水平。且降水增加主要发生在沙漠北缘,南缘地区增温更为明显,但降水明显减少。这种变化对于以水分为主导因子的沙漠地区植被发育来说极为不利,可能使沙漠南缘的荒漠化加剧。
(6)植物资源种类。巴丹吉林沙漠边缘范围植物多种多样,构成植物资源的植物大致可分为四类:食(饲)用植物类(22种),药用植物类(12种),生态植物类(17种)和其他资源类。
(7)植物资源的开发和利用。植物资源的开发和利用一定要建立在保护的基础上,本文提出生境保护、迁移物种保护、丰富度保护和多样性保护等方法;建议利用生境偏好的影响、使用水资源的调节、合理放牧和适当封育、药用资源合理采挖和多种资源综合利用的方式,坚持以可持续发展原则为指导,以生态文明建设为宗旨,实现资源利用与生态保护的相互结合,完成经济、环境、社会三方效益的相辅相成,做好保护和开发利用的共同发展。
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