荒漠河岸生态系统退化机理的定量分析-荒漠与绿洲生态国家重点试验室.pdf

生态环境学报 2010, 19(1): 131-139 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 荒漠河岸生态系统退化机理的定量分析 1,2 2 1,2 1 1 刘加珍 ，陈亚宁 ，陈永金 ，朱海勇 ，寇明娟 1. 聊城大学环境与规划学院，山东 聊城 52059 ；2. 中国科学院绿洲生态与荒漠环境重点实验室，新疆 乌鲁木齐830011 摘要：通过野外监测资料，采用聚类分析与主成分分析法，分析了荒漠河岸生态系统退化的内外因素与驱动力、植被退化的 环境主导因子与生态退化程度，结果表明：（ 1 ）地质、地貌与气候条件等因素的影响，塔里木河下游生态系统存在脆弱和 不稳定性是其退化的内因，外界干扰则是其退化的外在因素。人为干扰则是其退化发生的驱动力，起因于人口的增加、需求 的增长。（2 ）在此过程中导致植被受损的环境主导因子是水，植被退化是人类干扰作用于植被赖以生存的环境主导因子所 致。（3 ）其不同河段的生态退化可以归为三类：潜在沙漠化类（轻度退化），轻度沙漠化类（中度退化），中度或重度沙 漠化类（重度退化），其中第三类型，土壤条件与其它两类差异较大，表现出土壤退化的滞后现象。 关键词：退化内因；驱动力；主导因子；退化程度；塔里木河 中图分类号：X171 文献标识码：A 文章编号：1674-5906 （2010 ）01-0131-09 受损生态系统的恢复和重建，以了解生态系统 大小为 50 m×50 m ，每个样地被分成 4 个 25 m×25 m 的退化程度为先，退化程度不同的生态系统，其恢 的乔、灌木样方，分别测定每个样方中乔木、灌木 复能力及调节能力不同。研究表明，退化程度的诊 的种类、数量、株高、冠幅、胸径或基径、盖度等 断是开展生态恢复的前提和基础[1,2]。植被在受损生 指标，并在每个乔、灌木样方内以梅花形取样法， 态系统的恢复与重建中起着基本作用，如控制水土 布设 1 m×1 m 的草本样方进行草本植物的种类、个 流失，促进土壤的发育形成和熟化，造成生境的多 体数目、盖度等调查。共计 42 个样地 16 个种，得 样性，促使形成生态系统的生物多样性,增加固土防 到 16×42 的物种矩阵。每个样地布设地下水位监测 冲能力等等[3] ，在荒漠河岸生态系统的恢复过程中， 井，每月监测 1 次。每个样地的对角线上、中、下 植被的恢复显得尤为重要。新疆塔里木河两岸的生 3 个部位用环刀采集土壤样品，除去植物根系等杂 态系统是典型的荒漠河岸生态系统，长期以来，干 物带回试验室分析，具体分析方法见文献[10]。土壤 旱的暖温带大陆性气候及其变化和不断加剧的人类 水溶性总盐采用原位盐分仪现场测定法。 活动，给塔里木河下游带来严重的生态问题，在实 选择了塔里木河下游代表性的生境指标（包括 施生态输水的大前提下，生态恢复问题被广泛关注。 地下水位、土壤含水率、土壤有机质、土壤全氮、 众多研究表明[4-9] ，塔里木河下游生态退化与恢复问 流沙百分比）与植被指标（包括植被盖度、物种多 题，涉及到地表水、地下水、土壤、植被等相互之 样性、群落平均物种密度）为分析指标。需要指出 间的动态演变。本文依据 2005—2007 年植物样地调 的是，这里的流沙百分比指标来自参考文献[11]。选 查资料和有关环境因子数据，定量分析荒漠河岸生 择聚类分析方法[12]来确定生态退化程度，采用主成 态系统的退化驱动因素与环境主导因素，重点分析 分分析法与多元线性回归模型，分析退化的主导因 断流河道的环