科尔沁沙地植被恢复过程中群落组成及多样性演变特征

作     者：詹瑾 韩丹 杨红玲 李玉霖 Zhan Jin;Han Dan;Yang Hongling;Li Yulin

作者机构：中国科学院西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《中国沙漠》 (Journal of Desert Research)

年 卷 期：2022年第42卷第2期

页      面：194-206页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：内蒙古科技重大专项(2019ZD00704)。 

主　　题：科尔沁沙地 植被恢复 群落组成 植物多样性 

摘      要：流动沙丘、固定沙丘和沙质草地均是科尔沁沙地土地沙化的产物,植被恢复重建则是该区域流沙治理的主要措施,理解植被恢复过程中群落组成及植物多样性演变特征有利于沙地植被恢复和生态重建。本研究基于连续15年对科尔沁沙地流动沙丘、固定沙丘和沙质草地长期植物群落结构调查数据,分析了3种沙地类型植物群落年际变化特征及不同生活型植物年际变化特征,对2005—2019年植物物种重要值进行统计,并对植物群落稳定性进行计算。结果表明:(1)流动沙丘植物物种丰富度和地上生物量均低于固定沙丘和沙质草地,地上生物量年际波动较小;群落盖度呈显著增加趋势(P0.05),灌木植物的相对盖度、相对生物量和重要值呈显著降低趋势(P0.05);一年生草本植物相对盖度、相对生物量和重要值显著高于多年生草本和灌木植物,一年生草本植物均与多年生草本和灌木植物呈极显著负相关(P0.01),相关系数分别为-0.711和-0.8302;经过15年群落演替,一年生草本植物(欧亚旋覆花(Inula britanica)、沙米(Agriophyllum squarrosum)、蓼子朴(Inula salsoloides)和虫实(Corispermum hyssopifolium))依旧为优势种,而一年生草本植物(马唐(Digitaria sanguinalis))和灌木(差巴嘎蒿(Artemisia halodendron))则演替退化;植物群落稳定度为1.11—2.68,呈现出递增的变化趋势。(2)固定沙丘一年生草本植物的相对盖度、相对生物量和重要值呈显著增加趋势(P0.05),且其相对多度和重要值显著高于多年生草本植物和灌木,灌木植物的相对盖度、相对多度、相对生物量和重要值则均呈显著降低趋势(P0.05);一年生草本均与多年生草本和灌木植物呈极显著负相关(P0.01),相关系数分别为-0.569和-0.892;物种数比流动沙丘样地增加了200%,经过15年群落演替,差巴嘎蒿、地锦(Euphorbia humifusa)和马唐演替退化,三芒草(Aristida adscensionis)和砂蓝刺头(Echinops gmelini)则演替更新,成为新的优势建群种;植物群落稳定性年际间相对波动较小,群落较为稳定。(3)沙质草地一年生草本植物的相对盖度、相对多度和重要值呈显著增加趋势(P0.05),且与多年生草本植物呈极显著负相关(P0.01),相关系数为-0.967;经过15年群落演替,一年生草本植物(尖头叶藜(Chenopodium acuminatum)和狗尾草(Setaria viridis))和多年生草本植物(黄蒿(Artemisia scoparia)和芦苇(Phragmites australis))为优势种,芦草(Agropyron mongolicum)发生退化;沙质草地出现了退化现象;植物群落稳定性年际间波动较大,群落结构未趋于稳定。近15年来科尔沁沙地植被恢复过程中流动沙丘植被恢复效果显著,固定沙丘群落稳定性较高,沙质草地群落结构未趋于稳定,一年生草本植物在植被恢复中占据主要优势。