Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 登记号 | 2019 |
| 间断性水淹干扰对白刺沙堆分布格局及特征的影响 | |
| 安富博 | |
| 完成单位 | 甘肃省治沙研究所 |
| 登记(发布)日期 | 2019 |
| 中文摘要 | 1、课题来源与背景 “间断性水淹干扰对白刺沙堆分布格局及特征的影响”属地区科学基金项目,由甘肃省治沙研究所承担实施。项目编号31460134,执行期限2015.1-2018.12。 灌丛沙堆作为绿洲和沙漠之间一道重要的生态屏障,其最终的演化方向对于绿洲地区的生态环境稳定有着很大影响。石羊河尾闾青土湖区域处于极度干旱地区,年平均降雨量在100mm以下,生态系统恢复具有其特殊性;而在极端干旱、贫瘠环境条件下生长发育的白刺灌丛沙堆,具有特殊的水分生理生态特征以及较强的自维持能力。随着《石羊河流域重点治理规划》的实施,2010-2013 年间数次向青土湖注入生态用水,形成15 km2的水面对区域环境影响很大,特别是大面积白刺灌丛沙堆被淹没。由于输水的不周期性和不确定性,区域植被大范围经历了间断性水淹干扰,这会对区域白刺灌丛沙堆造成什么影响？而在长期干旱胁迫下,这种间断性水淹能否促进该区域植被恢复、延缓区域生态系统退化、推动石羊河流域环境治理和生态恢复等亟待加以研究。 2、研究目的与意义 本项目应用植物学、土壤学及生态水文学的基本理论,通过调查观测和分析研究,掌握了间断性水淹前后白刺群落的土壤分布特征,研究了不同水淹程度下的植被群落及白刺灌丛沙堆个体特征,明确了白刺沙堆在区域群落范围内的空间分布格局,分析了白刺沙堆上其它植物的分布格局以及白刺沙堆促进生物多样性作用,揭示了白刺灌丛在群落生态系统中的结构和功能的基础性地位,探讨了在持续输水干扰条件下区域白刺群落对各环境要素的适应性变化与发展趋势,为其它地区白刺资源的保护和利用提供参考依据,也为正确评估青土湖生态输水的生态效益及该地区荒漠化防治、植被恢复与重建提供基础资料和科学依据。 3、主要论点与论据 本项目利用高分辩卫星影像资料结合实地开展了多尺度(时空、景观、群落)、多要素(水、土、气、生等)和多层次(不同垂直梯度、不同水平空间)的调查观测与取样分析研究,通过绘制种-面积曲线图得出区域白刺群落调查的最小样方面积为40m×40m。研究表明：(1)研究区白刺灌丛沙堆呈大面积的片状连续分布,具有地带性分布特征。常年水淹的白刺灌丛趋向衰退或死亡,间断性水淹的白刺灌丛长势明显好于无水淹的,且其物候期略有提前,同时出现白刺更新苗。(2)白刺灌丛沙堆雏形阶段和活化阶段沙堆的高度与水平尺度之间无显著(P>0.05);发育阶段沙堆高度随水平尺度的增加呈二次函数增长;稳定阶段沙堆高度随水平尺度的增加呈对数函数增长。(3)随着距水面边缘距离的增加,青土湖白刺沙堆的土壤含水量逐渐降低,在250m后趋于平稳。土壤颗粒以细砂为主,在距水面0-100m范围,白刺沙堆0-40cm土层的粗砂粒含量较低,粘粉粒含量较高,白刺灌丛沙堆土壤粒度朝细化方向发展;在距水面0-50cm范围,白刺沙堆土壤表层(0-5cm)分形维数呈现增加趋势而后逐渐降低,其它土层总体变化不明显。(4)由不同水源及木质部水的d D - d 18 O关系得知,白刺灌丛主要可吸收利用的潜在水源是土壤水。(5)白刺灌丛沙堆土壤溶液的电导率、全氮、速效钾、全钾、速效磷、全磷、有机质在距水面50m和250m处达到最大值,较平地距水面距离各养分最大值向水缘推近了50m;白刺灌丛沙堆不同土层的土壤养分含量总体上是表层的养分最高,并呈现随土层深度增加而减小趋势(p>0.05)。(6)水面形成前主要是以白刺群落为主,水面形成后则出现明显分化,水面边缘 0-50m范围以芦苇单种群落为主,50-100m以芦苇+白刺群落为主,100m以外则以白刺群落为主。小灌木灌丛逐渐演化为典型草甸,表明植物群落格局的配置具有适应环境变化的特征;水淹区域芦苇大面积定居扩张,白刺处于逐渐衰退状态;随着距水面距离的减小,白刺灌丛的密度有明显的减小趋势,形成了草甸植物群落-芦苇群丛、盐生草甸-白刺+驼蹄瓣和荒漠植物群落-沙蒿群丛、白刺群丛,区域植被群落呈现出带状分布。 4、创见与创新 (1)针对区域白刺沙堆受间断性水淹干扰和生态系统变化的复杂性,通过多尺度、多要素和多层次观测调查与分析研究,对于白刺灌丛沙堆生存现状与发展趋势以及区域生态保育与恢复具有重要意义;(2)利用高分辩卫星影像结合实地调查,采用ARCGIS、ENVI专业软件和CCA排序法等手段与方法保证了数据的准确性;(3)结合IsoSource模型,通过测定水面不同距离白刺灌丛生长季的降水、土壤水、地下水、植物水的稳定氢氧同位素变化特征,定量分析了区域白刺灌丛在生长季的水分利用策略。 5、存在的问题和建议 目前青土湖生态注水已形成水域面积26.6 km2,这对区域环境等产生了一定影响,大面积白刺灌丛沙堆被淹没,且逐渐衰退正被芦苇群落所代替。本项目四年研究工作有限,而生态环境的变化是一个长期和多因素影响的过程。因此,有必要在青土湖水面的形成究竟会对区域各环境要素产生哪些综合效应及其影响机制等方面进一步开展研究工作。 6、历年获奖情况 无。 |
| 中文关键词 | 水淹干扰 ; 白刺灌丛沙堆 ; 个体特征 ; 空间分布格局 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | Q948 |
| 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/2XILL650/339151 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 安富博. 间断性水淹干扰对白刺沙堆分布格局及特征的影响[Z]. ,2019. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
| 个性服务 |
| 推荐该条目 |
| 保存到收藏夹 |
| 导出为Endnote文件 |
| 谷歌学术 |
| 谷歌学术中相似的文章 |
| [安富博]的文章 |
| 百度学术 |
| 百度学术中相似的文章 |
| [安富博]的文章 |
| 必应学术 |
| 必应学术中相似的文章 |
| [安富博]的文章 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
