川西北壤塘縣沙化土地植被調(diào)查報(bào)告

俞利群

（四川省阿壩州林木種苗站，四川馬爾康 624000）

川西北壤塘縣沙化土地植被調(diào)查報(bào)告

俞利群

（四川省阿壩州林木種苗站，四川馬爾康 624000）

2015年8月調(diào)查了川西北壤塘縣典型草地沙化土地上的植物種類及生物量。調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)照草地物種有10科24種，沙化耕地有12科23種，露沙地有草本12科15種、灌木4科5種，固定沙地有14科19種；隨沙化程度的加重，物種數(shù)量減少、科數(shù)量增多，總生物量、地上和地下生物量均先變大，再減少；Shannon-Wiener多樣性和Margalef豐富度指數(shù)為對(duì)照地＞沙化耕地＞固定沙地＞露沙地（草本）＞露沙地（灌木），Pielou均勻度指數(shù)為露沙地（草本）＞對(duì)照地＞固定沙地＞露沙地（灌木）＞沙化耕地。

川西北；沙化土地；植被；調(diào)查

壤塘縣位于四川西北部。川西北是四川全省沙化土地的集中分布區(qū)，沙化面積約82.19萬hm2，占到全省沙化土地總面積的81.5%［1］。地質(zhì)時(shí)期形成的古河道含有的大量沙源、砂板巖地質(zhì)構(gòu)造、砂質(zhì)巖石自然風(fēng)化等先天地質(zhì)因素，加上暖干化氣候趨勢(shì)、呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的年大風(fēng)日數(shù)等自然因素和人口數(shù)量的增長、畜牧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)資源的需求等人為因素是川西北土地沙化的原因和驅(qū)動(dòng)力［2，3］。川西北沙化土地總體以露沙地為主，沙化程度主要為輕和中度，處在沙化發(fā)展的初級(jí)階段［2，4］。川西北地區(qū)是我國長江上游生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域，該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱，水土流失嚴(yán)重，自然災(zāi)害頻繁，少數(shù)民族人口集中，實(shí)施該區(qū)土地沙化研究及治理十分迫切。目前對(duì)川西北土地沙化的研究主要集中在沙化成因和驅(qū)動(dòng)力［2，3］、土壤理化性質(zhì)的變化［5～8］，治理措施、模式及恢復(fù)效果評(píng)價(jià)等［9］，但對(duì)川西北沙化土地植被種類、分布等研究不多。土壤和植被是互相促進(jìn)、互相影響的。植被也是反映土地沙化的重要指標(biāo)。對(duì)川西北典型草地沙化區(qū)壤塘縣不同程度沙化土地上植物種類及生物量進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果有助于了解川西北草地沙化過程中植被的變化特征，為沙化草地植被恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 壤塘縣概況

壤塘縣位于阿壩州，西及南與甘孜州接壤，位置介于E 100°31′～101°29′，N 31°28′～32°41′之間。幅員面積6 669 km2。境內(nèi)有高原丘陵、高山峽谷兩種地貌，屬大陸性高原季風(fēng)氣候，年降水量666.9 mm～790 mm，年蒸發(fā)量1 132.4 mm，年日照數(shù)1 843.9 h。土壤類型主要有山地和草甸褐色土、山地和草甸棕壤、暗棕壤、亞高山及高山灌叢草甸土、高山寒漠土等。植被類型主要有山地溫帶針闊混交林帶、山地寒濕帶針葉林帶、山地亞寒帶暗針葉林帶、高山寒帶草甸灌叢帶、極高山永凍帶等。

全縣有沙化土地7 837.2 hm2，其中：固定沙地2 212 hm2，露沙地4 241.4 hm2。沙化耕地1 383.8 hm2［10］，主要分布在縣內(nèi)澤曲河和杜柯河沿岸的11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)，尤其以澤曲河沿岸上壤塘鄉(xiāng)、尕多鄉(xiāng)、南木達(dá)鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的沙化土地分布集中和典型。沙化根源是河道沙源、干暖化氣候及人為干擾等綜合作用導(dǎo)致。

