蘆葦和白刺空間格局對青土湖生態(tài)輸水的響應(yīng)

陳政融，劉世增,，劉淑娟，孫 濤

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,甘肅 蘭州 730070； 2.甘肅省治沙研究所,甘肅 蘭州 730070)

蘆葦和白刺空間格局對青土湖生態(tài)輸水的響應(yīng)

陳政融1，劉世增1,2，劉淑娟2，孫 濤2

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,甘肅 蘭州 730070； 2.甘肅省治沙研究所,甘肅 蘭州 730070)

摘要：石羊河尾閭湖——青土湖位于騰格里沙漠和巴丹吉林沙漠邊緣，是阻隔兩大沙漠合圍的生態(tài)屏障。自2010年開始連續(xù)5年向青土湖進行生態(tài)輸水并形成一定規(guī)模的水面，對促進區(qū)域植被恢復(fù)和保護民勤湖區(qū)綠洲具有重要的生態(tài)意義。本研究選用2008年、2010年、2011年、2012年、2013年、2014年的高分辨率遙感影像資料同時結(jié)合研究區(qū)的實地調(diào)查資料，對形成人工水面的面積和輸水前后的蘆葦(Phragmitesaustralis)、白刺(Nitrariatangutorum)群落面積進行了統(tǒng)計分析和對比。結(jié)果表明，5年連續(xù)輸水形成疊加效應(yīng)，水面面積成倍增加,蘆葦相對頻度逐年增加和白刺相對頻度逐年減少，蘆葦群落(Form.P.australis)面積增加了8.43倍，臨接水域和水域中的白刺群落(Form.N.tangutorum)消失,白刺面積減少了68.00%。人工輸水促進了蘆葦群落依水蔓延，鑲嵌于水域成片分布;距水面50 m范圍的白刺群落由連續(xù)成片成點狀。輸水促進了濕生植物生長，導(dǎo)致荒漠植物種退化。

關(guān)鍵詞：生態(tài)輸水；遙感影像分類；植被變化；白刺；蘆葦

第一作者：陳政融(1989-)，男，河南禹州人，在讀碩士生，主要從事荒漠化防治研究。E-mail:chenzuoqq@163.com

Corresponding author: LIU Shi-zengE-mail: shzliu@126.com

青土湖位于騰格里沙漠西北緣，是石羊河的尾閭湖，屬于古潴野澤湖群的一部分[1]。20世紀初期，青土湖水域面積約120 km2。伴隨著石羊河流域灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展，青土湖水域面積逐漸萎縮，至1959年完全干涸，僅有野麻湖、葉綠草湖、東平湖、東硝池和西硝池等鹽堿灘地或沼澤性草灘殘留，大部分已被流沙覆蓋或被墾殖作為農(nóng)田[1-3]。青土湖橫亙在巴丹吉林沙漠和騰格里沙漠之間，阻止兩大沙漠合攏，有著顯而易見的生態(tài)屏障作用。為改善石羊河流域的生態(tài)環(huán)境，加強青土湖的生態(tài)作用，依據(jù)《石羊河流域重點治理規(guī)劃》計劃，從2010年9月開始每年以渠道輸送的形式向青土湖注入生態(tài)用水，使得青土湖形成一定規(guī)模的水面[4]。向青土湖注水形成人工水面對促進湖區(qū)植被恢復(fù)、延緩區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)退化、減緩兩大沙漠的不斷推進、推動石羊河流域乃至整個區(qū)域環(huán)境整治和生態(tài)恢復(fù)具有極其重要的意義。青土湖位于干旱地區(qū)，年平均降水量在100 mm以下，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)具有其特殊性，氣候和植被區(qū)域特征明顯[5]。因此，研究該區(qū)水面形成前后典型植被的變化對青土湖的生態(tài)恢復(fù)和環(huán)境整治有著重要的意義。以往關(guān)于青土湖的研究主要集中在青土湖演化及氣候變化[6]，沉積物粒度特征及其古環(huán)境意義[1]、全新世植被與環(huán)境變化[7]，青土湖注水后生態(tài)效應(yīng)的研究暫屬空白。應(yīng)急輸水是世界上人為干預(yù)下恢復(fù)生態(tài)的獨特案例[8]，之前只在塔里木河流域進行過，國內(nèi)許多學(xué)者從不同角度研究了塔里木河河道應(yīng)急輸水的生態(tài)效應(yīng)，研究主要包括整個輸水過程中地下水動態(tài)[9-12]，植物群落物種組成結(jié)構(gòu)、生物量和優(yōu)勢種群的變化等方面[13-17]。區(qū)別于塔里木河流域通過原河道輸水，青土湖應(yīng)急輸水是通過水渠直接注入，因此，進行該區(qū)域生態(tài)輸水前后典型植被變化研究很有必要。白刺(Nitrariatangutorum)和蘆葦(Phragmitesaustralis)是青土湖分布面積較大的自然群落類型，本研究通過植被野外實地調(diào)查和高分辨率衛(wèi)星影像的解譯分析獲取生態(tài)輸水前后白刺和蘆葦兩種植被群落的變化情況，對比青土湖輸水前后不同時期白刺和蘆葦群落的面積變化和空間分布，確定生態(tài)輸水及水面形成過程中白刺群落和蘆葦群落的分布格局及其生態(tài)響應(yīng)，以期為定量、合理地評價生態(tài)輸水作用提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1　研究區(qū)概況

