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《中国科学院研究生院(植物研究所)》 2006年
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浑善达克沙地稀树疏林草地生态系统研究:生物量、生产力与生态恢复途径

李刚  
【摘要】: 荒漠化是困扰我国干旱和半干旱地区的重要环境问题,我国的四大沙地也是荒漠化最为严重的地区,从生态学角度提高对沙地的认识,探明其生物量和生产力对于了解沙地生态系统的结构和功能是非常有意义的。本研究以浑善达克沙地为例,对沙地的植被特点、生物量和生产力以及退化沙地的恢复策略进行了探讨。 通过对浑善达克沙地进行的植被调查发现,浑善达克沙地的稀树疏林草地景观由草本层、灌丛和榆树疏林构成,彼此呈相间排列、交替出现的格局。在丘间低地以地带性的草本层植物占优势,灌丛主要出现在沙丘和丘间低地的过渡地段,地下水位较高的地方。榆树(Ulmus pumila)是沙地的优势树种,占沙地乔木的95%,榆树疏林主要在固定沙地稀疏分布,占沙地榆树总量的84%。胸径10-25 cm的榆树占60%,幼树少见,这和放牧干扰有关。沙地的稀树疏林草地是不同于周围草原地带的隐域植被,带有明显的超地带性,同时因受地带性气候的影响,兼有地带性特征。 在碳循环方面,为了估测沙地植被的碳存储潜力,我们对浑善达克沙地的生物量进行了估测。整个沙地被分为六种生境,分别求算生物量,然后汇总。对于其中的榆树生物量建立了异速生长关系进行估算。结果表明,浑善达克沙地植被的平均生物量为21.30 Mg ha~(-1),其中丘间低地的贡献为65%。从生活型上看,草本层的贡献占优势,而榆树的贡献很小,仅为10%。平均地下/地上生物量的分配比例为2.9。与草地生态系统相比,浑善达克沙地的生物量要高出90%,表明沙地植被是草原地带内的隐域植被,特殊的土壤水热条件使它具有更高的碳存储潜力。沙地的大范围恢复将使该碳库通过碳获取得以实现。 净初级生产力(NPP)是生态系统功能的重要体现,它可以反映植被碳固定的能力。为了了解稀树疏林草地NPP的特点,我们对浑善达克沙地六种生境的NPP分别进行了求算,然后汇总。浑善达克沙地植被的平均NPP为11.06 Mg ha~(-1) yr~(-1),各生境的贡献不同,以丘间低地的贡献最大,达65%。生活型上看,草本层植物占优势,乔木的贡献仅为1.3%。地下/地上NPP为1.7,降水利用效率达10.9。浑善达克沙地稀树疏林草地的NPP比草地生态系统的平均值高59%。NPP
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