干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 红砂在民勤绿洲边缘固定沙丘上定居过程研究

Arid

	红砂在民勤绿洲边缘固定沙丘上定居过程研究
	何芳兰; 韩生慧; 吴昊; 金红喜; 郭春秀; 王理德; 马俊梅; 林媛; 付贵全; 边晓云
完成单位	甘肃省治沙研究所
登记(发布)日期	2015
中文摘要	1.课题来源与背景本课题属甘肃省青年科技基金研究项目,项目编号1308RJYA081,实施期限为2013.01-2015.12; 针对干旱荒漠区沙丘固定后人工固沙林衰败现状,而红砂种群成功定居并打破更新受限,其成功定居过程及驱动机制仍尚不明了。 2.研究目的意义近几十年来,伴随着土壤结皮形成,民勤绿洲固沙林的物种组成呈现单一化趋势,建植的固沙植物不仅单株形态和生理特性表现出明显衰退现象,而且数量持续减少,更为严重的是由于更新限制,该类型林下很难发现实生苗或根蘖苗。进一步的研究发现,在这些已形成土壤结皮的衰败固沙林中,红砂是唯一一种能够打破更新限制、自然侵入并可以自我繁殖更新的灌木;且随着林下微环境的持续恶化,红砂数量呈现缓慢增加,红砂在固沙林中的重要值逐渐上升,对固沙林林分结构、质量等方面的影响越来越大。但是,我们不清楚在年降雨量仅为110mm,而年蒸发量在2000mm以上的民勤沙区,尤其是在衰败固沙林这种极端生境下,红砂怎样打破更新限制？红砂的迁移、定居过程怎样？红砂通过什么机理实现种子扩散、萌发？种子萌发后保苗机制又是如何呢？为此,本项目通过对红砂种群在民勤绿洲边缘固定沙丘上定居过程研究,探清其成功定居驱动机制。 3.主要论点与论据 (1)通过对沙丘固定前期、初期、中期以及后期植被组成及灌木层优势种进行研究分析,发现沙丘固定后植被群落逐渐有人工林或沙生植物群落向沙旱生植物红砂群落演替。 (2)通过萌发实验,发现红砂土壤种子库主要分布在母株周围5m之内,随母株距离越远,种子库密度越小;红砂种子在母株东南方向传播距离可达25m,西北方向仅为5m多;红砂种子库密度与其地上植株密度呈二次项函数关系,其种子主要分布与林地表层;同一立地条件下,红砂种子库3月份最大,其次为6月,9月份土壤种子库密度几乎为林,这说明红砂种子在自然条件均可萌发,并不存在休眠等现象。 (3)通过对4中沙丘类型红砂种子库及种群组成分析,发现固定前期沙丘已有红砂种子成功侵入,因风蚀与无法成功定居沙埋长期干扰,种子无法成功定居;沙丘表层固定后,有少量种子通过风媒侵入,因沙丘表层物理或生物结皮促使天然降雨二次分配,那些微生境条件较好的种子在7-8月份沙丘大型降雨后萌发;因沙丘坡脚水分条件较好,因此种群在固定初期沙丘坡脚位置首先定居成功;随着林地生物结皮发育,红砂种群在沙丘迎风坡坡脚逐渐向东南方面扩散,种群实现自然更新并逐渐向更远区域扩散与迁移。 (4)通过对红砂种群生物学特征与生境因子分析,得出红砂种子的种毛不仅有利于种子的传播;红砂种子成熟与期一般在10中下旬月,种子成熟后一直能宿存到次年4月份,此时正是沙区风季,有利于种子传播;每年沙区7-8月期间有一次大型降雨,完全能满足红砂种子萌发;固定沙丘林地表形成许多皱裂结皮,以及动物踩踏形成的小坑是红砂幼苗分布密度最大的微生境,土壤结皮导致降雨再分配,只是水分条件好的微区域幼苗成活才有机会成活,根系逐渐发达,幼嫩根系外层形成一层精密沙套来保护生长根尖未受干旱胁迫。 4．创见与创新 (1)揭示了红砂种群在民勤绿洲边缘固定沙丘上定居过程; (2)探明了红砂种群成功定居驱动因子。 5．社会经济效益,存在的问题干旱沙丘人工营造一直以传统梭梭、沙拐枣、花棒等沙生植物为主,但是当沙丘固定后这些物种均存在建植植株退化以及更新受限等问题,而红砂却能在这种极端环境下自然侵入并打破更新限制。因此,为了民勤绿洲边缘防风固沙林可持续发展,应将红砂纳入该区域人工林重建树种之一。 6．历年获奖情况无
中文关键词	红砂 ; 民勤绿洲 ; 固定沙丘 ; 定居过程
成果类型	基础理论
中图法分类号	S793.9
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001670032
来源机构	甘肃省治沙研究所
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243630
推荐引用方式 GB/T 7714	何芳兰,韩生慧,吴昊,等. 红砂在民勤绿洲边缘固定沙丘上定居过程研究[Z]. 基础理论,2015.