青土湖地處甘肅省民勤縣城東北方向西渠鎮(zhèn)境內(nèi)，騰格里沙漠西緣、巴丹吉林沙漠東南緣(圖1)，地理位置為39°04′-39°09′ N、103°36′-103°39′ E，海拔1 292~1 310 m。該區(qū)年平均氣溫為7.8 ℃，≥10 ℃的有效積溫3 289.1 ℃·d；年降水量110 mm 左右，且降水多集中于7-9月，占全年降水總量的73%，蒸發(fā)量2 640 mm，是降水量的24倍[18]；無霜期168 d，光照3 181 h，太陽輻射630 kJ·cm-2；全年盛行西北風，夏秋季盛行東風，有害風主要為西北風，年均風速4.1 m·s-1；屬典型溫帶大陸性干旱荒漠氣候。區(qū)域地形地貌為湖相沉積基質(zhì)上分布3~10 m高的流動、半固定、固定沙丘與丘間低地相互交錯分布[3-5]。地帶性土壤為灰棕漠土，非地帶性土壤為草甸沼澤土和風沙土[19]。研究區(qū)植被類型為荒漠植被，主要植物為白刺、蘆葦、檉柳(Tamarixramosissima)、黑果枸杞(Lyciumruthenicum)、鹽爪爪(Kalidiumfoliatum)、豬毛菜(Salsolacollina)、砂藍刺頭(Echinopsgmelinii)、碟果蟲實(Corispermumpatelliforme)等。

圖1　研究區(qū)位置

1.2　調(diào)查方法與衛(wèi)星影像處理分類

1.2.1植被群落樣地分布及調(diào)查方法以水面邊緣為中心，分別在其東、西和北3個方向設(shè)置樣帶，在距水面0、50、100、150、200、250、300 m等距離設(shè)置觀測樣地。每個樣地設(shè)置兩個20 m×20 m的樣方，共設(shè)樣方42個，在每個大樣方內(nèi)調(diào)查灌木；草本植物調(diào)查采用1 m×1 m小樣方，在20 m×20 m樣方內(nèi)按5點法，設(shè)置5個1 m×1 m小樣方，共設(shè)小樣方210個，測定物種頻度。