2 調(diào)查區(qū)選擇

以壤塘縣2014年沙化土地調(diào)查結(jié)果中的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，初步確定沙化土地的分布位置，經(jīng)實(shí)地調(diào)查后選擇位于澤曲河沿岸上壤塘鄉(xiāng)、尕多鄉(xiāng)、南木達(dá)鄉(xiāng)3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)沙化土地集中和典型分布區(qū)為研究區(qū)。沙化類型及程度依據(jù)《四川省第五次荒漠化和沙化監(jiān)測技術(shù)實(shí)施細(xì)則》［11］現(xiàn)地核查。調(diào)查時(shí)間為2015年8月。經(jīng)核查，上壤塘鄉(xiāng)有沙化土地1 199.3 hm2，其中固定沙地492.1 hm2，沙化耕地21.6 hm2，露沙地685.6 hm2；南木達(dá)鄉(xiāng)有沙化土地681.6 hm2，其中固定沙地39.9 hm2，沙化耕地194.7 hm2，露沙地447 hm2；尕多鄉(xiāng)有沙化土地956.3 hm2，其中固定沙地111.9 hm2，沙化耕地327.5 hm2，露沙地516.9 hm2。

3 調(diào)查方法

樣方設(shè)置：分別在3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)3種不同沙化類型中的典型地段，隨機(jī)設(shè)置10 m×10 m樣方3個(gè)，采集樣方坐標(biāo)，每一個(gè)樣方內(nèi)對(duì)角和中心點(diǎn)設(shè)置3個(gè)2 m×2 m的小樣方調(diào)查草本和灌木層植被。同時(shí)在樣方外類似微地形的典型非沙化地塊內(nèi)設(shè)置3個(gè)10 m×10 m對(duì)照樣方進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括物種、株高、蓋度、地上和地下生物量等。選擇的樣方海拔位于3 410 m～3 810 m之間，坡向主要有南、西、西南、北、東北，坡度在5°～25°之間，坡位以山體中、下部為主。

調(diào)查方法：物種采用識(shí)別記錄，對(duì)不認(rèn)識(shí)物種采集標(biāo)本帶回鑒定。每種植物株高用卷尺測量3～5次取平均值。草本蓋度采用目測，灌木蓋度先分別測量冠幅計(jì)算出個(gè)體面積再求和得出樣方蓋度。在2 m×2 m樣方中調(diào)查灌木地上和地下生物量，同時(shí)在其中設(shè)置0.5 m×0.5 m樣方調(diào)查草本生物量。地上部分生物量采用鐮刀貼地面收割法，并收集枯落物。地下生物量將樣方中的地下根全部挖出。采集到的樣品分樣地、重復(fù)樣品編號(hào)后裝入專用布袋。生物量樣品帶回實(shí)驗(yàn)室用清水沖洗、晾干后，置于在105℃下殺青10 min～20 min后，降溫至85℃烘至恒重后稱量。

統(tǒng)計(jì)分析：數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010統(tǒng)計(jì)分析。多樣性指數(shù)采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H）、Margalef豐富度指數(shù)（D）、Pielou均勻度指數(shù)分析。

