西藏山坡流動沙地物種多樣性恢復(fù)及影響因素

李海東，林乃峰，廖承銳，方 穎

西藏山坡流動沙地物種多樣性恢復(fù)及影響因素

李海東，林乃峰，廖承銳，方 穎*

（環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所，南京210042）

在2008年建立的雅魯藏布江中游的山坡流動沙地植被恢復(fù)試驗(yàn)基地，選取丘間地和迎風(fēng)坡2個類型，并隨山坡海拔增加布設(shè)了4條調(diào)查樣帶，調(diào)查了160個樣方的植被恢復(fù)物種組成與生長狀況，分析了物種豐富度、α多樣性和β多樣性隨微地形改變的變化特征，以期為西藏沙地植被及物種多樣性恢復(fù)提供實(shí)踐依據(jù)。結(jié)果表明：2011年山坡流動沙地恢復(fù)植被共有14個種，隸屬9個科，12個屬。Shannon-Wiener指數(shù)在4個調(diào)查樣帶之間的變化較大，Simpson指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)的變化較小，α多樣性指數(shù)總體上表現(xiàn)為隨物種豐富度的增大而增加。丘間地的群落相似性大于迎風(fēng)坡，在群落梯度上丘間地的物種多樣性恢復(fù)效果較好。2016年山坡流動沙地平均植被蓋度達(dá)65.6%，最大達(dá)94%，物種豐富度顯著提升。局部微地形、恢復(fù)植物種的選擇是影響山坡流動沙地物種多樣性恢復(fù)的主要因素，建議通過設(shè)置沙障改變局部微地形，或采用沿等高線人工腳踩回頭撒播的方法等，以增加山坡流動沙地植被恢復(fù)的物種多樣性。

高寒沙地；植被恢復(fù)；物種多樣性；地形；西藏高原

截止2014年，西藏自治區(qū)有沙化土地面積21.58萬km2，僅次于新疆和內(nèi)蒙古地區(qū)，居我國第三位。雅魯藏布江中部流域是西藏社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中心，由于地表沙物質(zhì)豐富、氣候干冷多風(fēng)、植被稀疏低矮等，是遭受風(fēng)沙災(zāi)害影響最嚴(yán)重的區(qū)域[1]。關(guān)于西藏高寒風(fēng)沙化土地植被恢復(fù)與重建方面的研究仍然較少[2－4]，已有的相關(guān)研究涉及沙地植被的區(qū)系特征、分類和排序[5－6]、頂極群落和種群格局[7－8]、沙漠化過程中物種多樣性變化[9]、物種豐富度分布格局[10]等，這些基礎(chǔ)性研究指出了高寒沙地植物固沙的先決條件，以及可選的潛在固沙植物種和配置模式，為西藏高原沙化土地植被及物種多樣性恢復(fù)奠定了初步的基礎(chǔ)。

物種多樣性是植物群落演替的重要特征之一[11]，物種多樣性的增加被作為評價退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)成功與否的關(guān)鍵指標(biāo)之一[12－13]。自2008年以來，筆者所在的課題組先后開展了西藏高寒沙地植物群落結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢種的空間格局和生活史、生境因子觀測、植被恢復(fù)及其潛力綜合評價等方面的工作[4，14－15]。研究表明：我國北方優(yōu)良沙生植物種的恢復(fù)效果優(yōu)于當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土沙生植物種，不同類型沙地（河灘、河岸和山坡流動）之間的植被恢復(fù)效果差異較大，較差的植被蓋度＜10%，較好的＞45%[16]；前期研究強(qiáng)調(diào)植被蓋度恢復(fù)與重建，尚未涉及深層次的物種多樣性恢復(fù)，不利于穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)群落的構(gòu)建。

