荒漠河岸林胡杨群落特征对地下水位梯度的响应

依据塔里木荒漠河岸林胡杨群落的实地调查资料与地下水位监测数据,应用多元统计法、Hill与β多样性指数测度法,研究优势种胡杨种群数量特征沿地下水位梯度的变化规律及其相互关系,探讨群落物种多样性对地下水位梯度的生态响应。结果表明,运用系统聚类法将荒漠河岸林不同地下水位的胡杨群落划归为3类,优势种群胸径、冠幅、盖度、密度、死亡率与地下水位呈极显著相关(P<0.01)。随地下水位降低,优势种长势减弱,枯死率显著增大,种群退化。Hill多样性随地下水位梯度呈现3个明显不同的变化阶段,其中地下水位4—6 m时,多样性指数锐减与曲线渐趋平直,物种多样性开始受损。Cody(β_c)、Whittaker(β_w)指数均随地下水位梯度增大而增大,Sorensen(β_s)指数则呈下降趋势;β_s、β_c、β_w与地下水位高差间均呈极显著相关(P<0.01),地下水位>4 m,β_c、β_w值显著增大而β_s值显著降低。综合以上分析,地下水位<4 m胡杨群落结构相似与共有种较多,优势种长势良好,其是优势种群生存的适宜生态水位;地下水位>4 m,群落物种多样性与伴生种减少,物种变化速率增大,生境异质性增强,优势种群数量特征变化明显,群落结构简化;地下水位6 m左右,植被退化,物种多样性锐减,优势种稀疏衰败。因此,塔里木荒漠河岸林植被恢复的合理生态地下水位应维持在4 m左右。

塔里木荒漠胡杨群落特征的研究

选择塔里木荒漠胡杨群落分布较集中的地段设置样地,并以植物群落调查样地资料为基础,对荒漠胡杨群落特征进行分析与研究。结果表明:该胡杨群落植物种类组成贫乏、区系成分简单。从属的地理成分来看,古地中海成分明显多于温带成分;群落生活型以一年生植物为主,矮高位芽植物次之,叶的性质以小叶型、单叶、草质、全缘为主,反映出塔里木环境气候的旱化趋势和该群落与本区的干旱气候特点、地理位置及其地史变迁相吻合。群落垂直结构简单,可分为乔木层、灌木层、草本层。草本层→灌木层→乔木层物种多样性依次递减。胡杨种群年龄结构呈偏正态分布,基本上呈稳定型。存活曲线趋似于DeeveyII型,种群从V龄发育到VII龄过程中出现死亡率高峰。优势种群胡杨呈随机分布,伴生种呈随机或聚集分布。

塔里木河中下游胡杨群落土壤碳通量日变化研究

为了探讨塔里木河中下游胡杨群落土壤呼吸的日变化特征,分析其与环境因子的关系,采用LI—8100对乌斯满、阿其河、英苏和喀尔达依断面的胡杨群落土壤碳通量和距地表10 cm气温进行连续的日变化野外监测,比较土壤碳通量与土壤含水量的关系,采用SPSS13．0进行非线性回归分析．研究结果表明：(1)当距地表10 cm气温达到30℃时,土壤呼吸受到抑制；(2)各个断面胡杨群落的土壤呼吸速率的差异显著程度不一致,总体来说,土壤水分状况较好的乌斯满断面土壤碳通量较大,而阿其河、英苏和喀尔达依断面的土壤碳通量较小；(3)土壤碳通量与距地表10 cm气温之间也适合指数模型,乌斯满、阿其河、英苏和喀尔达依4个断面的Q_(10)值分别为0．61,0．16,0．22,0．35,远低于世界平均水平；(4)土壤碳通量与土壤含水量之间呈显著的正相关关系,适合指数模型．

塔里木河下游胡杨群落的蒸散发观测研究

本文结合涡度相关技术的实际观察数据,运用Penman-Monteith公式,估算了塔里木河下游以胡杨为主体的荒漠河岸林潜在蒸散发量,并与实际蒸散发进行了对比分析。结果表明,研究区潜在蒸散发量日变化相差较大,最大最小值之间相差约3倍;平均气温、地表净辐射、平均饱和水汽压与潜在蒸散发量变化有较好的相关性,是影响潜在蒸散发量变化的主要因素;研究区日实际蒸散量呈波动变化趋势,与地表净辐射变化有较好的相关性;降雨对实际蒸散发有明显影响,降雨后实际蒸散发量比降雨前实际蒸散发量明显增加。

