柄扁桃灌丛化荒漠草原群落组成特征及其分布机理研究

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荒漠草原灌丛化现象十分普遍,灌丛化对于草地群落的影响是多方面的。灌丛化会增加草地生态系统的地上、地下总生物量,但净初级生产力变化不显著,而对生物多样性的影响具有不确定性。灌丛化导致的“肥岛”效应加剧了草原生态系统中光照、热量、水分、养分的空间异质性,使得灌丛斑块与草地斑块可利用的资源格局发生变化。柄扁桃为喜光的中旱生落叶灌木,在我国的主要分布区位于内蒙古阴山山脉前山区和内蒙古伊克昭盟的鄂托克旗、乌审旗到陕西北部长城沿线的沙漠中。原本分布于干旱区山地和沙漠的柄扁桃进入了苏尼特右旗西南部的半干旱荒漠草原,形成了一片面积约50km2的柄扁桃灌丛景观。在与周围没有柄扁桃分布区域大地形、气候条件一致的情况下,导致柄扁桃只在特定区域分布的原因应为土壤因子。在查阅资料及实地考察绘制柄扁桃分布区图的基础上,对有、无柄扁桃分布的区域分别进行了植被群落调查和土壤机械组成分析,得到以下结论:1、柄扁桃在草原区分布的生态效应柄扁桃从原本分布的干旱区山地,进入气候相对温和的半干旱高平原沙地、荒漠区域,在荒漠草原群落中占据了一定的空间和资源,形成了灌丛化荒漠草原景观。灌木植物对土壤水分和养分的收集和沉积,增加了土壤资源的空间异质性,从而产生了灌丛占有更多水分和养分的“肥岛”效应;柄扁桃在荒漠草原中的扩展与其冠层下土壤异质性的增强之间存在着正反馈作用。正是这种正反馈作用加强了灌木物种对自然环境扰动的抵抗能力,使其在灌丛化草原生态系统中的生存更加稳固。2、有、无柄扁桃分布区群落结构特征苏尼特草原属于温带荒漠草原带,位于苏尼特右旗西南部的是以小针茅建群的荒漠草原,灌丛化现象普遍。柄扁桃分布区群落无论是灌木还是草本植物的物种数都较分布区周围无柄扁桃分布的群落多。柄扁桃分布于小针茅荒漠草原,形成了柄扁桃灌丛化景观。在柄扁桃分布区内,小针茅的频度(0.54)较无柄扁桃分布区小针茅频度(0.94)低,亚优势种多根葱和糙隐子草频度差异不大(有柄扁桃分别为:0.4、0.37,无柄扁桃分别为:0.37、0.3);有柄扁桃分布区频度在0.1以上的植物种更多,但群落稳定性较无柄扁桃分布区稍差。3、柄扁桃分布在荒漠草原区的机制由于灌丛对风沙的截留,使得柄扁桃灌丛下通常形成沙堆,内部保存了水分以供植株利用。柄扁桃分布区的地表通常覆盖有几厘米至十几厘米的砂土,砂粒含量达到97.01%,该层砂土使得地表水分迅速下渗,减少地表蒸发量。无柄扁桃分布区中层和底层土壤含有更高含量的粉粒和粘粒,含有大量石砾,淀积层较浅,土壤紧实度极大,有大量降雨时常形成细小的地表径流,植物根系只能分布在0~30cm土层,很难向下生长。土壤机械组成的差异造成土壤中水分分布的差异,柄扁桃灌丛化增强了这种差异,是柄扁桃分布在特定的区域的重要原因。
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