山坡流動沙地是形成西藏高寒河谷風(fēng)沙災(zāi)害的二次沙源，開展河谷生態(tài)安全屏障的保護(hù)與建設(shè)工作關(guān)鍵是重建與提升其生態(tài)防護(hù)功能，包括植被蓋度及物種多樣性恢復(fù)。相對于河灘流動沙地、河岸流動沙地，山坡流動沙地不僅相對海拔高、流動性強(qiáng)、面積大，而且坡度大、水分條件差、微地形條件復(fù)雜，是一種特殊的河谷型沙地，其植被恢復(fù)與重建難度大，基本上不可能實(shí)施人工植樹造林。本研究結(jié)合2008年以來的人工促進(jìn)植被恢復(fù)試驗(yàn)結(jié)果，通過樣帶調(diào)查法，詳細(xì)調(diào)查與分析了西藏山坡流動沙地植被恢復(fù)的物種組成和生長狀況，以及物種多樣性隨微地形改變的變化特征，以期為加強(qiáng)青藏高原高寒沙地植被與物種多樣性恢復(fù)提供實(shí)踐依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究地點(diǎn)位于雅魯藏布江中游山南市的貢嘎縣境內(nèi)，平均海拔約3600 m，屬高原溫帶季風(fēng)半干旱氣候區(qū)，冬春干旱多風(fēng)，夏季溫暖濕潤，雨熱同季。年平均降水量為300～450 mm，90%以上集中于6—9月，且具暴雨性質(zhì)。蒸發(fā)量約為2688 mm，幾乎是降水量的7倍。干旱季長達(dá)7～8個月，且大風(fēng)盛行。熱量水平不高，年平均氣溫6.3～8.7℃，6—7月平均氣溫14.5～16.6℃，1月平均氣溫－0.8～4.7℃。每年10月至次年4月有凍土出現(xiàn)，其中除1月和12月外，均為日融凍土。無霜期130～140 d，生長季平均氣溫僅及喜涼作物適宜生長溫度的下限。高寒生境脅迫條件下（季節(jié)性干旱、低溫以及河岸帶豐水期的洪水等）河谷風(fēng)沙化土地極其發(fā)育，土壤粒度組成表現(xiàn)為砂粒含量最多，粘粒和粉粒含量很少；土壤pH值呈中性、堿性和強(qiáng)堿性，土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量均很低，全磷和全鉀含量均很高[14，16]。

從2008年開始，在與拉薩貢嘎機(jī)場隔江相望、雅魯藏布江北岸的風(fēng)沙化土地上，選擇河灘、河岸和山坡3種類型的流動沙地，以我國北方優(yōu)良沙生植物種和西藏鄉(xiāng)土沙生植物種為供試植物種，采用人工撒播的方式，連續(xù)開展了多年的植被恢復(fù)試驗(yàn)；其中2008年和2009年撒播的部分供試植物種（中間錦雞兒、中國沙棘、變色錦雞兒、西藏錦雞兒、西藏沙棘、江孜沙棘）在山坡流動沙地物種多樣性調(diào)查時未見存活苗[4]。河灘、山坡流動沙地的植被恢復(fù)效果較好，2～3年生的新播植被蓋度在35%以上[14]。山坡流動沙地的坡向主要為東坡和東南坡，少部分為南坡，植被恢復(fù)時僅在四周進(jìn)行了圍欄封育，無任何地面處理和灌溉措施，完全依靠天然條件進(jìn)行植被恢復(fù)。

2 研究方法

2.1 樣地調(diào)查

2011年7月，通過樣帶調(diào)查法，分別在丘間地和迎風(fēng)坡兩種土地類型布設(shè)調(diào)查樣帶，進(jìn)行了山坡流動沙地植被恢復(fù)的群落學(xué)調(diào)查，其中每個類型做1個重復(fù)。具體方法為以5 m×5 m的樣方作為基本格子單位，自山坡底部向頂部，隨高程增大而不斷設(shè)置新的調(diào)查樣方，組成一個寬5 m、由一系列樣方組成的調(diào)查樣帶。布設(shè)的4條調(diào)查樣帶包含了160個5 m×5 m的調(diào)查樣方，獲取了7738個植株的調(diào)查數(shù)據(jù)（表1）。丘間地的坡度范圍為2°～31°，迎風(fēng)坡的坡度范圍為1°～23°，有些丘間地調(diào)查樣方的坡度大于迎風(fēng)坡，因?yàn)槠渚前l(fā)育在河谷山坡流動沙地上，是由河谷特殊的地形條件造成的。

表1 山坡流動沙地恢復(fù)植被4條調(diào)查樣帶的基本情況Table 1 Basic situations of the four survey belts of recovered vegetation on valley-slope sand dunes

2016年7月，在上述調(diào)查樣帶中選擇10個調(diào)查樣方進(jìn)行抽樣調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要包括樣方的物種組成、植被蓋度以及調(diào)查植物種的個體數(shù)目、冠幅、高度、分蓋度等。同時用GPS記錄下樣方中心點(diǎn)的經(jīng)緯度、高程，用羅盤測定其坡度、坡向等。

