荒漠-绿洲过渡带生态恢复效益评价

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荒漠-绿洲过渡带是绿洲生态系统与荒漠生态系统的交错地带,在干旱区处于重要地位,且维系着绿洲农业的持续发展和内部稳定,是绿洲农业稳定发展的天然屏障,同时也是具有敏感退化趋势的生态脆弱带。20世纪以来,荒漠-绿洲过渡带以天然植被为主体的生态系统和生态过程受到严重影响,“绿色走廊”岌岌可危。因此,在该区建立生态恢复示范地,对不同植被恢复模式的综合效益进行评价,为建立经济高效的荒漠-绿洲过渡带生态防护区域,实现过渡带生态保护与高效经济共赢提供理论指导。  本研究以塔里木河下游荒漠-绿洲过渡带的生态恢复示范地为研究对象,利用“空间代替时间”和定位实验研究相结合的方法,通过对不同植被恢复模式和不同恢复年限下群落结构和稳定性、生态过程(土壤肥力、土壤环境)以及产生的经济效益等指标进行对比分析,从而对不同植被恢复模式的综合效益进行评价,主要结论如下:  1.在进行人工补水干预生态恢复半年后,植被盖度大幅增加,群落物种由7种增加到11种,人工干预补水激活土壤种子库导致一年生草本植物猪毛菜大量繁殖,群落结构得到优化。生物多样性指数显示,群落稳定性有所提高,群落正向演替趋势明显,但是受极端干旱环境影响,退化生态系统仍需人工干预和需较长时间才能达到稳定状态。  2.生态恢复显著改善了土壤环境状况。植被恢复有效的改善了土壤水分条件,不同植被恢复模式下除表层(0-5cm)土壤外其余各层土壤含水量显著高于生态恢复前,并且土壤的保水性能从15cm土层开始凸显,其中3年大枣恢复模式土壤水分状况最好。土壤的pH值在7.91~8.72之间,表现为碱土性质,恢复区内的猪毛菜、黑果枸杞、大枣为耐盐碱或泌盐植物,对盐碱地具有明显的脱盐作用,生态恢复使上层(0-30cm)土壤全盐含量显著降低,50cm土层以下变化不显著,生态恢复的盐分改良效果突出。  3.生态恢复显著改善了土壤的肥力状况。除全钾外其他营养指标表现出明显表聚现象,50cm是变异分化层。不同植被恢复模式土壤养分指数(SNI)显示,3年大枣(0.84)>2年大枣(0.73)>半年沙枣(0.72)>1年黑果枸杞(0.69)>4年大枣(0.61)>恢复前(0.01),植被恢复对土壤养分的改良效果显著。其中3年大枣模式较其他恢复模式对土壤养分改良效果最为明显,而4年大枣模式土壤养分状况相对较差,这可能与植物的生物量有关。  4.通过计算不同植被恢复模式的直接经济效益(经济产投比、劳动生产率和土地利用率)和间接经济效益(土壤肥力保持价值),结果显示:4年大枣模式的经济产投比最高,经济产投比随恢复年限增加呈递增趋势,说明随恢复年限的增加,不同植被恢复模式的资金利用效率和经济效率是不断提高的。受黑果枸杞市场价格持续高涨的影响,劳动生产率和土地生产率都是1年黑果枸杞模式最高。除半年沙枣模式外,其他植被恢复模式都很好的集约高效地利用了当地光、热、水等自然资源。不同植被恢复模式的土壤肥力保持价值:2年大枣>半年沙枣>3年大枣>1年黑果枸杞>4年大枣,2年大枣模式土壤肥力保持价值最大,高达64957元/hm2。以植被恢复为主的生态修复,有效的改善了土壤肥力状况,节约了对土地的肥料投入。
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