黑河下游植物群落尺度的生态阈值研究

干旱区天然植被生态阈值的研究，一直是生态水文学和恢复生态学研究的焦点，是开展生态恢复研究的重要内容。植物群落是植被的基本组成单元，群落尺度的生态阈值研究，能更好地回答维系干旱区植被生态安全的相关问题，对揭示干旱区生态系统演变的水文学机制、理解维持生态系统的稳定性等方面具有重要意义。本研究以黑河下游额济纳三角洲为研究区，将植物群落作为一个整体，对其输入项（地下水位、盐分等）和输出项（群落数量生态指标）进行调查，应用植被数量分类和排序的方法，划分群落类型；建立群落类型、多样性分布格局与地下水盐的关系；借助于地统计学方法，揭示地下水盐空间变异性规律；并对群落数量指标和水盐参数，进行离差平方和聚类分析，将各群落进行归类，绘制群落的动态演替图，试图从群落分布格局及动态演替与地下水盐的关系方面，探讨维系黑河下游植被生态系统安全的生态阈值，为干旱内陆河流域受损生态系统的恢复重建提供科学依据。

干旱区天然植被生态阈值的研究，一直是生态水文学和恢复生态学研究的焦点，是开展干旱区生态恢复研究的重要内容。本研究以额济纳三角洲为研究区，将植物群落看作一个整体，对其输入项（地下水位、盐分等）和输出项（群落数量生态学指标）进行调查和分析，在大量植物群落实地调查和地下水位、盐分和水化学特征动态监测的基础上，应用植被数量分类和排序的方法，结合地统计学和高斯回归模型，从定性和定量的角度，回答维系黑河下游植被安全的生态阈值。.本研究的主要结论包括以下几点：.（1）将植被划分为6个植物群丛，分别为芦苇+杂类草、胡杨-红柳+杂类草、沙枣-红柳+杂类草、红柳-杂类草、花花柴-白刺+沙蒿+沙拐枣、麻黄-红砂+白刺+骆驼刺，依次对应于沼泽草甸、河岸乔木林、灌木林、旱生灌木及超旱生灌木等植被类型，划分结果很好地反映了植被类型的变化趋势。.（2）对群落产生显著影响的地下水环境因子有地下水埋深、pH、盐分、矿化度、电导率、HCO3—等；随着地下水埋深的增大，群落的盐分及矿化度亦呈明显的增加趋势，群落类型依次从沼泽草甸演替到荒漠旱生灌木；地下水埋深变化是群落物种、类型及分布格局变化的主要原因。.（3）物种多样性的分布格局受地下水埋深、盐分、矿化度、HCO3—、Ca2+、pH和SO42—等影响较大；广义可加模型拟合的结果表明，丰富度和Shannon-Wiener指数与地下水埋深和盐分呈双峰格局，Simpson优势度和Pielou均匀度指数呈不对称的单峰格局；定性给出了维持植被生物多样性最佳水盐组合为2 m和1.8 g/L；适宜区间为2-5 m和1.8-4.2 g/L；临界组合为5 m和4.2 g/L。.（4）利用空间信息延展时间序列的思维，以地下水的空间异质性和植物群落调查为基础，发现群落首先经历了水生演替系列的正向演替，然后经历了旱生演替系列的逆向演替，依次经历了草本、灌木和乔木退化时期；随着埋深和盐分的增大，地表景观依次发生演替沼泽草甸、河岸林、灌木林、旱生草本、旱生灌木，最终地带性植被取代了非地带性植被。.（5）应用高斯回归模型和生态适宜性理论，定量给出了维持现状荒漠植被最适宜的地下水埋深和盐分区间为2-4 m和2-3.5 g/L；植物的生态幅分析表明，胡杨、柽柳等可以在较大的地下水埋深和盐分范围内生存，生态幅较大，芦苇、甘草等只能在较小的地下水埋深和盐分范围内生存，生态幅度较小。