頻度是指某種植物在全部調(diào)查樣方中出現(xiàn)的百分率。它是某種植物在群落中分布是否均勻一致的測度，從而說明植物與環(huán)境或植物之間的某些關(guān)系，是種群結(jié)構(gòu)分析特征之一，其計算見公式(1)、(2) ：

(1)頻度

(1)

式中,D為頻度，Si指所有調(diào)查樣方中第i個植物出現(xiàn)的樣方數(shù)，Y為調(diào)查樣方總數(shù)。

(2)相對頻度

(2)

1.2.2衛(wèi)星影像來源及其處理分類采用2008年11月、2010年11月、2011年3月、2012年4月、2013年3月、2014年12月不同年份的衛(wèi)星影像進行對比分析。衛(wèi)星影像分別為2008年11月的美國QuickBird衛(wèi)星影像，2010年11月的美國GeoEye-1衛(wèi)星影像、2011年3月的美國WorldView-2衛(wèi)星影像、2012年4月、2013年3月和2014年12月的法國Pleiades衛(wèi)星影像。其中QuickBird于2001年發(fā)射升空，成功地將圖像的空間分辨率提高到0.61m[20]，GeoEye-1衛(wèi)星發(fā)射于2008年9月，以0.41m的超高分辨率進一步刷新了商業(yè)衛(wèi)星影像分辨率的記錄，且具有更好的穩(wěn)定性[21]，WorldView-2衛(wèi)星于2009 年 10月發(fā)射升空，能夠提供0.5m全色圖像和1.8m分辨率的多光譜圖像，且衛(wèi)星響應(yīng)速度快，圖像周轉(zhuǎn)時間短[22]，Pleiades-1衛(wèi)星經(jīng)過地面處理系統(tǒng)的加工處理，可以實現(xiàn)全色波段0.5m和多光譜波段2m的空間分辨能力[23]。

首先對影像進行預(yù)處理，包括圖像的融合，大氣校正和幾何精校正。本研究運用ENVI4.8對遙感影像進行預(yù)處理，將多光譜影像和全色影像采用基于GramSchmidt變換的遙感影像融合算法進行影像融合；其中大氣校正選用ENVI軟件自帶的基于MODTRAN模型的FLAASH大氣校正模塊進行大氣校正，幾何精校正采用經(jīng)過校正的其他時期的影像底圖，通過在已校正的底圖上選取地面控制點(GCP)進行影像到影像的校正。將經(jīng)過預(yù)處理衛(wèi)星影像進行區(qū)域裁剪，得到一幅2 516像素×4 146像素的影像，面積約40km2。

遙感影像分類方法采用面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù)[24]，其具有很好的應(yīng)用前景，可以提高分類提取的效率，顯著提高對象提取的精度。研究中使用ENVI軟件中的面向?qū)ο罂臻g特征提取模塊(FeatureExtraction，F(xiàn)X)進行遙感影像分類[25]。

1.2.3遙感影像分類后的精度評價對青土湖高分辨率衛(wèi)星影像進行基于面向?qū)ο蠓诸惙椒ǖ哪繕说匚锓诸惡?，直接對分類后的圖像進行矢量輸出，可得到研究區(qū)的水面、白刺和蘆葦群落的格局圖像，應(yīng)用不同顏色表示水面(圖2)和主要植被群落(圖3)。對衛(wèi)星影像判讀的水面和植被類型及其邊界和位置進行實地驗證，校對和對比水面區(qū)域、面積和不同植被類型的位置與面積，確定水面及植被分布格局。分類后運用ENVI4.8軟件對分類結(jié)果通過建立混淆矩陣進行精度評價。由此精度評價結(jié)果可看出(表1)，運用面向?qū)ο蠓诸惙椒ㄈ〉幂^好的分類效果保證了數(shù)據(jù)的準確性和高精度。

圖2　2010-2014年青土湖水面積變化

1.2.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析應(yīng)用Excel 2007軟件對研究數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析，青土湖水面積和植被分布圖用Arcgis10.2軟件繪制。

