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本文以乌兰布和沙漠东北缘黄灌区和井灌区绿洲外围天然半固定沙冬青群落、白刺群落、油蒿群落以及人工固沙植被(或人工干扰演替植被,七十年代末八十年代初营造的人工固沙林,现位于黄灌区绿洲林网内侧)为研究对象;采用连续小样方组成的样带法,对不同群落所有植物种同时进行取样。由于研究的是灌木加草本的多种群混合格局,样方大小的选择以照顾草本为主,通过加长样带的长度,来满足灌木格局的需求。运用VerHoef&Glenn-Lewin(1989)修正的多规模排序法和Dale&Zbigniewicz(1995)提出的格局强度、格局一致性指标、不同植物种对植被格局的贡献率以及Noy-Meir等(1971)移动的样方加权平均值等方法,对比分析了两种灌溉模式绿洲外围半固定植被的多种群多规模格局特点、植被与覆沙厚度关系以及人工固沙林经过二十多年的半自然演替后植被的结构特征及分布格局。本研究旨在为两种灌溉模式绿洲外围固沙植被恢复重建进行植物种选择、植物种配置及种群、群落结构调控提供依据。研究结果表明:
(1)黄灌区与井灌区绿洲外围两个半固定沙冬青群落基本以多种群共同控制的灌木格局为主,草本植物在格局中的贡献率较低。黄灌区绿洲外围沙冬青群落以油蒿与沙冬青控制的灌木格局为主,还出现沙冬青、白刺、油蒿与籽蒿多种群控制的灌木格局。而井灌区绿洲外围沙冬青群落格局的控制种仅以白刺与沙冬青为主。与井灌区绿洲外围沙冬青群落相比,黄灌区绿洲外围沙冬青群落以较小的格局规模为主,并且整体格局强度相对较大,格局一致性相对较低。
(2)黄灌区和井灌区绿洲外围半固定白刺群落格局基本为白刺单种群控制的灌木格局。与井灌区绿洲外围半固定白刺群落相比,黄灌区绿洲外围半固定白刺群落平均格局规模数较多,格局规模相对较大,相应的格局强度较低,格局一致性相对较差。
(3)黄灌区绿洲外围半固定油蒿群落植被格局主要为油蒿单种群控制的灌木格局和籽蒿、白刺以及油蒿多种群控制的灌木格局,井灌区绿洲外围半固定油蒿群落植被格局为沙冬青单种群控制的灌木格局,以及油蒿与白刺多种群共同控制的灌木格局。与井灌区绿洲外围半固定油蒿群落相比,黄灌区绿洲外围半固定油蒿群落格局规模数较少,平均格局强度较高,群落总体格局一致性较差。
(4)绿洲外围半固定植被与覆沙厚度关系是通过移动的样方加权平均值与样方对应的覆沙厚度级别变化关系来实现的,因此它既强调了不同贡献率的植物种组合与覆沙厚度变化的关系,又能间接反应出不同植物种与覆沙厚度变化的关系。研究表明:井灌区绿洲外围半固定沙冬青群落植被与覆沙厚度表现出一定的负相关,黄灌区与井灌区绿洲外围半固定白刺群落植被与覆沙厚度几乎不存在相关关系,黄灌区绿洲外围半固定油蒿群落大部分植被与覆沙厚度成一定的负相关。
(5)从黄灌区绿洲内侧人工干扰演替植被的植物种组成及重要值分布来看,人工花棒林和人工梭梭林比对照区内的植物种明显丰富,并且植物种的增加主要表现为重要值在0-20%之间的草本植物的增加,重要值在20-160%之间植物种丰富度相近。人工沙拐枣林内的植物种丰富度以及重要值分布基本与对照区相近。
人工对照区植被格局研究发现,油蒿是黄灌区绿洲林网内侧这一区段植被格局的第一控制植物种,白刺是第二控制植物种。
在黄灌区绿洲内侧水分条件较好的这一区段,与其它草本植物相比,五星蒿在维持植被稳定以及沙面稳定方面发挥着非常重要的作用。
从黄灌区绿洲林网内侧人工干扰演替植被格局及植物种重要值可以看出:人工花棒林、梭梭林以及沙拐枣林已逐渐演替成为天然—人工混合植被,并且天然植物逐渐取代人工植物,成为群落的优势植物。如果说人工植物发挥的作用实际就是通过短时间防风固沙为天然植物种入侵创造条件的话,那么人工固沙实质就是借助人为力量,促进天然固沙植物的恢复、更新、演替,而不是建立一个全新的人工生态群落。