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《甘肃农业大学》 2006年
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民勤荒漠植物生态特征研究

常兆丰  
【摘要】: 民勤县属于严重荒漠化地区,经历了从汉代以前的大面积水域到汉代以来的盐生草甸,再到现在的荒漠的环境变化过程。目前荒漠植被正在进一步退化,大面积天然植被和20世纪60、70年代以来营造的固沙灌木林大面积枯梢、死亡和稀疏化,生态环境在加剧恶化。本文选择当地最有代表性的几种主要植被类型,从植物群落特征及其与环境因子的关系、主要建群种植物的生态位、优势种植物的健康度、植物的物候特征几个方面对当地植被及其动态特征进行了分析研究。 (1)民勤沙区属于典型的干旱荒漠气候,植被以灌木为主,盖度一般只有5%~15%,植被盖度随年际降水量变化明显,植被在随年际降水量变化的波动中退化。在一般年份,白刺、梭梭、沙蒿等灌木上部发生枯梢,在降水量偏少或分布异常年份会整株枯死,所以有的年份植被盖度和灌木高度反而会降低。不同植被群落分布的地貌条件和土壤条件有较大差异:白刺以白刺沙丘的形式存在,白刺沙丘0~30cm土壤含水率在1.4~2.0%之间;膜果麻黄仅分布在粘砾石质滩地上,0~30cm土壤含水率<0.8%;沙蒿分布在低缓的半固定沙丘、流动沙丘和覆沙滩地上,0~30cm土壤含水率在0.9~1.7%之间;植物通过土壤水分变化对降水做出反应,土壤水分条件对降水的反应受土壤颗粒的影响,细砂粒对降水反应灵敏。优势种植物高度与7月下旬~9月下旬的降水量之间存在较大的正相关;草本植物平均盖度与7月下旬~9月下旬和5月下旬~7月下旬期间的降水量之间存在较大的正相关。全年降水量主要影响植被盖度。5月下旬~7月下旬的降水量对植被的影响较全年降水量更为明显。 (2)主要建群种植物的生态位宽度悬殊,植物的生态位相似比例亦很小。生态位宽度和生态位相似比例小是受制于干旱荒漠生境条件的结果,是干旱荒漠生态环境中稀疏荒漠植物的主要特征之一。植物的现实生态位宽度与年际降水量关系密切,在地貌、土壤颗粒、土壤水分、土壤养分等影响因子中,土壤水分是主导因子。当地地下水位深20m左右,植物无法利用,植物种之间对资源的竞争主要表现为对水分资源的竞争。同一种植物在不同群落中的生态位宽度变幅较大,不同群落内部植物种竞争关系的差异是由物种的生态位和由相对稳定的地貌、土壤条件以及随年际变动的降水条件共同作用的结果。 (3)优势种植物健康序列分析结果表明,同一植物群落在半固定沙丘和流动沙丘上的健康状况优于固定沙丘;群落健康状况受优势种健康状况影响明显;健康序列的灵敏度分析既可以用来检验分析结果的可靠性,同时还可以进一步揭示各类指标所代表的对象在植物群落中所处的作用和地位;将荒漠区退化植被的判别指标分为优势种指标和伴生植物两类指标,更适合植物群落的自然属性,且可以通过一级判别分别优势种植物和伴生植物研究其健康状况,能更准确地揭示植物群落的影响因素;优势种和伴生种的权重作灵敏度分析结果表明,白刺群落和沙蒿群落的优势种植物权重≥0.65、柽柳群落的优势种植物权重≥0.60、梭梭人工林群落的优势种植物权重≥0.50时,不改变其健康序列。 (4)本文选择在民勤沙区有代表性的48种植物,运用1985~2004年的观测资料,先就48种植物的9个物候期进行了系统聚类,进而对聚类结果按中生、旱生和沙生植物归并为类群。结果表明:从中生植物到旱生植物再到沙生植物,同一物候期的多年变幅增大;从旱生植物到沙生植物的物候期的多年变幅大于从中生植物到旱生植物的多年变幅;从中生植物到旱生植物再到沙生植物,这些物候期表现出逐渐延迟的趋势;当地冬季漫长,夏季持续日数较长,秋季最短,春季和秋季物候频数分布较多,植物活动日数相对较短。
【学位授予单位】:甘肃农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:Q948

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