4 結(jié)果和分析

4.1 物種群落概況

調(diào)查發(fā)現(xiàn)（參見表1），對(duì)照樣地涉及10科24種物種，沙化耕地涉及12科23種物種，露沙地包括灌木和草本，涉及草本12科15種，灌木4科5種。固定沙地涉及14科19種。除露沙地有灌木和草本分布外，其余沙化類型均為草本。對(duì)照地植被總蓋度在90%～100%，明顯高于其它沙化類型。沙化耕地和和固定沙地總蓋度相差不大，均在30%～40%之間。露沙地草本總蓋度變化范圍較大，在15%～45%之間，露沙地灌木總蓋度在10%～20%之間。物種數(shù)量特征為對(duì)照地＞沙化耕地＞露沙地＞固定沙地，物種科數(shù)據(jù)特征為對(duì)照地＜沙化耕地＜固定沙地＜露沙地的。優(yōu)勢(shì)種數(shù)量為對(duì)照地＞露沙地＞沙化耕地＞固定沙地的特征。隨沙化程度的加重，物種數(shù)量逐步減少，但科數(shù)量反而增多，這和魏興琥等人研究一致［12］，可能是因?yàn)樯郴鹬参锷L環(huán)境惡化、生長競爭激烈，導(dǎo)致物種數(shù)量減少。但沙化也引起適生性強(qiáng)、偏旱生的物種生長［13］，出現(xiàn)了“中度干擾假說”現(xiàn)象，從而引起物種科數(shù)量增多。優(yōu)勢(shì)種露沙地大于沙化程度較輕的沙化耕地，可能是土壤沙化導(dǎo)致土壤微環(huán)境改變，次優(yōu)勢(shì)種與主要伴生種共同擠占優(yōu)勢(shì)種的優(yōu)勢(shì)地位，使得優(yōu)勢(shì)種對(duì)群落的影響作用下降。但隨著沙化程度的進(jìn)一步加重，固定沙地優(yōu)勢(shì)物種數(shù)明顯減少。

表1 沙化土地植被群落概況

4.2 生物量及特征

生物量是反映植被群落生產(chǎn)力的指標(biāo)之一，是植被群落生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)劣和功能高低的最直接的表現(xiàn)，是植被群落生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境質(zhì)量的綜合體現(xiàn)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)（表2），對(duì)照地生物量最大（115.9250 t· hm－2），其次為露沙地、沙化耕地，固定沙地最小（3.8850 t·hm－2），表現(xiàn)出對(duì)照地＞露沙地＞沙化耕地＞固定沙地的特征，地上和地下生物量也表現(xiàn)出相同的特征。各沙化類型生物量地下均大于地上，最大為對(duì)照地（7.74倍），固定沙地最?。?.54倍），同樣呈現(xiàn)出對(duì)照地＞露沙地＞沙化耕地＞固定沙地的特征。

表2 沙化土地生物量調(diào)查結(jié)果

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隨沙化程度的加重（除對(duì)照地外），總生物量、地上和地下生物量均先變大，再減少，以露沙地最大。這和陳文業(yè)［14］等人的研究類似。露沙地生物量大于沙化耕地和固定沙地，這也和露沙地物種科數(shù)較沙化耕地和固定沙地多，且出現(xiàn)灌木物種有關(guān)。灌木物種是可能出現(xiàn)在沙化的任何階段的［15］。也有研究證明，隨著沙化程度的加重，不同物種生物量消長會(huì)表現(xiàn)出不同變化特征［16］。本調(diào)查中，地下生物量普遍大于地上，可能是因?yàn)橥恋厣郴?、環(huán)境惡劣，導(dǎo)致其根系、地上部分死亡并殘留于地下。

4.3 多樣性指數(shù)

由表3可見，不同沙化程度中，對(duì)照地多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)均最大，分別為2.95、5.11，露沙地（灌木）最小，分別為1.21、1.38。多樣性和豐富度指數(shù)表現(xiàn)出對(duì)照地＞沙化耕地＞固定沙地＞露沙地（草本）＞露沙地（灌木）的特征。而均勻度則露沙地（草本）最大（1.43），沙化耕地最?。?.86），表現(xiàn)出露沙地（草本）＞對(duì)照地＞固定沙地＞露沙地（灌木）＞沙化耕地。調(diào)查中，對(duì)照地物種多樣性和豐富度指數(shù)最好，這和對(duì)照地良好的土壤環(huán)境條件有關(guān)，但其均勻度指數(shù)略小于露沙地（草本）。沙化耕地多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)要較其它沙化土地類型高，但小于對(duì)照樣地，這可能和調(diào)查的沙化耕地為棄耕地或退耕還林地有關(guān)。

