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题目:巴丹吉林沙漠南北边缘植被群落特征与土壤理化性质研究

关键词:植被群落特征;土壤理化性质;相关性;南北边缘;巴丹吉林沙漠

  摘要


植被群落调查及土壤理化性质分析在沙漠化防治研究工作中有着重要的作用,同时,植被群落特征及土壤理化性质也是当今沙漠生态学和土壤学研究的一大热门。本文在国家十二五科技支撑计划农村领域科技基础性工作专项“巴丹吉林沙漠植物资源利用与农牧业综合开发示范研究”(2012BAD16B0303)的资助下,于2013年9月进行了为期15天的野外实地考察。通过对巴丹吉林沙漠南部边缘的阿拉善右旗与雅布赖地区,及北部边缘的拐子湖林场与额济纳旗地区共计17个考察点的植被群落特征调查,包括植被类型、组成、生活型、相似度、高度、频度、盖度,以及其中15个考察点的土壤理化性质的实验室分析,包括电导率、风干土含水量、有机质含量、pH值、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾。同时,分析了土壤理化性质之间及其与植被群落特征的相关性关系,得出的主要结论如下:
(1)南北研究区内物种较多样,植被种类差异明显,南部物种多于北部物种。共有物种12 科24属27 种,其中灌木15种,草本12种。阿拉善右旗与雅布赖地区物种组成差异不大,雅布赖与拐子湖林场物种组成差异大,拐子湖林场与额济纳旗物种组成差异较小。南部研究区植被种类随纬度的升高减少,随经度和海拔的升高增加。北部研究区植被种类随纬度、经度和海拔的变化差异不明显。
(2)南北各地区植物群落特征中的高度、频度、盖度、重要值都有显著区别,主要受当地光照、降水、气候等方面因素影响。在高度特征方面,南部最高的灌木是霸王,北部最高的灌木是红柳,南北灌木高差大,草本植物高差小。在频度特征方面,南北共有种的频度相差不大,频度为相对值,因具有相对性,较难从纵向进行比较。物种的分盖度中最高的是北部额济纳旗的红柳,北部研究区物种的分盖度之和变化较大,南部研究区物种的分盖度之和变化不大。整个研究区内,白刺和泡泡刺的重要值普遍较高,大多成为样地的优势种或次优势种。沙米在南部研究区草本层中一般为优势种,梭梭和红柳在北部研究区占据绝对优势,多年生草本植物芦苇在北部地区较常见,其他草本的重要值普遍较低。
(3)土壤物理性质方面,南北研究区绝大部分考察点的土壤电导率很低,北部个别地方较高,南部研究区普遍低于北部研究区。南北研究区的风干土含水量受沙漠地下水肥条件影响普遍很低,在阿拉善右旗和额济纳旗分2次达到最高值。
(4)土壤化学性质方面,南北研究区土壤pH值和全钾含量变化较小,有机质含量、全氮、全磷及速效氮、速效磷、速效钾含量变化较大。随着南北研究区内考察点的依次变化,土壤的有机质含量经历了高-低-高-低-高-低的“W”型变化。南北研究区所有土壤都呈碱性,变化趋势平缓。南北4个研究区的土壤全氮、全磷、速效磷先减少后增加随后减少,速效钾先增加后又增加再减少,全钾先减少后增加再增加,速效氮先减少后又减少再减少。
(5)土壤部分理化性质间的显著性较强,土壤理化性质与群落特征之间的关系不显著。南北研究区0-20cm土壤的电导率与速效磷呈显著正相关,与速效钾呈极显著正相关;20-40cm土壤的电导率与全磷呈显著正相关,与速效氮呈显著负相关,与速效磷含量呈极显著正相关。南北研究区0-40cm土壤有机质与土壤电导率呈显著相关,速效磷、速效钾与土壤电导率呈极显著性相关。
(6)本文对南北沙漠边缘地区的植被群落特征和土壤理化性质的关系的研究后发现,北部研究区内出现的草本植物从种类和数量上严重不足,应重点加强北部地区物种的多样性调查和保护,特别是人类活动较频繁的北部额济纳旗周边的沙漠地区,增加该地区的防沙治沙投入,对该区的梭梭、红柳、胡杨林重点加以保护,为巴丹吉林沙漠生物多样性保护和防沙治沙工作提供了一定的借鉴和科学依据。