民勤绿洲荒漠过渡带退化柽柳灌丛沙堆植被群落与土壤特性研究
绿洲-荒漠过渡带的健康状况与绿洲的生态安全密切相关。由于人类的干扰，加之自然环境的变化，石羊河流域下游民勤绿洲荒漠过渡带的植被出现了大面积衰败和死亡的现象，绿洲边缘固定沙丘出现破碎化，沙丘活化，风蚀作用强烈，已直接威胁到该地区人民的生活。柽柳灌丛是民勤绿洲西缘和西北缘主要的固沙植被，近些年来，由于地下水位下降、土壤旱化，民勤绿洲边缘连续的柽柳灌丛沙堆退化、破碎化严重，已对当地的绿洲安全产生了严重的影响。鉴于此，本文采用时空替代法，选择不同退化程度柽柳灌丛沙堆，通过野外采样和室内分析，研究植被、灌丛沙堆、土壤理化性质和生物学特性在柽柳灌丛退化过程中的变化规律以及各因子之间的关系，为该区柽柳灌丛沙堆的恢复和保育提供科学依据。主要研究结果如下: (1)柽柳灌丛植被及沙堆的相关参数随着退化程度的加重，表现为盖度和新稍长度减小，枯枝率和株高，Patrick丰富度指数略有增加;表面风蚀破坏的面积迅速增大，垂直于主风向轴的长度先增大后减小，平行于主风向轴的长度逐渐加长，沙堆的高度增高。 (2)土壤理化和生物学特性随着退化程度的加重，表现为粘粒和粉粒呈减小态势，细砂先增大后减小，粗砂粒呈增加态势;平均粒径和偏度的绝对值呈增大趋势，沉积物的组份逐渐变粗，灌丛沙堆沉积物的分选性变好，趋向于正态分布。容重增大，土壤含水率减小，灌丛内部的变化也趋于稳定;全盐含量、电导率、Ca2+、K+、Na+、Cl-、SO42-、速效P含量的含量均减小，pH值、HCO3-、Mg2+和全P含量变化不明显;速效N、阳离子代换量、全N和有机质先增大后减小。土壤中微生物的数量减少，酶活性降低。 (3)不同退化程度的灌丛沙堆，随深度的变化，土壤粒径表层较粗，分选性好，下层较细，分选性差;除个别以外，土壤水分含量、微生物数量和酶活性随着深度加深而减小;盐分和养分含量普遍以0-5cm或5-10cm较高。 (4)不同退化程度灌丛间植被和土壤特征的差异性表现为:整体上，为未退化与已退化之间的差异显著，而且随着退化程度的加重，差异性逐渐显著。相关性表现为:灌丛植被与沙堆形态参数间的相关性显著;除个别指标外，土壤粒度、土壤理化性质、土壤酶活性和土壤微生物间的相关性显著，不同土壤性质内部的联系也紧密。 (5)柳灌丛退化过程中的土壤各个特征指标可归结为4个主成分，依次为土壤水分与土壤生物特性、养分、盐分及土壤结构与酸碱环境，方差贡献率依次为28.566％、22.386％、15.258％和12.565％。 综上所述，民勤湖区绿洲-荒漠过渡带柽柳灌丛在退化过程中，除个别指标外，植被与土壤均出现了恶化或衰退现象，而且各因子间的联系紧密;该区柽柳灌丛的退化是以土壤水分和生物特性为主导因子，养分、盐分和土壤结构等因子综合影响的结果，因此，通过补给地下水而进一步提高地下水位深度至柽柳能够利用的临界水位是关键;在此前提下，还应人工补施一些能够综合改良灌丛沙堆土壤环境的新物质，加快退化灌丛自然修复速率。
绿洲荒漠过渡带;退化过程;柽柳灌丛;植被群落;土壤特性
中国林业科学研究院
硕士
水土保持与荒漠化防治
徐先英
2018
中文
S288
68
2018-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）