鄂爾多斯高原北緣唐古特白刺灌叢沙包的空間格局研究.pdf

1、荒漠化是全球性的環(huán)境災(zāi)害，是危及人類生存與發(fā)展的重大災(zāi)難，是全人類共同面臨的重大生態(tài)問(wèn)題。荒漠化地區(qū)(干旱生態(tài)系統(tǒng))的重要特征是資源異質(zhì)性(植被、土壤)，這種異質(zhì)性的形成和發(fā)展很大程度上取決于土壤-植被間的耦合機(jī)制，并從一定程度上決定著該區(qū)的土地退化及恢復(fù)過(guò)程。本文的研究對(duì)象“唐古特白刺灌叢沙包”就是這種資源異質(zhì)性的作用結(jié)果。由于唐古特白刺耐鹽堿，根系發(fā)達(dá)且耐沙埋，所以在庫(kù)布齊沙漠與黃河河岸之間的生態(tài)過(guò)渡帶(東西長(zhǎng)約200km，南北寬幾

2、十米到幾千米不等)上的唐古特白刺灌叢沙包被稱為阻止沙漠前侵和沙土入河的天然綠色屏障。運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)和數(shù)量生態(tài)學(xué)的理論方法對(duì)鄂爾多斯高原北緣的唐古特白刺灌叢沙包進(jìn)行空間格局分析，對(duì)該區(qū)域乃至干旱、半干旱區(qū)天然植被生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和恢復(fù)以及綠洲邊緣荒漠化的防治都有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本研究通過(guò)對(duì)研究區(qū)內(nèi)植被的分類與排序，基于樣帶數(shù)據(jù)的唐古特白刺灌叢沙包空間格局的研究和基于樣方數(shù)據(jù)的點(diǎn)格局分析以及標(biāo)記點(diǎn)格局分析，初步得到以下結(jié)論

3、： 1)對(duì)研究區(qū)內(nèi)的76個(gè)植被樣方進(jìn)行TWINSPAN分析，共有18個(gè)群系，結(jié)果如下：a)唐古特白刺+砂引草群系(Nitrariatangutorum+Messerschmidiasibiric)；b)唐古特白刺+蘆葦+苦菜群系(Nitrariatangutorum+Phragmitesasutralis+Mulgediumtataricum)；c)沙地旋覆花+油蒿群系(Inulasalsoloides+Artemisiaord

4、osica)；d)唐古特白刺+苦菜+油蒿群系(Nitrariatangutorum+Mulgediumtataricum+Artemisiaordosica)；e)唐古特白刺+沙米群系(Nitrariatangutorum+Agriophyllumpungens)；f)唐古特白刺+賴草群系(Nitrariatangutorum+Leymussecalinus)；g)唐古特白刺群系(Nitrariatangutorum)；h)鹽地鳳毛菊+

5、堿蓬群系(Saussureasalsa+Suaedaglauca)；i)賴草+堿蓬群系(Leymussecalinus+Suaedaglauca)；j)唐古特白刺+醉馬草+海乳草+賴草群系(Nitrariatangutorum+Achnatheruminebrians+Clauxmaritima+Leymussecalinus)；k)唐古特白刺+賴草+拂子茅群系(Nitrariatangutorum+Leymussecalinus+Ca

6、lamagrostisepigejos)；l)唐古特白刺+茵陳蒿群系(Nitrariatangutorum+Salsolacollina)；m)唐古特白刺+駱駝蓬群系(Nitrariatangutorum+Peganumnigellastrum)；n)唐古特白刺+鹽爪爪群系(Nitrariatangutorum+Kalidiumfoliatum)；o)蘆葦+鹽爪爪群系(Phragmitesasutralis+Kalidiumfoliat

7、um)；p)唐古特白刺+蘆葦群系(Nitrariatangutorum+Phragmitesasutralis)；q)蘆葦+唐古特白刺群系(Phragmitesasutralis+Nitrariatangutorum)；r)小果白刺+唐古特白刺群系(Nitrariasibirica+Nitrariatangutorum)。 結(jié)合TWINSPAN分類結(jié)果和NMDS排序結(jié)果并比對(duì)樣方所在位置，選定獨(dú)貴塔拉、呼和木獨(dú)和巴拉貢三個(gè)典型位

8、置進(jìn)行唐古特白刺灌叢沙包的點(diǎn)格局分析和標(biāo)記點(diǎn)格局分析。 2)通過(guò)運(yùn)用樣方方差法、小波分析、分形分析、光譜分析以及空隙度分析等方法對(duì)鄂爾多斯高原北緣唐古特白刺灌叢沙包樣帶數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析，初步得到以下結(jié)論：獨(dú)貴塔拉、呼和木獨(dú)和巴拉貢三條樣帶唐古特白刺灌叢沙包的空間格局尺度分別為18.6m，15.4m和13.1m左右；TTLQV和小波分析方法都不適合分析唐古特白刺灌叢沙包的空間格局，而3TLQV和tQV結(jié)合是比較理想的格局尺度分析方法

9、，并且用分形分析，光譜分析和空隙度分析也能得到比較理想的結(jié)果；獨(dú)貴塔拉、呼和木獨(dú)和巴拉貢唐古特白刺灌叢沙包空間格局尺度上的差異是由于降水而引起的環(huán)境異質(zhì)性造成的；采用為100m×100m的樣方足夠反映出鄂爾多斯高原北緣唐古特白刺灌叢沙包作空間點(diǎn)格局狀況。 通過(guò)對(duì)鄂爾多斯高原北緣唐古特白刺灌叢沙包空間點(diǎn)格局的分析，可以得出如下結(jié)論：獨(dú)貴塔拉和呼和木獨(dú)，唐古特白刺灌叢沙包的空間格局表現(xiàn)為小尺度(0-5m，0-8m)的均勻分布，中大尺

10、度(5-50m，8-50m)的隨機(jī)分布，而在巴拉貢則表現(xiàn)為小(0-3.5m)尺度的均勻分布，中尺度(10.5-19.5m)的聚集分布和大尺度(19.5-50m)的隨機(jī)分布。 對(duì)研究區(qū)內(nèi)唐古特白刺灌叢沙包的標(biāo)記點(diǎn)格局分析結(jié)果顯示：唐古特白刺灌叢沙包標(biāo)記點(diǎn)格局在獨(dú)貴塔拉為聚集分布(0-50m)，在呼和木獨(dú)和巴拉貢基本類似，為小尺度(0-10m)聚集分布，中大尺度(10-50m)均勻分布。 3)格局的形成是多因子(競(jìng)爭(zhēng)、種子擴(kuò)

11、散、干擾和異質(zhì)性)共同作用的結(jié)果，格局是過(guò)程的結(jié)果，也可以反映過(guò)程。在獨(dú)貴塔拉、呼和木獨(dú)和巴拉貢的唐古特白刺灌叢沙包分別形成如是格局的主導(dǎo)因子是由于水分而引起的異質(zhì)性。隨著從獨(dú)貴塔拉到巴拉貢異質(zhì)性的增強(qiáng)，唐古特白刺灌叢沙包的空間分布格局也逐漸由聚集分布演變?yōu)殡S機(jī)分布或均勻分布。 對(duì)于脆弱的生態(tài)過(guò)渡帶上的天然植被生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù)的作用和意義不言而喻，具體到鄂爾多斯高原北緣的唐古特白刺群落的保護(hù)與恢復(fù)，生態(tài)對(duì)策的制定應(yīng)該結(jié)合唐古