民勤荒漠绿洲过渡带不同发育阶段白刺灌丛沙堆点格局特征

【目的】研究不同发育阶段白刺灌丛沙堆植被特征、沙堆形态特征及沙堆空间点格局分布,分析发育过程中白刺灌丛沙堆随尺度增加的空间点格局分布特征和变化规律,以期阐明各发育阶段不同级别白刺灌丛沙堆的空间关联性,揭示白刺灌丛发育过程中的种群形成特征及其生态格局维持机制。【方法】基于野外调查观测,在民勤绿洲荒漠过渡带选择4个不同发育阶段(雏形阶段、发育阶段、稳定阶段和活化阶段)的白刺灌丛沙堆典型样地,根据空间二维坐标,采用数量统计方法,按照沙堆体积大小将灌丛沙堆分为1级小沙堆、2级中沙堆和3级大沙堆3个等级,利用单变量O-ring函数对灌丛沙堆进行空间格局分析,并用双变量O-ring函数进行不同尺度各级沙堆关联性分析。【结果】随沙堆发育过程的进行,白刺灌丛的整体生长状况由好显著变差,植被覆盖度先增后减(雏形阶段最低为51.4%,逐渐升高到稳定阶段最高68.8%,活化阶段降低为60%),而植被枯枝率基本呈增加状态(由雏形阶段的15%增加到活化阶段的27%);各级沙堆在不同尺度中表现出不同的分布格局:雏形阶段,白刺灌丛沙堆在0~5 m的尺度上趋于均匀分布,在5~25 m尺度上为随机分布,而在>25的尺度上趋于聚集分布;发育阶段,白刺灌丛在0~5 m的尺度上倾向于均匀分布,在5~30 m尺度上为随机分布;稳定阶段与活化阶段,各级白刺灌丛在小尺度上(<5 m)都表现出均匀分布的倾向,但在>5 m尺度上为随机分布。各发育阶段大小级别不同的白刺灌丛沙堆随尺度变化表现出不同的关联特性,除发育阶段小沙堆间(1、2级)无关联外,其他阶段小沙堆间(1级和2级)主要表现为随空间尺度增加正关联性逐渐增强,2级和3级沙堆在<10 m尺度上表现为负关联,而在>10 m的尺度上表现为负向联系加强或无关联。【结论】各发育阶段不同级别白刺灌丛沙堆所占比重不同但均未表现出明显的聚集现象,随沙堆发育过程的逐渐推进,大沙堆趋于随机分布;各级沙堆之间的关联性在小尺度上表现出小沙堆间的正关联性逐渐增强,而在中大尺度上中大沙堆表现出负关联加强或无关联,表明白刺灌丛沙堆植物群落组成和沙堆结构随发育过程的进行越来越不稳定。