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毛乌素沙地不同生境条件下油蒿群落格局分析研究

崔强  
【摘要】:油蒿是中国北方干旱半干旱地区最为优良的固沙植物之一,分布在毛乌素沙地的大部分地区。为了更好的推广利用油蒿本身优良的固沙能力,推动我国流沙治理的先进技术,分别在宁夏毛乌素沙地不同生境的人工混播油蒿群落和天然油蒿群落区研究了油蒿种群结构、空间点格局、空间斑块分化及异质性的关系并分析了其生态学意义。 首先,对比分析了油蒿在固定沙地、半固定沙地、流动沙地、阳坡及阴坡几种典型生境条件下灌木层结构特征和草本层结构特征。结果表明:半固定沙地中阳坡油蒿群落死亡率比阴坡高,说明在干旱半干旱地区油蒿生长阶段的主要限制因子是水分而‘不是光照。流动沙地油蒿的死亡率低于固定沙地,这间接的反映出流动及半固定沙地的水分条件要好于固定沙地。油蒿群落分布区型以蒙古一华北区型种类最多;油蒿群落物种的生活型组成中,地面芽植物比较多,没有隐芽植物;根据植物与水分的关系,油蒿群落的水分生态类型旱生与中旱生植物占主要地位,油蒿群落的建群种和优势种大多以沙生植物为主。 对比分析了四种生境条件下混播油蒿种群和天然油蒿种群的大小结构,结果表明:有人为干扰的混播沙地上油蒿幼小幼苗的比例在四种混播沙地中最大,增长趋势很明显;跟人工混播相比较天然油蒿年龄结构分布均匀,油蒿数量最大,结构最完整。人工混播的油蒿存在着更新困难,老龄化严重等问题,跟天然油嵩群落还存在这一定的差距,人工干扰比如适当放牧能使得人工混播油蒿种群的更新得到一定的改善。 运用泊松残差分析方法及点格局分析方法研究了四种生境下的混播油蒿种群的空间格局和天然油蒿种群空间格局,发现空间尺度、植株大小、生境条件及人为干扰等因素与油蒿种群的空间分布格局有密切的关系。油蒿跟羊柴总体上都趋于集群分布,并且油蒿跟羊柴之间为竞争排斥的关系,即使油蒿死后,羊柴也不能在油蒿存活的地方生长发育,两者只有在幼龄期短暂的集聚在一起。油蒿植株之间的龄级差别越大,竞争越激烈,这也是油蒿种群斑块化的一个主要原因。 运用地统计学和半方差分析法研究了油蒿种群的空间异质性,结果表明,相对于人工混播样地,天然油蒿种群的空间自相关性和空间异质性比较强,同时斑块与斑块间隙的分化比较明显。对比不同生境的人工混播油蒿群落,放牧等人为干扰导致油蒿种群空间异质性减弱,斑块化的分布形式被打破,对于油蒿幼苗的更新起到了促进作用。排除人工干扰的影响,人工混播油蒿种群,随着土壤结皮的增加,土壤水分的减少,同样能抑制油蒿种群的的斑块化过程,减低了油蒿种群的空间异质性和空间自相关关系。 人工混播油蒿跟羊柴,最好不要同时混播在一起,混播油蒿群落需要一定程度的人为干扰;油蒿种群在半固定沙地易形成集群分布且斑块分化现象明显,在治理流动沙地时应避免将油蒿以低密度的均匀分布形式移栽到流动沙地上,而是将它们栽种成适宜面积和密度的若干斑块,斑块之间留有适当间隙,这样有助于提高油蒿的成活率,并能利用油蒿良好的自然更新能力带动斑块间隙的植被恢复过程。另外,建议一些人工种植并且封育的地区,适当的人为干扰,促进油蒿的更新。研究结果对认识油蒿种群的演替变化有一定的理论意义,并且对改善毛乌素沙地干旱、半干旱地区的流沙治理技术具有一定的指导作用。


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