干旱荒漠区封育沙地土壤水分变化研究

以干旱荒漠区封育沙地为研究对象，对封育沙地植被恢复过程中的土壤水分变化进行了研究。结果表明，随着封育年限的增长，沙地60cm以下各层的土壤含水量逐渐减少，土壤含水量由25．62-29．84g．kg叫减小到18．02-22．82g．kg^-1，变异系数在37．17%～59．18％；在不同植被类型下，沙地地上部分的生物量越大，土壤含水量则越小，土壤含水量变化在8．53-44．39g．kg^-1。披针叶黄花草地的土壤含水量（20．82g．kg^-1）〉沙蒿半灌木林地的土壤含水量（17．06g．kg^-1）〉柠条灌木林地的土壤含水量（12．52g．kg^-1）；从恢复方式看，自然恢复植被区的土壤水分含量（20．45～26．52g．kg^-1）相对较高，而人工植被区的土壤水分含量（8．69-14．14g．kg^-1）相对较低，自然＋人工恢复植被区土壤水分含量（13．62～26．93g．kg^-1）介于两者之间。

干旱荒漠区封育沙地植被群落特征变化研究

以天然植被围栏封育和人工种植+围栏封育措施下沙地植物群落为对象,以无封护的流动沙地做对照,研究了不同恢复措施对沙地群落物种组成及结构变化的影响。结果表明,(1)封育15a后,人工种植+围栏封育区侵入物种的丰富度随演替的进展已达12种,其中猪毛菜7.562株/m2,碟果虫实3.233株/m2,雾冰藜3.017株/m2,沙米1.615株/m2,狗尾草1.112株/m2。种类组成及生活型结构在向天然植被围栏封育区植物群落靠近,但两者间仍表现出较大差异。(2)在类型组成上,两种封育措施区差异主要表现在优势科及各科种类数量上。(3)在综合多样性特征上,两种措施区草被层的Shannon指数和丰富度指数存在显著差异,而其余各指数两者差异均不显著,但天然植被围栏封育区灌木层的生态优势度指数较高。(4)群落的相似性指数表明,两种封育措施间的植物群落差距较大,且2种封育措施下的植物群落与植被呈零星状分布的无封护措施的流动沙地相比,生态差距均十分显著,这表明封育可明显促进沙地植被的多样性恢复,其中人工种植对沙地植物群落物种多样性恢复的作用是相对缓慢而渐进的。

不同刈割强度对封育沙地植被生长状况的影响

为研究不同刈割强度对沙地植被恢复的影响,在我国腾格里沙漠南缘选取封育14年(自然恢复)和封育14年(人工恢复6年+自然恢复8年)沙地植被(冰草Agropyron cristatum L.Gaertn.、沙蒿Artemisia desertorum Spreng.、花棒Hedysarum scoparium Fisch.等)作为研究对象,进行不同刈割强度的实验(重度刈割留茬5cm;中度刈割草本植物留茬10cm、木本植物留茬15cm;不刈割),结果表明:对于自然恢复沙区,中度刈割能提高其沙地植被的株高和再生能力,其植被累计生物量依次为中度刈割(17.70kg·m^(-2))﹥不刈割(15.84kg·m^(-2))﹥重度刈割(5.56kg·m^(-2));人工+自然恢复沙区,中度刈割对其植被的株高和再生能力与重度刈割、不刈割存在显著差异,其生物量依次为不刈割18.87kg·m^(-2)、中度刈割13.87kg·m^(-2)、重度刈割11.34kg·m^(-2);重度刈割对这两种恢复模式的沙地植被的株高和再生能力均无显著作用。

甘肃景泰北部干旱荒漠区封育沙地植物生态位研究

利用Levins生态位宽度公式和Pianka生态位重叠公式,对甘肃省景泰县北部沙生植被主要植物种在不同恢复方式下的生态位宽度和生态位重叠进行计测分析。结果表明:在自然恢复沙地灌木层中,沙蒿的生态位宽度最大,BL值为0.966,其次是驴驴蒿,BL值为0.935。人工+自然恢复沙地灌木层中,仍是沙蒿的生态位宽度最大,BL值为0.962,其次是花棒和沙拐枣,BL值分别为0.900和0.897;在自然恢复沙地草被层中,禾草的生态位宽度最大,其次是五星蒿,BL值分别是0.989、0.959。人工+自然恢复沙地草本中,五星蒿的生态位宽度最大,其次是刺蓬,BL值分别是0.952、0.942;自然恢复沙地灌木种群间生态位重叠最大的是荒漠锦鸡儿与白沙蒿,NO值为1。人工+自然恢复沙地灌木种群间生态位重叠最大的是柠条与沙拐枣,NO值为0.980;具有较宽生态位的五星蒿、刺蓬、禾草、沙米等草本间均有较大的生态位重叠,生态位宽度和生态位重叠之间不是直接的线形关系。