表1　面向?qū)ο蠓诸惙椒ň仍u價統(tǒng)計表

2結(jié)果與分析

2.1　青土湖水面面積變化

對分類后的矢量圖像進行輸出，得到了研究區(qū)的湖面面積的示意圖(圖2)。

青土湖形成的水面面積與紅崖山水庫的下泄水量以及通過沿途滲漏之后的實際入湖量有著緊密的聯(lián)系，不同年份的下泄水量跟實際入湖量不盡相同，加上地面滲漏和地下水補充之后，形成了存在明顯年際差異的水面面積(圖2)。據(jù)統(tǒng)計，2010年形成水面面積195.827 hm2，但2011年形成水面面積只有2010年的66%，到2012年形成水面面積是2011年的1.8倍。隨著連續(xù)5年的不斷輸水，2013年形成水面面積607.126 hm2，水面急劇擴大，是2010-2012年形成的水面面積的總和的1倍多，至2014年形成水面達到最大規(guī)模，水面面積約是2010-2013年4年的水面面積之和。

青土湖水面的形成對該地區(qū)的地下水位和地下埋深也產(chǎn)生了一定的影響，促使該地區(qū)地下水位逐年上升和地下埋深的逐漸減小(表2)。甘肅省民勤縣水文局資料顯示，輸水前該區(qū)域的地下水平均埋深3.91 m。首次輸水后即2010年青土湖區(qū)域的地下水埋深上升了13 cm，2011年地下水埋深較輸水前下降了31 cm，較2010年下降了18 cm且2011年水面面積小于2010年的，但地下水位還是上升了7 cm。第3次輸水后即2012年，與輸水前相比地下水埋深上升了43 cm，較2011年地下埋深減少了12cm，地下水位上升了23 cm。2011年水面面積小于2010年的，但地下水位還是上升了7 cm。2013年地下水埋深較輸水前下降了45 cm，地下水位較2011年和2010年分別上升了16和23 cm，但同2012年相比地下水埋深下降不明顯。截止到連續(xù)輸水4年后即2014年，地下水埋深與輸水前比較下降深度高達70 cm，較2013年下降深度也高達25 cm。隨著連續(xù)注入青土湖水量增加，地下水位持續(xù)上升。

表2　2008-2014年青土湖水面面積及地下水水位變化

注:“-”表示未測得數(shù)據(jù)。

Note: “-” indicate data no detected.

2.2　植物種及白刺和蘆葦?shù)姆N群頻度變化

通過對樣方內(nèi)植被的調(diào)查，可得出生態(tài)輸水前后植被物種(表3)以及蘆葦和白刺的頻度變化(圖3)。生態(tài)輸水前后，植物種總計為16種。其中輸水前10種，主要是沙旱生和鹽生植物；輸水后為12種，新增多年生草本和一年生草本植物多種。輸水后樣方內(nèi)的部分植物繼續(xù)存在，而有些植物則消失，其中有兩種灌木消失，占種數(shù)的33%，新增加了紅砂。多年生草本總計兩種，輸水后樣方內(nèi)的黃花補血草消失。一年生草本植物總計6種，增加了3種，占總數(shù)的50%，相對變化最大。

表3　青土湖輸水前與輸水后植物種變化

注: “*”表示輸水后繼續(xù)出現(xiàn)，“-”為輸水前、后未出現(xiàn)植物。

Note: “*” , plant species occurs after water delivery；“-”, plant species does not appear before or after water delivery.

