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退化人工梭梭林的群落特征及其恢复研究

马全林  
【摘要】:梭梭(Haloxylon ammodendron Bge),属藜科梭梭属灌木,抗旱、抗寒,喜瘠薄、喜干燥,对风蚀沙埋的生态适应性强,是一种典型的沙生植物和优良的防风固沙种质材料。梭梭林不仅在维持西部生态环境中发挥着巨大作用,同时也是当地重要的草地资源和薪炭林。过去大范围的面上破坏,导致梭梭呈现渐危状态,并于1984年被列为国家首批三级保护植物。上世纪50年代后期各地陆续开展的梭梭引种以及人工繁育和造林工程,缓解了梭梭的濒危程度。但从上世纪七十年代开始,人工梭梭林出现衰亡,并引起沙丘活化,荒漠化蔓延速度加快,严重威胁到绿洲区的生存与发展。因此恢复与重建人工梭梭林又成为摆在沙区人民和科研工作者面前一项十分紧迫的任务,人工梭梭林的恢复将对梭梭种质资源和荒漠植物多样性的保护以及绿洲边缘生态防护体系建设产生极大的推动作用。 以退化人工梭梭林为研究对象,通过对石羊河下游民勤县的退化梭梭林现状、退化人工梭梭林的群落特征以及主要生态因子对梭梭生长的影响研究,提出了民勤人工梭梭林恢复的原则和目标,并就四种恢复技术的恢复效果进行了观测研究,为民勤及其周边地区人工梭梭林的恢复重建理论、途径进行了有益探索,研究结论归纳如下: 1) 民勤人工梭梭林保存面积约3.5万ha,占到人工林总面积6.78万ha的51.6%,在民勤绿洲边缘构建了宽2—5km的梭梭防风固沙带,但是已经呈现大范围的衰退趋势,可划分为轻度退化区(红崖山水库和环河周围)、中度退化区(湖区和泉山区)、重度退化区(坝区)三部分;或轻度退化型(砾石戈壁梭梭林)、中度退化型(流动、半固定沙丘梭梭林)、重度退化型(固定沙丘和丘间低地梭梭林)三部分。 2) 在梭梭发生退化后,在生理上表现为光合速率降低,生长速度减缓;林地环境表现为土壤含水率总体下降,严重退化后又有所恢复;群落结构表现为梭梭种群及其群落盖度降低,梭梭种群在群落中的优势度进一步增大;功能上表现为防风、固沙能力显著降低,具有一定的阻风固沙作用,已经无法实现预期目标。 3) 降水量多少、时空分布以及年际波动对梭梭分布、繁衍及其群落结构具有明显影响;梭梭对降水量的下限要求不严,但存在180mm的降水量上限。 4) 地下水埋深<4m时,梭梭生长正常;下降到4-7m,发生轻度退化;下降到7-10m,发生中度退化;下降到10m以下,出现严重退化。 5) 在民勤人工梭梭林中存在生物和物理两种结皮,物理结皮粉粒、粘粒成分大,有机质含量低,更加紧实,也更加贫瘠,对民勤人工梭梭林的影响更大。 6)滴灌补水后,梭梭林地土壤含水率恢复;梭梭光合作用增强;梭梭林群落物 种数增多,盖度增大;防风固沙的生态作用逐渐增强。 7)铺设机械沙障后,退化梭梭林地表粗糙度提高,林内风速特别是近地面层的风 速值降低,0一20Cm层输沙量大幅度下降,沙障结合退化梭梭林实现了防风固沙作用。 8)春季补灌3年后不仅退化梭梭种群个体恢复旺盛生长,同时梭梭林群落物种 组成数明显增加,盖度显著增大,生态功能也逐渐恢复。 9)结皮改造模式包括雨水集流和雨水下渗改造两种模式。雨水集流改造的第一 年和第二年,梭梭植株根部的土壤含水率分别提高到1.77%、2.01%;雨水下渗改造后 的第一年和第二年,行式沙障区由对照的0.65%分别提高到0.77%、1.04%;方格沙障 区由对照的1.0%分别提高到1.41%和1.60%。 关键词:民勤梭梭人工梭梭林退化群落特征防风固沙恢复机械沙障 滴灌结皮春灌


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