表3 沙化土地多樣性、豐富度、均勻度指數(shù)調(diào)查結(jié)果

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，露沙地（草本和灌木）物種多樣性和豐富度指數(shù)最低，但其均勻度（露沙地草本）指數(shù)又最高，這可能是因?yàn)殡S著土地沙化加劇，物種多樣性和豐富度降低，但物種在生境分布上為最大限度利用環(huán)境資源，其分布均勻度上趨于更加平衡。沙化耕地和固定沙地物種環(huán)境資源利用和分布情況介于對(duì)照地和露沙地之間。研究結(jié)果和張有佳等［17］類似，但和毛思慧［18］、段劍［19］等人研究不同。毛思慧等［16］發(fā)現(xiàn)生物多樣性指數(shù)為輕度沙化草地到中度沙化草地增加，自中度沙化草地至極度沙化草地先降低后又增加。段劍［17］等人發(fā)現(xiàn)，隨著沙化程度的加重，植物豐富度、多樣性指數(shù)逐漸降低。不同研究結(jié)果不同，可能和研究區(qū)域、沙化程度、物種種類、環(huán)境因素等不同有關(guān)。

5 結(jié)論

對(duì)川西北典型草地沙化區(qū)壤塘縣不同程度沙化土地上植物種類及生物量進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，沙化土地物種數(shù)量在19～24種之間，涉及10～16個(gè)科，隨沙化程度的加重，物種數(shù)量逐步減少，但科數(shù)反而增多；總生物量、地上和地下生物量均先變大，再減少，地下生物量是地上生物量的1.05～5.46倍。露沙地（草本和灌木）物種多樣性和豐富度指數(shù)最低，但其均勻度（露沙地草本）指數(shù)又最高的特征。因此在沙化土地的防治中，既要根據(jù)不同的沙化程度，選擇合適的適生植物，同時(shí)又要考慮到不同沙化程度上物種對(duì)生存資源的競爭強(qiáng)度，尊重生態(tài)學(xué)規(guī)律，科學(xué)合理安排不同沙化土地防治物種的密度等，從而提高沙化土地防治的成功率。本調(diào)查結(jié)果有助于了解川西北草地沙化過程中的植被種類、生物量、多樣性指數(shù)等的變化，為其植被恢復(fù)提供依據(jù)。下一步還需擴(kuò)大調(diào)查范圍和沙化類型，對(duì)整個(gè)川西北沙化草地植被情況進(jìn)行全面、系統(tǒng)調(diào)查。

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A Report on the Vegetation Survey of Desertified Land in Rangtang County of Northwest Sichuan

YU Li-qun
（Aba Prefecture Forest Seedling Station of Sichuan Province，Maerkang 610081，China）

The plant species and biomass were investigated in desertification land in Rangtang county of Northwest Sichuan.The results showed that 10 families and 24 species of plants were found in control grassland species，12 families and 23 species of plantswere found in desertification land，12 families and 15 species of herbal plants and 4 families and 5 shrub specieswere found in exposed sandy land，14 families and 19 specieswere found in fixed sandy land.Along with the severity of desertification，the number of species reduced，and families increased.Besides，total biomass，above-ground and below-ground biomass firstly increased，then decreased.The order of the Shannon-Wiener diversity and the Margalef richness index was followed as：control land＞desertification land＞fixed sandy land＞exposed sandy land（herb）＞exposed sandy land（shrub）.The order of uniformity index was exposed sand（herb）＞control land＞fixed sandy land＞exposed Sandy land（shrub）＞desertification land.

Northwest Sichuan，Desertified land，Vegetation，Survey

10.16779／j.cnki.1003－5508.2016.04.014

S728.2

A

1003－5508（2016）04－0065－04

2016-04-

俞利群（19-），女，工程師，從事林業(yè)資源調(diào)查、林木種苗資源的工作和研究。