圖3　2011-2014年蘆葦和白刺的種群頻度隨樣地距水面邊緣距離的變化

調(diào)查結(jié)果分析表明(圖3)，蘆葦出現(xiàn)的頻度在距離水面50 m范圍的所有樣方內(nèi)都在10%以上，甚至部分高達29%，在距離水面200～300 m的范圍內(nèi)蘆葦出現(xiàn)的頻率相對較低，但呈逐年增長的趨勢，連續(xù)輸水使得蘆葦?shù)南鄬︻l率逐年增加。白刺出現(xiàn)的頻度恰恰與蘆葦相反，在距離水面150～300 m的范圍內(nèi)白刺出現(xiàn)的頻率均在18%以上，但在距水面50～100 m的范圍內(nèi)白刺出現(xiàn)的頻度相對較少且逐年減少。連續(xù)輸水使得白刺出現(xiàn)的相對頻率逐年較少，截止到2014年調(diào)查時，白刺頻度共減少了8.5%。

2.3　蘆葦種群和白刺種群的空間分布

2.3.1蘆葦種群空間變化在進行生態(tài)輸水前，蘆葦種群的總體格局為零星分布，在靠近渠道出水口的地方和研究區(qū)的東南部呈少數(shù)連片分布，研究區(qū)中央也有部分零星分布的蘆葦種群。輸水后蘆葦種群的總體分布格局為：2010年，輸水從南部開始，蘆葦呈零星片狀分布，相對于其他年份，靠近水面岸邊的淺水區(qū)域的蘆葦分布較少。蘆葦主要散落在水面形成區(qū)域內(nèi)，如臨近注水渠道周圍和輸水廊道的出水口附近。在2011年，雖然蘆葦種群的面積相較于2010年有所減少(圖4)，但其分布區(qū)域擴大，開始大量成片鑲嵌在水邊，在輸水廊道出水口即水面南部連續(xù)成片分布。到2012年，隨著兩年連續(xù)輸水，蘆葦開始大面積成片分布。2013年蘆葦種群的面積繼續(xù)擴大，集中區(qū)域仍以過水區(qū)域和渠道注水口附近為主，但呈連續(xù)片狀分布且片狀面積迅猛增加。至2014年，隨著水面面積達到最大值蘆葦面積也達到最大值，是2013年蘆葦種群面積的1.28倍且被淹沒于水面周圍及其水域內(nèi)部。從蘆葦?shù)闹鹉曜兓峡?，蘆葦種群的消漲與水面大小的變化有直接的關(guān)系，且在水面的東南和西南的注水渠道和出水口區(qū)域周圍呈大面積連續(xù)分布，其他方位大面積鑲嵌于水域邊緣。隨著水面的變化，蘆葦種群沿著水面擴展方向，蔓延到水面西北部，并且呈連年遞增趨勢。蘆葦不僅在湖邊成片分布，在來水方向和距離水面較遠方向連片分布且面積逐年增加。

天然植被的生長與衰敗與地下水埋深和地下水位有直接的關(guān)系，研究表明，干旱區(qū)天然植被的組成和分布對土壤和水文條件的變化響應(yīng)明顯。連續(xù)輸水使得青土湖地下水埋深逐年下降，地下水位逐年上升；截至2014年地下埋深共下降70 cm，地下水位共上升23 cm。輸水前后對比發(fā)現(xiàn)，蘆葦種群由最初的零星分布到成片鑲嵌于水域周圍并廣布于研究區(qū)。

2.3.2白刺種群空間變化生態(tài)輸水前流沙不斷前移埋壓湖區(qū)綠洲，沙生植物建群種白刺大量發(fā)育且總體分布趨勢為廣布于研究區(qū)內(nèi)部，且呈連續(xù)分布。2009年進行輸水后，白刺種群依然廣布于整個青土湖地區(qū)，在水面周圍全部有白刺分布(圖4)，部分區(qū)域的白刺被水面淹沒。在2010年，白刺伴水分布，水面的東北和西南方位白刺連續(xù)成片分布。相較于2010年，2011年水面面積減小，但白刺的分布區(qū)域增加。在輸水形成的水域干涸后，白刺的密度增大，但臨接水面的0～200 m的白刺密度減小，區(qū)域白刺呈點狀零星分布。2012年隨著水面面積的擴大，白刺種群的面積縮小到與2009年的規(guī)模相當。從白刺的年際變化來看，輸水前兩年的白刺分布格局變化不大，在過水區(qū)域白刺增加，位于水面東北部的白刺明顯增多。經(jīng)過多年的連續(xù)輸水白刺種群在2013年和2014年大規(guī)模減少，臨近水面的白刺大面積被水淹沒消失，特別是水面西部和西北方向的白刺種群被蘆葦種群所取代，只零星點綴于蘆葦種群之中。東北方位的白刺也在逐年遞減，并在2014年達到最小值。

