论文部分内容阅读
植被恢复是防治土地沙漠化扩张、缓解沙尘暴危害的关键,一直是生态学研究领域的焦点问题,尤其是干旱风沙区,其土地退化和荒漠化已成为全球性的重大生态环境问题,因此适宜的植被恢复模式对荒漠草原生态恢复和维持具有重要意义。本研究是在宁夏盐池县高沙窝镇二步坑行政村荒漠草原,选择封育草地、柠条补播草地、沙打旺补播草地三种恢复模式和未封育草地为对照,研究分析了三种恢复模式对植被、土壤、水分和地表气候方面的影响,运用灰色关联分析法来综合评价三种恢复模式的生态效应,并筛选出最适宜该区的恢复模式,以期对干旱风沙区草地生物多样性理论、管理实践和植被恢复等提供相关依据,为更好的选择适合当地情况的恢复模式奠定基础。主要研究结果与结论如下:(1)6—9月封育草地、柠条补播草地和沙打旺补播草地植物群落的高度、密度、频度、盖度和地上生物量均高于未封育草地;物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数为:沙打旺补播草地>封育草地>柠条补播草地>未封育草地,而生态优势度则呈相反的趋势;不同植被恢复模式植物群落稳定性从大到小依次为:沙打旺补播草地、封育草地、柠条补播草地和未封育草地,其中,沙打旺补播草地植物群落稳定性最好,但总体来看,三种植被恢复模式和未封育草地的植物群落均不稳定。(2)三种植被恢复模式均可降低土壤容重,有效改善草地土壤结构,增加土壤保水持水能力,尤其以沙打旺补播草地效果最好。0—40cm土层土壤有机质含量和速效钾含量为:封育草地>柠条补播草地>沙打旺补播草地>未封育草地,土壤全氮和速效氮含量为:沙打旺补播草地>柠条补播草地>封育草地>未封育草地,土壤速效磷含量为:封育草地>沙打旺补播草地>柠条补播草地>未封育草地,土壤全盐含量和pH值以未封育草地最高。(3)不同植被恢复模式草地气温从高到低依次为:未封育草地、柠条补播草地、封育草地和沙打旺补播草地,14:00达到峰值,呈单峰曲线;相对湿度变化为:沙打旺补播草地>封育草地>柠条补播草地>未封育草地,自8:00-20:00呈“V”型变化曲线;地表和地下0—5cm、5—10cm、10—15cm和15—20cm土壤温度变化一致,均为:未封育草地>柠条补播草地>封育草地>沙打旺补播草地,最高值出现的时间以地表最早。(4)不同植被恢复模式草地5—12月土壤含水量为:未封育草地>柠条补播草地>封育草地>沙打旺补播草地,随降水的变化浅层土壤水分波动较大;随土层深度的增加,不同恢复模式草地土壤含水量变异系数逐渐减小;封育草地和沙打旺补播草地随土层加深,土壤含水量增加,柠条补播草地深层土壤的含水量则相对较低。5—7月和11—12月,三种植被恢复模式草地和未封育草地的土壤水分均形成了负平衡,8—10月,土壤水分均为正平衡,且均以未封育草地正、负平衡最为明显。(5)不同植被恢复模式草地的关联度大小为:封育草地>沙打旺补播草地>柠条补播草地>未封育草地,从各结构指标和功能指标分析,封育模式和沙打旺补播模式对植被的恢复改善作用效果较好,是干旱风沙区值得推广的植被恢复措施。