不同人工措施对沙质荒漠生态恢复与重建初期效应的影响

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1、唐进年等：不同人工措施对沙质荒漠生态恢复与重建初期效应的影响1753不同人工措施对沙质荒漠生态恢复与重建初期效应的影响唐进年，张盹明，徐先英，金红喜，贺访印，张晓琴，朱淑娟甘肃省荒漠化防治重点实验室//甘肃省治沙研究所，甘肃武威733000摘要：机械措施与生物措施相结合是流沙治理行之有效的重要途径和方法。通过对4种不同人工措施干预治理流动沙地后其生态恢复初期（前3年）植被、土壤理化性质和水分动态变化进行了观测研究，并以流沙区为对照进行了对比分析。结果表明：沙质荒漠生态系统恢复变化首先始于各种机械措施所建立的稳定地面的形成，为天然植物的迅速增殖和侵入、人工固沙植物的介入、枯枝落

2、叶的储存及流沙成土过程提供了必要的环境条件。枯枝落叶层的形成又为土壤-植物系统物质交换建立了介面，促进了流沙的成土过程。不同人工措施治理区0～200cm土壤平均含水量与流沙区土壤含水量相比差异不显著，说明土壤水分仍能保持流动沙地原有的水分平衡状态。但随着天然植被的恢复与人工固沙林生长，其对土壤水分的影响深度由干预前的40cm加深至第三年的160cm。系统内植物恢复与流沙成土过程的前期效果表明，草沙障或土沙障＋固沙林措施优于塑料沙障＋人工沙蒿和封育治理措施，是流动沙地得以快速治理的有效方法。从植被群落结构的变化看，人工植被在建立后第三年其生态功能才开始初见成效。关键词：人工措施

3、；沙质荒漠生态系统；植被恢复；成土过程；水分动态中图分类号：Q149文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）06-1748-06唐进年等：不同人工措施对沙质荒漠生态恢复与重建初期效应的影响1753目前，沙漠化防治技术主要有生物治沙、机械固沙和化学固沙三类，其中，生物措施是治理沙漠的根本措施。机械固沙具有见效快、有效期短的特点,通常被用于流沙危害严重地区，常与植物治沙措施相配合,作为植物防沙治沙的辅助性或过渡性措施[1]，一方面可为生物治沙提供植物入侵所需的稳定的沙面环境，另一方面可弥补生物治沙初期防护功能的不足。实践证明，机械措施与生物措施相结合是流沙治理行之有

4、效的重要途径和方法[2-4]。目前，对于机械措施和生物措施对沙漠治理的应用技术及防护效益研究较多，但将机械措施纳入到荒漠生态系统恢复与重建中进行生态功能作用的研究较少[5-8],而且机械措施在沙漠治理中的重要生态作用常被忽略。本文就不同机械措施与植物措施相结合治理沙漠后其生态系统初期植被、土壤、水分变化效应特征进行了观测研究，并强调了机械措施在生物固沙中不可替代的重要生态作用，为今后荒漠生态治理与恢复重建技术研究与应用提供参考。1试验区自然环境特征试区古浪县黄花滩乡麻黄台风沙口，地处腾格里沙漠南缘，是古浪县八个重点风沙口之一。地理位置北纬37°45′～37°50′，东经103

5、°02′～103°10′，海拔1600m。气候属温带大陆性干旱气候，光照丰富，辐射强，温差大，干燥少雨，风大沙多且危害严重。年均气温在8℃左右，≥0℃积温3550℃以上，年降水量180mm左右，干燥度＞3.0，平均相对湿度低于45%，日照时数3000h，无霜期140～160d。年沙尘暴日数21.9d，8级以上大风日数27.9d，春季最大风速38m·s-1左右，平均沙尘暴日数21.9d。试区治理前为流动沙丘连片分布、半固定和固定沙地零星分布的风沙地貌，植被盖度不足8%。沙丘高度5～30m，风沙活动频繁，沙丘以每年5～7m的速度前移，不断吞没着当地的农田与村舍，正威胁着当地人民的

6、生活与生存。2002年3至4月份，以机械措施（包括草沙障、土沙障和塑料沙障等）和生物措施相结合，辅之以天然植被的封育保护措施，在风沙口建立了一条宽1km，长2km的防风固沙带，有效地遏制了项目区日益严重的风沙危害。固沙林的营造遵循适地适树的原则，沙丘上部为沙拐枣（Calligonumklementzii），中部为花棒（Hedysarumscoparium），下部和丘间地为柠条(Caraganakorshinskii)、白榆（UlmuspumilaL.）和沙枣（Elaeagnusangustifolia），带状混交，造林密度1650株·hm-2，成林密度1200～1380株·h

7、m-2。2研究方法自2002—2004年对试区不同人工措施干预治理区内植物、土壤、水分变化进行了动态观测研究，并以流沙区为对照。植物群落调查与观测：用样线法，样线长100m。观测指标包括植物种数、种盖度、总盖度及枯枝落叶覆盖率。调查时间为每年9月中旬。唐进年等：不同人工措施对沙质荒漠生态恢复与重建初期效应的影响1753土壤测定：对不同人工措施干预治理区按随机抽样布点，取表层土样(0～2cm)，测定其土壤机械组成（比重计法）、pH值（酸度计测定）、有机质（铬酸氧还滴定的外热源法）、全N（半微量开氏法）、全