我国沙坡头地区固沙工程实施后的灌木演替规律.docxVIP

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我国沙坡头地区固沙工程实施后的灌木演替规律

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摘要灌木种植作为防风固沙最重要的环节之一，其随时间的演替规律在人工治理中成为研究重点。本项目以我国包兰铁路沙坡头地段不同年限人工植被防护体系作为研究对象,以空间替代时间，通过样方法与实地调查法对灌木在人工固沙不同时间点的演化情况进行分析。研究表明:该区灌木植被经过60多年来的演化，灌木种类逐渐丰富，覆盖度呈现先增加后减少的趋势；同时得出人工固沙前期效果良好的灌木种类，可为灌木植物树种的选择提供科学的数据支持，为其他地区沙化治理提供数据。

关键词：沙坡头、人工固沙、灌木演替规律、优势灌木种群

引言

在我国干旱及半干旱地区，近4亿人口受到荒漠化的危害。荒漠化作为生态环境发生严重退化的重要反映，其危害性主要表现在对社会、经济和生态的影响三方面[1]。因此，实现地区经济和生态环境可持续发展的关键在于荒漠化防治。利用人工植被进行沙害防治在我国已有60多年的历史，实践证明，人工固沙能够有效遏制沙漠化的发展、减轻风沙危害和促进局地生境恢复，是沙区生态重建和沙害防治最为有效的方法之一。而灌木植物因其具有很强的抗旱能力，且地上多分枝的茎与近地树冠具有很强的防风固沙和保持水土能力，成为人工固沙措施中广泛采用的植物种[2]。宁夏中卫沙坡头地区是风沙危害的主要防治区，该地区人工固沙是我国沙漠治理的成功典范，其对于草方格内生物结皮形成与发展趋势已有诸多研究成果，但针对于灌木种的演变规律目前少有发现。通过对沙坡头地区人工固沙措施实施后不同年限样地的灌木有代表性的生物量特征进行研究，不仅可以进一步得知该地区人工植被中灌木种的变化趋势和可持续发展能力，分析得出固沙工程实施前应选择的灌木树种，同时对其他干旱半干旱地区人工固沙工程也具有重要的参考价值。因此，本项研究既有重要的学术研究价值，也可以为我国西北地区沙漠化治理中植物树种的选择提供科学的数据支持，对于生态环境建设具有重要的现实意义。

1.材料与方法

1.1.研究区概况

研究区位于宁夏中卫县境内的沙坡头地区，地处腾格里沙漠东南缘（37°27′N,104°57′E），海拔1300-1500m，属于中国沙漠带与荒漠草原带交接处，也是沙漠与绿洲的过渡区，属温带大陆性气候，具有干旱少雨、蒸发强烈、冷热温差大、光照充足、风大沙多等特点，年平均降水量在186.6mm，年蒸发量在3000mm，风向多为西北风，当地天然植被以花棒等为主。为了保证包兰铁路顺利通车，有效遏制风沙，防止沙化进一步扩张，1956年沙坡头地区成为重点治沙地区，中国科学院和有关单位建立了“以固为主，固阻结合”的防护体系(赵兴梁,1988)：（i）在流动沙丘上垂直于主风的方向扎设机械阻沙栏；(ⅱ)在阻沙栏后面扎设1m×1m的麦草方格作为固沙屏障,在无灌溉条件下栽植柠条(CaraganakorshinskiiKom)、油蒿(ArtemisiaordosicaKrasch.)、花棒等为主的旱生灌木(2年生幼苗),其株距与行距为1m×2m或2m×3m；(ⅲ)分别于1964，1973，1982和1992年采用同样的模式和方法,沿铁路两侧全长16km的区域进行植被固沙.不同年代固沙植被带平行分布于铁路两侧,形成了位于铁路北侧宽为500-1000m,南侧宽为200-1000m的植物固沙防护带[3]。人工植被建立后经过60余年的演变，形成了稳定植被群落，不仅阻止了风沙对铁路的危害,该区的生态环境也得到改善。

1.2.样地介绍

本研究分别选取流沙区、1987年人工固沙区、1956年人工固沙区三种地区作为采样地点。

流沙区以格状新月形沙丘为主，沙丘高大，由由西北向东南倾斜，迎风坡向西北，坡度约为5～10°，背风坡朝向东南，坡度约为30～32°[4]。沙丘多为细沙，呈裸露状态，偶有花棒零星分布，覆盖度仅为1%，该种沙丘是人工固沙的主要研究对象，本研究选其作为人工固沙前样地。

1987年人工固沙区草本植物与生物结皮出现，灌木植物种类增多，除花棒外，柠条及油蒿出现且幼苗数量较多，灌木覆盖度达到5%。

1956年人工固沙区植株密度高，草本植物普遍。灌木种类无明显变化，但密度降低，少有灌木幼苗出现，高大灌木多呈枯死状态，灌木覆盖度为3%。

1.3.调查方法与指标

本项目采用空间代替时间的研究方法，在不同人工固沙年限区域采集样本，以此模拟灌木植物随时间演变，研究数据采用实地调查法以及样方法获得，在不同年限的人工固沙区（流沙区、1987年人工固沙区、1956年人工固沙区）内选择典型的迎风坡设置样方（10m×10m），每种样区3个