科技部973计划前期研究专项——塔里木盆地胡杨群落时空分布特征及其健康评价研究

由塔里木大学李志军教授主持的“973”前期预研项目是国家科技部“973”前期研究专项《区域生态环境变化及其监测控制研究》的子课题，课题总经费由国家拨款70万元，研究期为2年。课题主要是通过地面调查和不同时期遥感资料的分析来研究塔里木河沿岸胡杨群落在不同区域的时空分布特征和演替的规律，探索胡杨群落时空变化与气候因子的内在联系，以及揭示其生产力的变化特征。

新疆林业生态环境中的木垒胡杨林群落特征研究

对新疆林业生态环境中木垒胡杨林群落的多样性特征进行研究,分析胡杨林群落的相似度变化趋势,通过个体数对数和失稳率研究胡杨林的结构与动态特征。结果表明:在多样性特征中,中、下游区域临界点的胡杨林群落丰富度最高,中游区域的丰富度最小;生态输水前,下游区域的胡杨林群落均匀度指数最小,中游区域的均匀度指数最大,生态输水后,中、下游区域临界点处的均匀度指数最大,下游区域的均匀度指数最小;生态输水后的物种多样性高于生态输水前的物种多样性,下游区域的物种多样性受生态输水的影响较小;在相似性特征中,Jaccard指数和Sorenson指数在不同区域内的变化趋势相似;在胡杨林结构与动态特征中,胡杨林种群在上游区域中的数量较多,种群的个体数与高度级呈反比。

塔里木河下游胡杨群落特征及种群结构分析

采用样方调查法对塔里木河下游31团、库孜来克、英苏、喀尔达依、阿拉干及依干不及麻断面河岸胡杨群落特征及胡杨种群结构进行了研究。结果表明：①塔里木河下游河岸胡杨群落物种组成简单，共发现12种植物，分属10科12属，其中乔木1种，灌木和草本植分别为4种和7种。六断面胡杨群落物种数分别为9、8、4、5、4和2种，其中共有种为胡杨和多枝柽柳。②下游胡杨群落物种多样性指数较低，31团至依干不及麻断面Simpson指数和Shanon-wiener指数呈下降趋势。③下游胡杨种群平均密度为606ind·hm^-1，平均胸高断面积为20．01m^2·hm^-1。胡杨种群胸径以7．5～32．5cm个体为主，小于7．5cm及大于32．5cm个体较少，种群呈现为两端小中间大的结构。④输水能促进胡杨种群的更新，并主要以根蘖形式出现。

塔里木胡杨林主要种群空间分布格局与动态研究

在新疆塔里木阿瓦提县天然胡杨林内设置50 m×50 m标准样地1块,应用相邻格子法进行野外调查获取资料.应用方差/均值比的t检验法、聚集强度指数和理论分布模型对胡杨林主要种群空间分布格局与动态进行研究.结果表明:乔木层的2个优势种群空间分布均呈聚集分布,胡杨种群的聚集强度大于灰叶胡杨;灌木层的2个伴生种群也均呈聚集分布,柽柳的聚集强度较大;草本层中甘草种群呈聚集分布,西北天冬呈随机分布.Taylor幂法则、Iwao m*对X的回归模型均显示胡杨、灰叶胡杨种群呈聚集分布.灰叶胡杨在不同发育阶段的空间格局均呈聚集型,随发育进程其聚集强度逐渐减弱.胡杨种群不同发育阶段呈随机→聚集→随机分布.不同种群和不同发育阶段的空间分布格局差异与其生态生物学特性和种群间的竞争排斥有关,而且与物种的生境密切相关.

胡杨、梭梭群落土壤理化性质及其相互关系

结合野外调查取样与实验室测定等手段，比较研究了新疆艾比湖湿地自然保护区裸地、梭梭与胡杨样地0～10cm、10～30cm、30～50cm土层土壤氮素含量特征及土壤理化性质。结果表明：裸地、梭梭和胡杨样地内的土壤有机质、硝态氮、铵态氮、亚硝态氮与碱解氮均随着土层深度的增加而递减，具有表聚性特点。土壤中3种无机氮的含量为：硝态氮〉亚硝态氮〉铵态氮，硝态氮最高达到7．512mg·kg^-1，铵态氮最高仅为0．815mg·kg^-1，故硝态氮是土壤无机氮的主要赋存形式。同一土层胡杨氮素总含量高于裸地和梭梭，其有机质含量最高（均值为11．852g·kg^-1）。相关分析表明，除铵态氮外，有机质与全磷和其他氮素间呈显著相关。pH与其他土壤理化性质及氮素含量问均呈不显著相关，碱解氮与土壤理化性质（除pH与电导率外）及其他氮素间均呈极显著相关（P〈0．01）。