刈割利用对封育沙地土壤水分的影响

在腾格里沙漠南缘长期封育沙地区,通过一个生长季的定位观测,分析研究全刈割和刈割一半两种利用强度对封育沙地土壤水分生态的影响,结果表明：在天然植被围栏封育区和人工种植＋围栏封育区,全刈割、半刈割处理下的土壤含水量与对照间均存在显著差异。植被对土壤水分的消耗量随着刈割利用强度的增加而减小,封育沙地0~80 cm各层的土壤含水量总体上具有随刈割利用强度的增加而增大的变化趋势;在3—7月份沙地土壤水分逐步降低的过程中,全刈割处理、半刈割处理与对照间土壤水分含量的差异较大,而在7—9月份沙地土壤水分逐步回升的过程中,不同利用处理间土壤水分含量的差异则显著减小;不同利用强度下封育沙地土壤水分随深度增加均表现为先增加后降低的变化趋势,在0~30 cm土壤层,离地表越近,土壤含水量越低,而在30~70 cm土壤层,则表现为随深度增加而快速下降的趋势。不同强度的刈割处理与对照间各深度层的土壤含水量差异大多都表现为：全刈割处理（半刈割处理（不刈割处理。表明刈割利用对封育沙地土壤水分生态具有一定的调节改善作用。

宁夏盐池县封育区沙地浅层土壤水分时空特征分析

以宁夏中部干旱带盐池县封育沙地为例,利用GPS定位,采用定位监测的方法,以自然状态下的流动沙地为对照,对不同封育年限的封育沙地的土壤水分时空特征进行分析.结果表明,不同类型封育沙地的土壤水分含量随着土层深度而变化,一般为表层土壤含水量均较低,随着土壤深度的增加,土壤含水量先增大后降低.土壤水分变异系数随着土层深度的增加均呈现出降低的趋势,土壤水分含量由大到小依次为流动沙地,封育2 a沙地,封育4 a沙地,人工恢复沙地.同时,根据生长季初末土壤含水量的变化特征,土壤水分的年内变化规律表现为流动沙地和封育2 a沙地的土壤水分为积累型,封育4 a沙地的土壤水分近似于平衡型,而人工恢复沙地的土壤水分则是消耗型.这主要是降水入渗补给和蒸腾蒸发两个相反过程相互制约的结果.

利用强度对沙地植被恢复能力的影响

在腾格里沙漠南缘,以两种植被恢复状态良好的封育沙地为研究对象,进行不同利用强度试验,通过一个生长季的监测,研究了封育沙地群落物种多样性和生物量的变化,结果表明:(1)两种封育沙地灌木层各处理的优势种均为沙蒿(Artemisia arenaria DC.)或猪毛蒿(Artemisia scoparia Waldst.et Kit.),其重要值在0.47～0.75之间。植物群落的物种组成因不同的封育措施而异,在同一封育措施下利用强度对群落的物种组成无显著影响。(2)两种封育沙地灌木层的多样性指数和均匀度指数均表现为天然封育沙地>半刈割沙地>全刈割沙地,即随利用强度增加,两封育沙地灌木层群落多样性指数和均匀度指数均呈减少趋势,表明随利用强度的增加,使沙地植被所处的环境异质性增加,促使沙地植被向不同方向发展;但在不同的封育措施区利用强度对草本层多样性指数和均匀度指数的影响不同。(3)相同封育措施不同利用强度群落的相似性指数均很高,最大值可达到2,但不同封育措施各利用强度的相似指数均小于0.3。群落的相似性指数主要受封育措施影响,而利用强度对其影响不大。(4)两种封育沙地全刈割处理的地上生物量均显著小于半刈割处理和对照组,而对照组和半刈割处理之间无显著差异,表明随利用强度的增加,封育沙地群落地上生物量显著减少;而适度降低盖度,群落地上部分生物量变化不大。