漫溢干扰对植被群落动态及主要建群植物种群分布格局的影响

本项目依托塔里木河下游生态输水工程，以生态水文过程研究的基本理论和方法为指导，借鉴国内外相关研究的最新成果；选择河水漫溢干扰对植被群落动态及主要建群植物种群分布格局的影响机理为主要研究内容，调查和监测荒漠河岸林植被群落对漫溢干扰的生态响应过程和演变规律，实验量化不同漫溢干扰下（持续时间、频次、季节、深度和水量）下非生物因子和生物因子对植被繁殖和幼苗定居的影响机制，从不同来水方式下（漫溢和地下水抬升）地表植被的差异和漫溢后幼苗库的时空分布格局，探讨漫溢干扰对干旱区内陆河荒漠河岸林天然植被群落构建和种群分布的影响机理，结合不同乔、灌、草植被对漫溢干扰的敏感度及在漫溢后一定时间在群落组成和物种多样性上的变化特点，探讨适宜于主要建群植被恢复的漫溢干扰强度和方式，力争在干旱区内陆河流域水文过程的恢复研究上取得有科学意义的突破。

本项目以塔里木河下游生态输水工程为契机，运用生态水文过程研究的基本理论和方法，通过开展大量的植被调查、监测和量化实验，分析了不同漫溢干扰方式下植被群落的组成和多样性变化，以及漫溢后胡杨幼苗库的时空分布格局变化，初步探明了河水漫溢干扰对植被群落动态及主要建群植物种群分布格局的影响机理，以及分别适宜于荒漠河岸林植被群落和盐化低地草甸植被群落恢复的漫溢方式。结果表明（1）漫溢干扰使得以乔灌木为主的植物群落中多年生草本的地位有了明显提升，物种多样性指数显著增加，其中连续多年多次，持续时间在10~30天之间且中等水量强度的漫溢条件对于植被物种多样性恢复更为有利。（2）漫溢干扰可以降低表层土壤盐分，激活土壤种子库，漫溢方式为“多年多次”，持续时间“10~20天”，水量“中”和强度 “中”的漫溢样地表层土壤电导率和总盐均最小。（3）漫溢干扰促进胡杨种子萌发，幼苗随着时间的推移呈现出均匀分布—聚集分布—均匀分布—随机分布的格局，当空间尺度进一步扩大时，则胡杨林呈现出沿河道两岸聚集分布的格局。（4）适宜于恢复塔里木河下游植被两种顶级群落的漫溢方式分别为：恢复荒漠河岸林种群适宜的漫溢方式为每年漫溢1~2次，每次持续10~30天，放水速度25~30m/s；恢复盐化低地草甸植被群落适宜的漫溢方式为每年漫溢3次以上，每次持续大于30天，放水速度小于25m/s。