塔里木河中游天然植被的数量分类与排序研究

通过塔里木河中下游天然植被带的调查研究 ,应用数量分类 (TWINSPAN)和排序 (CCA)方法 ,对塔里木河中下游地区天然植被类型进行了划分 ,并探讨了决定该地区天然植物群落类型的主要环境因子。该地区天然植被可分为 4个植被型组 ,4个植被型 ,6种植被亚型 ,9个群系 ,15个群丛。通过对 8个环境因子的CCA排序分析 ,结果表明制约塔里木河中下游天然植被组成和结构的主导环境因子为地下水位、地下水矿化度、地下水酸碱度。通过CCA二维排序图将 16种植物对干旱、盐碱的适应性划分 5类型。 2 1个样地在CCA二维排序图上可聚集成 9个植物群落类群 ,即胡杨 (Populuseuphratica)群落、铃铛刺 (Halimodendronhalodendron)群落、库尔勒沙拐枣(CalligonumKuerlese)群落、多枝柽柳 (Tamarixramosissima )群落、黑果枸杞 (Lyciumruthenicum)群落、盐穗木(Halostashyscaspica)群落、花花柴 (Kareliniacaspica)群落、疏叶骆驼刺 (Alhagisparsifolia)群落、罗布麻(Apocynumvenetum)群落 ,与TWINSPAN结果中的群系分类单位一致。CCA连续排序与TWINSPAN分类结果吻合较好。 9种植物群落类型中 ,能耐受最大盐胁迫的为盐穗木群落 ,能耐受最大干旱胁迫的为铃铛刺群落 ,能耐受最大地下水碱胁迫的为黑果枸杞群落。

塔里木河沿岸不同生境下胡杨(Populus euphratica)群落的空间分布格局及关联性

以塔里木河河岸边、过渡带、沙漠边缘样地调查数据为基础,采用成对相关函数g(r)分析了3个生境胡杨群落的空间分布格局及关联性。结果表明:不同生境下胡杨种群的结构特征存在差异。胡杨种群年龄结构在河岸边样地呈反"J"型,属于增长型种群;过渡带样地呈偏正态分布,属于稳定型种群;沙漠边缘样地呈典型的反"L",属于衰退型种群。不同生境下胡杨群落的空间分布格局表现也不同。河岸边样地,花花柴(Karelinia caspia)、假苇拂子茅(Calamagrostis pseudophragmites)、芦苇(Phragmites australis)和多枝柽柳(Tamarix ramosissima)分布均呈聚集分布,而罗布麻(Apocynum venetum)主要呈随机分布;过渡带样地,罗布麻和骆驼刺(Alhagi sparsifolia)表现为聚集分布,而黑果枸杞(Lycium ruthenicum)和胡杨小尺度上呈聚集分布,随着尺度增加,表现为随机分布;沙漠边缘样地,白茎盐生草(Halogeton arachnoideus)呈聚集分布。不同生境下胡杨群落的空间关联表现也不同。河岸边样地,胡杨与假苇拂子茅、胡杨与大叶白麻(Poacynum hendersonii)、假苇拂子茅与芦苇、芦苇与多枝柽柳的关联性均为正相关;过渡带样地,铃铛刺(Halimodendron halodendron)与黑果枸杞、黑果枸杞与花花柴、黑果枸杞与铃铛刺、铃铛刺与骆驼刺、花花柴与骆驼刺、骆驼刺与花花柴、蓼子朴(Inula salsoloides)与花花柴均呈正相关,而罗布麻与多枝柽柳呈负相关;沙漠边缘样地,刺沙蓬(Salsola ruthenica)与白茎盐生草呈负关联。

荒漠河岸林生态系统的结构分析

在以塔里木河为中心的荒漠河岸林生态系统中 ,植物种类及生活型单一 ;动物种群也不够丰富。荒漠环境下的微生物种群在河岸林风沙土中 ,细菌、放线菌及真菌数量分别占 6 3.1% ,2 6 .8%和 10 .1% ,在柽柳根际土壤中 ,细菌及放线菌分别占 96 .74 %和 3.2 6 % ,而胡杨根际土壤中则全部为真菌。生物种群的这种特点 ,决定了荒漠生态系统中生态过程的特殊性。生产用水及生态用水的矛盾长期得不到解决 ,造成了天然植被衰退、土壤干旱、盐渍化、沙漠化发展 ,加之大风及沙尘暴频繁 ,生态环境脆弱特征明显。以胡杨为建群种的荒漠生态系统的组成群落十分多样 ,随着系统内的水文、土壤、植被、地形及气候条件的相应更替 ,群落的结构及组成也自然要随之变化 ,最终一种生态系统将为不同群落生态系统所替代。以水资源为中心 ,大力营造生态工程 ,优化系统结构 ,实行动态监测与管理 ,实现荒漠河岸林生态系统的可持续发展。