圖4　2008-2014年青土湖蘆葦和白刺分布圖

2.4　植被面積變化

對青土湖生態(tài)輸水前后蘆葦和白刺兩種植被的面積進行對比發(fā)現(xiàn)，蘆葦和白刺的面積變化與水面面積有關(guān)(圖5)。

圖5　2008，2010-2014年

輸水前蘆葦和白刺群落的面積以2008年該區(qū)域的蘆葦和白刺群落面積為參照可發(fā)現(xiàn)，2010年形成水面195.827 hm2后，蘆葦群落面積比2008年增加了1.9倍，白刺群落面積較2008年減少了13%；2011年形成水面面積減少了33.42%，水面退縮后，過水區(qū)域的白刺露出水面生長，白刺面積增加，水面減少區(qū)域的地表有漬鹽現(xiàn)象，使得原本喜濕環(huán)境而不耐鹽的蘆葦生存環(huán)境縮小，造成蘆葦面積減少。蘆葦群落面積相較2008年增加了1.64倍，白刺群落較2008年減少了2.89%，面積與2008年大體相當；2012年形成水面241.12 hm2，蘆葦群落面積相較2008年增加了2.46倍，白刺群落較2008年減少了12.83%，面積與2010年大體相當；2013年形成水面607.126 hm2，約為2010年水面面積的3倍，蘆葦群落面積相較2008年增加了5.61倍，白刺群落較2008年減少了18.01%；2014年形成水面1 082.902 hm2，水面面積達到最大值，蘆葦群落面積相較2010年增加了8.44倍，白刺群落較2008年減少了31.32%，水域面積擴大，地下水位逐漸上升，蘆葦?shù)纳硹l件得到大幅度改善，使得蘆葦面積急劇擴大。

3討論與結(jié)論

1)青土湖連續(xù)輸水后形成水面，且面積逐年成倍增加。這不僅決定于歷年注入湖水量，也與區(qū)域土壤以沙土為主相關(guān)[4]，也受水體積留的時間影響。隨著注水時間的延長，水體向周圍側(cè)滲[4,19]，增加了后期注水面積，使水域中心、邊緣、過水區(qū)域、輸水廊道出水口及其渠道周圍地區(qū)的土壤含水量顯著增加，使得該區(qū)域的地下水得到持續(xù)補充，這種積累疊加效應(yīng)，在地下水位變化中表現(xiàn)的更為突出，但地下水位變化表現(xiàn)為延時性。這種變化與塔里木河輸水[10-11]過程的河岸地下水位變化相類似。

2) 青土湖輸水對水域中心及其邊緣的主要植被種群的影響不斷增強，導(dǎo)致近水域樣地的梭梭、黑果枸杞和多年生草本黃花補血草消失，一年生植物增加。但在塔里木河下游應(yīng)急輸水植被過程中，近水區(qū)植物種數(shù)量增加[15]。這可能與輸水方式和植物種類相關(guān)。近水區(qū)域減少的植物種梭梭等植物都屬于沙生和旱生植物。輸水后水面形成，區(qū)域土壤水分和鹽分增加[4]，導(dǎo)致喜水耐鹽植物出現(xiàn)，旱生和甜土植物退出。

