腾格里沙漠东南缘天然和固沙植被区油蒿种群格局与动态研究

人工植被的稳定性及其维持是干旱区生态工程建设所面临的重大科学问题之一。油蒿是腾格里沙漠东南缘天然和固沙植被区的优势种和建群种，固沙植被建立10年后至今的40余年里，油蒿种群在人工植被稳定性和防风固沙等方面发挥着至关重要的作用。尽管国内学者围绕油蒿进行了大量的研究，但仍有许多问题没有澄清，如固沙区油蒿、一年生植物和隐花植物主导的群落格局的稳定性如何、其机理是什么？油蒿是否存在年龄依赖的死亡差异等？本项目将通过野外综合调查和油蒿同生群连续跟踪监测，结合地统计学方法及模型分析，比较研究天然和固沙区油蒿种群的空间格局和数量特征，构建种群静态和动态生命表及生殖力表，揭示油蒿种群的种内、种间、环境因子关系，找出影响种群格局与动态的关键因子与驱动力，阐明固沙植被群落稳定性维持及演替的种群动力学机制。

人工植被的稳定性是干旱区生态工程建设所面临的重大科学问题之一。油蒿是腾格里沙漠东南缘天然和人工植被区的优势种，固沙植被建立10年后至今的40余年里，油蒿种群在植被稳定性和防风固沙等方面发挥着至关重要的作用。尽管国内学者围绕油蒿进行了大量的研究，但仍有许多问题没有澄清。.本项目于2011年选择腾格里沙漠南缘油蒿为建群种的1964年建立的人工植被区和天然植被区，沿地形各设置了一块40 m×148 m样地；每块样地划分4 m×4 m灌木样方370个（10列、37行），设置0.2 m×0.2 m草本样方444个；采用RTK技术对样地中的所有样方和灌木进行了精确定位，绘制了地形图和灌木空间分布图。2011—2015年，每年秋季调查了灌木和草本生长情况及油蒿生殖情况，标记了所有的当年生油蒿幼株并在生长季跟踪观测；2012—2015年春季，采集了天然植被区样地37份混合土样测定了土壤种子库。2007—2009年7月，在1990年人工植被区分别标记油蒿当年生幼株300、300和100株；2007和2008年7月，在天然植被区标记幼株300和180株。2007—2015年，在生长季（3—11月）每月测定了同生群生长情况，死亡后检查死亡原因；年底调查了生殖情况。2006—2015年，对两块植被区的降水和土壤水分等环境因子进行了连续监测。.通过5年的综合调查及9年的连续跟踪观测发现：天然和人工植被区油蒿种群在水分条件较好的情况下集中萌发。其存活曲线为DeeveyⅡ型（对角型直线），同静态生命表相比，动态生命表表现为阶梯式的下降，说明了环境因子和生物因子共同制约油蒿种群动态。春末夏初的蛀食性昆虫危害和干旱是油蒿死亡的主要原因，冬春季动物啃食幼株是油蒿死亡的次要原因。沙丘固定程度低的人工植被区油蒿个体生长快于天然植被区，它们的生长主要依赖于5—6月的降水。同天然植被区相比，人工植被区油蒿种群较快进入繁殖期，且有显著高的种籽数量和重量产量，但种籽质量较差；种籽萌发率表现为随年龄增加的单峰曲线，峰值出现在油蒿刚进入繁殖期的前期。人工植被在向天然植被过度的过程中草本物种多样性增加（15种到22种），草本盖度、密度、生物量及凋落物量更多地依赖于生长季降水和地形，而不是灌木。天然植被区土壤种子库物种组成与地上植被具有高度的一致性，共有17个物种，包括9种一年生草本、5种多年生草本和3种灌木；土壤种子库