【摘要】：渾善達克沙地是我國四大沙地之一，地處北方干旱半干旱區(qū)，為草原區(qū)向荒 漠區(qū)過渡的地帶。長期以來，由于人類不合理的生產(chǎn)活動，加上這里脆弱的生態(tài) 環(huán)境，已引起了嚴重的土地退化問題：流動沙丘面積由1950s年占沙地總面積的 2％增加到1990s的近50％。因此渾善達克沙地成為我國研究土地退化、防治沙塵 暴的重點地區(qū)，本文從自然科學和人文科學相結(jié)合的角度出發(fā)，對渾善達克沙地 草地退化原因、自然恢復(fù)潛力、恢復(fù)過程、適宜物種選擇，以及社區(qū)生存、生產(chǎn) 等方面進行了綜合研究，得出以下主要結(jié)論： 1) 渾善達克沙地土壤種子庫中含有大量的種子，在退化草地自然恢復(fù)中表現(xiàn) 出極大的潛力。這些種子在擺脫人和牲畜干擾的前提下，可以萌發(fā)、定居并形成 植物群落，使退化草地恢復(fù)：當?shù)乇磉_到一定程度的植被覆蓋，可有效減少沙塵 暴的危害。土壤種子庫中的植物種類與地上植被有極顯著的相似性(P0． 05) ，這 是地上植被形成穩(wěn)定群落的基礎(chǔ)。種子庫中的物種組成影響植被恢復(fù)演替的進 程：反之，恢復(fù)演替也制約著種子庫組成和幼苗建立。 2) 退化沙地草地圍封后，對不同恢復(fù)階段草地的群落學調(diào)查表明，該地區(qū)自 然恢復(fù)過程大致分為3個階段：圍封2年的恢復(fù)早期，流動沙丘向半固定沙丘轉(zhuǎn) 變;圍封3-5年的恢復(fù)中期，半固定沙丘向固定沙丘轉(zhuǎn)變；圍封6年后的恢復(fù)后 期，為固定沙丘穩(wěn)定發(fā)展階段。根據(jù)生活型及植物種類隨恢復(fù)演替的變化規(guī)律， 渾善達克沙地植被演替的總體趨勢可歸納為：沙米(Agriophyllum squarrosum)+霧 冰藜(Bassia dasyphylla)群落→黃柳(Salix gordejevii)+冰草(Agropyron cristatum)群 落→褐沙蒿(Artemisia intramongolica)+冰草群落→沙地榆(Ulmus pumila var． sabulosa)疏林+冰草群落。在圍封禁牧下，渾善達克退化沙地草地在較短時間內(nèi) 實現(xiàn)自然恢復(fù)，因此制約退化草地恢復(fù)演替的關(guān)鍵因素主要是人為和牲畜的干 擾，只要排除了這種干擾因素，渾善達克大面積的退化沙地草地完全能夠借助自 然力實現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)。 3)渾善達克沙地3種生境下84種植物葉片滲透勢值和含水量，表現(xiàn)出不同 功能型上的差異�？傮w變化趨勢為:深根系淺根系;灌木喬木草本:分 布在濕地和丘間低地的植物葉片滲透勢和含水量較高，而生長在沙丘上的植物葉 片滲透勢較低，需要有發(fā)達的根系吸收土壤深層的水。不同植物具有獨特的水分 利用特性，使它們能共存于同一生態(tài)系統(tǒng)中。這些不同植物功能型表現(xiàn)出的植物 水分生理生態(tài)特性，表明渾善達克天然分布的植物群落發(fā)育有完善的利用水資源 的能力，能夠保證在很大降水波動條件下分布有豐富的植物群落和較高的生物生 產(chǎn)力，構(gòu)成該特殊類型生態(tài)系統(tǒng)很強的恢復(fù)潛力。另外，渾善達克沙地沙丘的存 在是該類生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)彈性較高的另一重要原因。 4)本地種與弓!入種在生理生態(tài)上表現(xiàn)出不同的適應(yīng)能力。在相似的太陽輻射 和葉片溫度下，引入種早柳的葉片水勢較高，而凈光合速率、氣孔導度、水分利 用效率則較低。這表明它的光合潛能在改變環(huán)境中沒有正常發(fā)揮。同時，引入種 較低的最大光化學效率進一步表明它抵抗環(huán)境脅迫的能力較低。當土壤水分可利 用程度降低而導致水分競爭時，引入種很可能在競爭中被淘汰。因此，在生態(tài)恢 復(fù)中，應(yīng)盡量避免引入外來種，大量使用本地種。 5)生態(tài)恢復(fù)不僅是自然科學問題，更重要的是社會經(jīng)濟問題。為了充分認識 當?shù)厣鐓^(qū)的參與對生態(tài)恢復(fù)的作用，在實驗過程中，調(diào)查了當?shù)鼐用褡员緦嶒為_ 展以來的思想觀念、經(jīng)濟收入和生產(chǎn)效益等變化。在生態(tài)恢復(fù)中當?shù)厣鐓^(qū)的積極 參與是保證恢復(fù)成功與否的關(guān)鍵因素。從發(fā)揮“自然力”和“以人為本”的指導 思想出發(fā)，在生態(tài)恢復(fù)中應(yīng)注重充分利用自然的力量;在管理方面，要以解決社 區(qū)居民的生產(chǎn)生活實際需求為目標。只有這樣，才能保證生態(tài)、社會和經(jīng)濟可持 續(xù)發(fā)展。 關(guān)鍵詞:渾善達克沙地，退化沙地草地，水分生理生態(tài)，自然力，植被演替，社 會經(jīng)濟
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（植物研究所）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：X171
【圖文】：

2.2.1地理位置渾善達克沙地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟中部，包括阿巴嘎旗、蘇尼特左旗南部、蘇尼特右旗東南部及正藍旗、正鑲白旗、鑲黃旗北部地區(qū)(圖2一)l，是中國的四大沙地之一，總面積約5萬mkZ，長450mk，寬50一300mk，占全盟面積的25%。其中牧草地占該區(qū)總面積的95%;水域面積占該區(qū)面積的2%，其他為農(nóng)田。研究區(qū)在中國科學院渾善達克沙地生態(tài)研究定位站周邊地區(qū)展開，實驗地點設(shè)在渾善達克沙地腹地的正藍旗境內(nèi)的那日圖蘇木和賀日斯臺蘇(42O38’-43“10

最高氣溫16.6℃，一月最低氣溫一4℃)。雨熱同季。年日照時數(shù)3000一3200，h妻10℃積溫2400一2600Co，無霜期100一110d;干燥度1.2一2。年均降雨量為350mm左右，但季節(jié)分布不均勻，年際波動較大(圖2一3A)。年平均潛在蒸發(fā)量為2700mm。據(jù)1960一2001統(tǒng)計，最低降雨量只有150mm，而最高降雨量可達550~。其中2001年為干旱年份，總降雨量只有243~(圖2一3B)。水資源比較豐，本區(qū)水資源為.79億nst，其中以查干淖爾水系為主的地表水資源為.06億。地下水以第四紀沙丘潛水，丘間低地地下水位約為1一1.5m，易于開采，這些富襯隱域性生境具有發(fā)展人工草地的優(yōu)勢。而固定沙地地下水水位則達幾米至十幾米。

本文編號：2789735