3)輸水后水面形成，蘆葦和白刺種群的相對頻度隨著輸水量的增減在時間和空間上發(fā)生著波動。蘆葦種群逐年增加，白刺種群的面積逐年減少。蘆葦和白刺種群的變化跟水面形成與分布相關(guān)。蘆葦逐漸連片鑲嵌于水邊，但其分布的格局形成滯后于輸水后水面的形成，臨接水面和水域中間的白刺種群大面積消失。這與塔里木河通過河道應(yīng)急輸水促進了植被沿河道的線性恢復(fù)不同[8]。青土湖區(qū)域是以渠道方式直接注水入青土湖，形成面狀水域，此種輸水方式促成了片帶狀植被分布。蘆葦種群的自然消長不但受水面形成的影響，更受到區(qū)域地下水位的作用。這與民勤植被變化與地下水位變化相似[3,18]。蘆葦屬于多年水生或濕生的高大草本植物，喜濕環(huán)境[7-8]。陳亞寧等[26]在研究塔里木河輸水后的植被變化時也發(fā)現(xiàn)草本植物中，蘆葦?shù)母黜椚~特征指標對地下水位變化反應(yīng)敏感。白刺具有極度耐旱的特性，是荒漠、半荒漠草地的重要建群種[3]。輸水前，青土湖區(qū)處于干旱荒漠環(huán)境，此種條件有利于白刺的生長和群落形成，使得白刺成為該區(qū)的主要建群種[7]。輸水后水面形成，部分區(qū)域的白刺沙包被水淹沒，抑制了白刺根系的呼吸，或者淋溶的鹽分下移傷害白刺根系，造成白刺群落衰減和死亡。

參考文獻

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(責任編輯武艷培)

Response of Form.Phragmitesaustralisand Form.Nitrariatangutorum

after ecological water delivery to Qingtu Lake

CHEN Zheng-rong1, LIU Shi-zeng1,2, LIU Shu-juan2, SUN Tao2

(1.Forestry College of Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;

2.Gansu Desert Control Research Institute, Lanzhou 730070, China)

Abstract:Qingtu Lake——the tail of Shiyang river, located in the edge of Badain Jaran Desert and Tengger Desert, is an ecological barrier to block two deserts encircling. Since 2010, Qingtu Lake has been delivered into ecological water for five years, and had formed certain scale water, which has ecological significance to promote regional vegetation restoration. In this study, the high resolution remote sensing data from 2008, 2010, 2011, 2012, 2013, and 2014 combining with field survey data were used and statistically analyzed to compare the water area and distribution ofPhragmitesaustralis,Nitrariatangutorumcommunities before and after ecological water delivery. The results showed that the water area doubled because of the additive effect by consecutive five-year water delivery additive effect; Relative frequency of Form.P.australisincreased and Form.N.tangutorumcommunities decreased after water delivery; Area of Form.P.australisincreased 8.43 times; Area of Form.N.tangutorumreduced about 68.00%, and Form.N.tangutorumdistributed near water and in water disappeared. Water delivery has promoted Form.P.australisspreading by water, and Form.N.tangutorumscattered within 50 m distance to water margin. In conclusion, water delivery to Qingtu Lake promotes wetland plants growing and desert plants degradation.

Key words:ecological water delivery; remote sensing image classification; vegetation changes;Nitrariatangutorum;Phragmitesaustralis

通信作者：劉世增(1963-)，男，甘肅永昌人，研究員，博士，主要從事荒漠化防治與沙區(qū)植物資源利用研究。E-mail：shzliu@126.com

基金項目：國家自然科學(xué)基金——石羊河尾閭(青土湖)水面形成的生態(tài)效應(yīng)研究(31160116)；國家自然科學(xué)基金——干旱區(qū)白刺灌叢沙堆發(fā)育過程的土壤呼吸時空變化特征及其影響因素(31300595)

*收稿日期：2015-07-03接受日期：2015-08-20

中圖分類號：Q945.79

文獻標識碼：A

文章編號：1001-0629(2015)12-1960-09

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0376

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