鄂尔多斯高原沙地草地的生态异质性

【摘要】： 空间异质性的重要性在于其在自然生态系统中的普遍性和它所引起的生态 学效应。空间异质性不仅在生态学理论中占有重要位置，而且也是生态系统管 理和景观规划等实践中需要解决的基本问题。本文对鄂尔多斯高原（37°38′～ 40°52′N，106°27′～111°28′E）沙地草地的主要景观单元——沙地和风蚀沙化梁地 植被与土壤的空间异质性格局与动态进行了定量的描述和实验研究。 在鄂尔多斯高原沙地景观中，通过对两条相互垂直的5km样线上植被盖度、 植物物种数的半方差分析和分形分析，揭示了植被的依赖于空间尺度的自相关 特征和等级结构；沙地景观植被结构以小尺度空间变异占优势，植被斑块多集 中在5—10m的尺度上。对植被盖度低于20％的流沙斑点或斑块沿样线分布的 空隙度分析表明流沙斑点或斑块呈适度聚集的格局。植被盖度和植物物种数与 土壤有机碳和全氮含量的空间异质性之间的关系随空间尺度和生境类型的不同 而有所不同。对植物群落内风蚀沙化斑块中的植物再生动态和克隆植物沙鞭的 克隆生长观测实验表明，克隆植物的存在有利于风蚀沙化斑块的固定，跨越不 同斑块边界的克隆植物的生长导致了斑块间的物质能量流动，从而影响了景观 空间异质性的动态。 在风蚀沙化梁地中，梁坡处的土壤最为瘠薄，土壤颗粒组成以中细沙为主， 这反映了风沙活动在梁坡处形成的沙粒堆积。相应地，梁坡处是以油蒿为优势 种的沙生植物群落，与梁顶的典型草原植物（本氏针茅（Stipa bungeana）+百 里香（Thymus serpyllum）+冷蒿（Artemisia frigida））群落截然不同。从梁顶到 梁底，植物群落受控于较大尺度上的与地形有关的环境梯度。因而其在较大尺 度上的空间异质性占优势。