毛乌素沙地飞播植被演替植物功能型组成和土壤理化性质变化特征

飞播是毛乌素沙地植被恢复的重要措施,明晰飞播植被的动态变化规律,了解土壤环境对植被变化的响应,对于毛乌素沙地可持续恢复具有重要意义。采用空间序列代替时间序列的方法,以毛乌素沙地不同飞播年限(20年,40年,50年,60年)的飞播植被为研究对象,调查了植物群落物种组成,并测定各物种的叶厚度、比叶面积、叶组织密度、叶氮含量、叶磷含量、比根长等功能性状值,并据此采用数量分类方法将全部物种划分为3个功能型,分析植物功能型组成与土壤理化性质随飞播年限的变化特征,结果表明:(1)根据C-S-R理论,三个功能型植物具有不同的性状特征和环境适应策略,功能型Ⅰ植物具有较大的株高、叶组织密度、叶氮含量和根氮含量,较小的比叶面积,偏向于“胁迫-竞争型”策略,代表植物有花棒、踏郎和沙蒿;功能型Ⅱ植物具有较大的比叶面积和比根长,较小的叶组织密度,偏向于“竞争型”策略,代表植物有沙蓬、雾冰藜和狗尾草;而功能型Ⅲ植物具有较大的叶厚度、叶干物质含量和较小的比叶面积偏向于“耐胁迫型”策略,代表植物有早熟禾和赖草;(2)随飞播植被演替,功能型Ⅱ植物在整个植被演替序列中呈增加趋势,逐渐取代功能型Ⅰ植物占据群落中的优势地位,功能型Ⅲ植物占比逐年递减至近乎淘汰;(3)随着飞播植被演替,除磷外,土壤有机碳和土壤全氮含量逐渐增加,土壤水分呈先下降后上升的趋势。整体上,随着飞播植被的发育演替,飞播的物种数量占比下降,以沙蓬、雾冰藜为代表的功能型物种逐渐占据群落主体地位,飞播植被逐渐开始近自然化过程,土壤水分逐渐恢复,养分累积呈增加趋势,群落结构更加稳定。随着植被演替时间的延长,能够高效利用资源快速生长的物种代替了低生长速率、过多投入防御构造为适应策略的物种。

毛乌素沙地飞播植被与生境演变的研究

飞播造林作为沙地大面积绿洲化的有效的手段，已在毛乌素沙地中运用并取得了显著的成效。本文根据伊金霍洛旗４个播区飞播后十余年的调查资料，分析了杨柴灌丛群落动态变化的特点以及演替的机制，并指出沙地土壤水分生境的改变是群落发生演替的主要原因。随着生境的变化，群落的演替可分为４个阶段：先锋植物群落、杨柴群落、油蒿群落和黑格兰、沙地柏、蒙古莸和柠条等中旱生灌丛群落阶段。为了防止杨柴群落的进一步演替或退化，确保这一人工草场的质量，对群落演替的合理人为干扰，是必要的。

封禁条件下沙地飞播植被与生境的变化研究

通过对飞播林地封育后5 a来的植被状况、土壤水分、土壤有机质及养分(N、P、K)含量等的调查研究,得出流动沙地经飞播造林种草封育5 a后,使沙地得到了固定和半固定,地表风蚀减弱,沙物质得到固定,结皮层形成,土壤有机质和肥力提高,小气候得到了改善,但土壤水分含量有所下降,各个种在群落中的地位也发生了变化。

毛乌素沙地主要飞播植物种群的消长动态

本文讨论了毛乌素沙区３个主要飞播植物种在不同沙丘类型区域飞播后种群盖度的消长动态。研究表明，在与其它植物种混播的情况下，籽蒿在群落中作为优势种或共优种的时间很短，一般在飞播后３～５年内种群盖度达到最大值，然后以不同的速率从播区中退出，播区沙丘越高大，其衰退速率越慢。羊柴在飞播后的前１０～１５年内种群盖度一直保持着上升趋势，它在播区内作为优势种的时间要比籽蒿长得多，而且以它为优势种的单优群落具有强烈的排它性。花棒由于其散生的习性，飞播后在群落中的优势作用不是很强，一般在飞播后前５年种群盖度呈增长趋势，然后缓慢下降或基本保持稳定。