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敦煌西湖荒漠-湿地生态系统环境特征及生态服务功能恢复技术研究与示范
陈文业
完成单位甘肃林研科技工程公司
登记(发布)日期2018
中文摘要该项目针对甘敦煌西湖荒漠湿地生态系统植被严重退化、湿地面积萎缩、土地沙化加剧、盐渍化土地面积扩张等现状,以该区域生态系统的“土壤-植被”的协同生态修复及保护技术为研究主线,以生态系统保护与恢复急需的关键技术为核心,从理论研究、技术研发和示范推广三方面进行设计,多学科交叉,产、学、研结合,开展了多要素、宽尺度、多方法、系统性的研究。 1、课题来源与背景: 该项目是甘肃省科学技术厅2013年下达的甘肃省科技重大专项计划-社会发展类项目,项目编号:1302FKDA035。 2、 研究目的与意义: 项目研究成果应用领域属环境领域,可为敦煌西湖荒漠湿地生态系统的恢复与保护构建技术支撑;为有效实施极干旱荒漠区退化湿地生态系统恢复,实现湿地生态环境的重建,促进区域经济发展提供技术支持和决策依据和提升我国重要生态功能区生态恢复综合技术的研究水平。 3、主要论点与论据: ① 育苗杯育苗是多枝柽柳在极干旱区最适合快繁技术。 ② 研究区芦苇群落种对间多呈正关联,但关联性较弱,负关联数较少,但关联性较强。 ③ 研究区植被盖度和高度均为高度变异,植被多度、0~200 cm土层各层土壤湿度和2 m土层水分贮量均为中等变异;本研究所得各变量具有较强的空间自相关;研究区植被特征与土壤特性在样带空间分布上具有明显的规律性,且存在较强的空间自相关和格局。④ 研究区深层土壤水分对林木植物种多样性的影响显著高于对草本植物种的影响,且与种的多度呈显著的正相关关系,而草本植物种的多样性更多的依赖于浅层土壤水分,且呈正相关关系;各层土壤湿度之间及各层土壤湿度与2 m土层贮水量、植被盖度之间均呈正相关。 ⑤ 研究区相对海拔是影响该区域深层土壤水分空间变异的主导因子。 土壤质地与浅层土壤湿度的相关性大于深层土壤的湿度的相关性,与相对海拔相反。草本植被盖度与浅层土壤湿度显较高的正关联性,灌木根量与深层土壤湿度显较高的负关联性。 ⑥ 研究区年内最高地下水位出现在4~6月,最低水位在9~11月; 近5a研究区地下水埋深均呈下降趋势,年际最大水位差达2.2m,变化幅度15.6%~46.7%。 ⑦ 研究区土壤含水量与地下水埋深之间存在显著的负相关关系,自上而下其关系逐渐增强; 地下水埋深是影响土壤含水量的重要因素,同时土壤含水量的多少可作为评估地下水开采利用与调控的依据。 ⑧ 研究区植被格局与物种多样性显著受到了土壤因子的制约。 ⑨ 刈割使表层土壤容重下降,秋季刈割下表层土壤孔隙度比春季刈割下提高了3.12%;刈割使下表层土壤有机质、全氮都增加,更加有利于荒漠-湿地生态系统功能的恢复。 ⑩火烧会减少土壤的有机质含量,火烧当年有机质含量下降尤为明显;火烧次年地表层土壤有机质含量仍低于未烧湿地。 4、创见与创新: ① 分析研究内陆荒漠区湿地的退化特征 本研究重点在于湿地退化进程中土壤特性和植被特征的变化二个方面。通过野外样地调查、室内样品测定分析与数据统计处理相结合的方法,以空间序列代替时间序列,较全面地研究探讨敦煌西湖湿地在退化进程中的土壤变化和植被变化,以及二者的作用关系,以充分揭示内陆荒漠区湿地的退化特征。 ② 研究揭示水盐对内陆荒漠区湿地植物群落退化的驱动机制 本研究重点在于湿地退化进程中水盐对植物群落的作用,通过对水盐因子与植物生态特征之间的相关性研究,并对其驱动作用进行定量分析,确定其阈值,明确水盐因子对内陆荒漠区湿地植物群落退化的驱动机制。 ③ 适生植物筛选 通过本项目实施,初步筛选出胡杨、柽柳、罗布麻、沙枣树、梭梭、沙拐枣、花棒、黑果枸杞等适宜植物12种,筛选出极端干旱区黑果枸杞、多枝柽柳育苗技术各1项;制定《黑果枸杞育苗技术》行业标准1项。 ④ 生态修复模式研发 针对沙化湿地和盐渍化湿地植被恢复问题,筛选出树穴覆盖等抗旱造林技术3项,草方格和尼龙网工程固沙治沙组合技术多项,以胡杨+罗布麻+梭梭+沙拐枣等为主的多种生物固沙技术和模式,以此为基础组装配套了7项在干旱区退化湿地适宜的生态修复的模式。 ⑤ 防护林配置模式筛选 筛选出了3种以新疆杨、柽柳、沙枣+柽柳为主要造林树种的防护林配置模式。 ⑥ 优势芦苇群落更新复壮 开展了火干扰和刈割干扰对优势芦苇群落更新复壮试验。 5、社会经济效益,存在的问题: 由于本项目技术领域所属农业,具体涉及退化生态系统恢复方面,效益主要体现在生态效益方面。本项目研究成果,将在湿地生态保护特别是极干旱荒漠区湿地生态保护方面提供很多可供借鉴的经验,树立湿地生态保护和恢复重建的样板。 在调查中发现天然植被衰退,天然植被自然更新能力慢。今后有必要深入调查环境因子,植被特征与环境因子的相互作用有待于进一步深入研究。为干旱区内陆湿地植物群落生物多样性保保育、植被监测、湿地恢复与植被重建以及持续利用提供理论依据。 6、历年获奖情况: ① 1篇论文获得“梁希青年论文奖三等奖”; ② 1人荣获第十三届林业青年科技奖。
中文关键词荒漠-湿地生态系统 ; 环境特征 ; 生态服务功能 ; 生态修复
成果类型应用技术
语种中文
国家中国
中图法分类号X171.4
URLhttp://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001772216
资源类型成果
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243831
推荐引用方式
GB/T 7714
陈文业. 敦煌西湖荒漠-湿地生态系统环境特征及生态服务功能恢复技术研究与示范[Z]. 应用技术,2018.
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