2.2 分析方法

2.2.1 植被生長指標(biāo)

植株體積是反映其形體大小的重要指標(biāo)，植株較大的物種能很好地庇護(hù)流動沙地植被恢復(fù)幼苗的存活和生長。本研究以沙生植物植株長短兩個冠幅和地上部分的高度三者的乘積計算植株體積，以其立方根代表植株形體大小[8，17]（不考慮量綱），并用植株形體大小和植株高度作為表征植被生長狀況的重要指標(biāo)。

2.2.2 物種多樣性指標(biāo)

（1）物種豐富度指數(shù)

豐富度指數(shù)S=樣方中的物種數(shù)。

（2）α多樣性

α多樣性指某個群落或生境內(nèi)部的物種多樣性，考慮了群落中不同物種的重要值，從而比直接的物種豐富度指標(biāo)更為準(zhǔn)確地反映了植物群落的多樣性特征[18-20]。本研究采用3個指標(biāo)（Shannon-Wiener指數(shù)，Simpson指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)）來測度山坡流動沙地植被恢復(fù)群落的α多樣性。

式中：Pi為物種i的個體數(shù)占所有物種個體總數(shù)的比例；N為所有物種個體總數(shù)；S為物種i所在樣方的物種總數(shù)。

（3）β多樣性

β多樣性是指沿著某一環(huán)境梯度物種替代的程度或速率[12]，用以分析不同生境間的梯度變化，可以較直觀地反映不同群落間物種組成的差異[21-23]。本研究采用3個指標(biāo)（Jaccard指數(shù)，Cody指數(shù)和S?renson指數(shù)）來測度山坡流動沙地植被恢復(fù)的β多樣性。

式中：c為相鄰兩個群落的相同物種數(shù)；a和b分別為群落A和群落B的物種數(shù)。

3 結(jié)果和分析

3.1 植被恢復(fù)的物種記載和生長狀況

在160個調(diào)查樣方中共記載了14個植物種，隸屬9個科12個屬（表2）。個體數(shù)較多的為固沙草（Orinus thoroldii）（3424個）、沙米（Agriophyllum squarrosum）（2167個）、花棒（Hedysarum scoparium）（1030個），其他依次為毛瓣棘豆（Oxytropis sericopetala）（291個）、拉薩狗娃花（Heteropappus gouldii）（163個）、楊柴（Hedysarum fruticosum var.mongolicum）（145個）、藏沙蒿（Artemisia wellbyi）（75個）、籽蒿（A.sphaerocephala）（22個）、砂生槐（Sophora moorcroftiana）（22個）、沙拐棗（Calligonum mongolicum）（19個）、荊包紫金標(biāo)（Ceratostigma ulicinum）（10個）、藏布三芒草（Atistida tsangpoensis）（7個）、香柏（Sabina pingii）（2個）、戟葉醉魚草（Buddleja hastata）（1個）。在上述7378個調(diào)查植物個體中，花棒、楊柴、籽蒿、沙拐棗為引進(jìn)的我國北方優(yōu)良沙生植物種，其中花棒、楊柴在山坡流動沙地的適應(yīng)性較好；其余為西藏當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土沙生植物種（藏沙蒿、砂生槐），且大部分為原生沙地植被（如固沙草、藏布三芒草、香柏、荊包紫金標(biāo)、戟葉醉魚草）或植被恢復(fù)形成的適宜生境條件由試驗(yàn)基地外侵入而新定居的（如拉薩狗娃花、沙米、毛瓣棘豆）物種。

表2 主要調(diào)查物種植株形體大小和高度的統(tǒng)計特征Table 2 Statistical values of plant volume cube root and height of the main surveyed species

從植株形體大小的均值來看，花棒最大（36.09），其次為籽蒿（35.85）、沙拐棗（34.90）、藏沙蒿（33.28）、毛瓣棘豆（21.04）和荊包紫金標(biāo)（13.83），再次為楊柴、砂生槐、沙米和拉薩狗娃花（統(tǒng)計均值＜10）。

從植株高度的均值來看，籽蒿最高（45.50 cm），其次為花棒（37.9 cm）、沙拐棗（29.90 cm）、藏沙蒿（26.27 cm）、毛瓣棘豆（18.92 cm）、楊柴（17.99 cm）、荊包紫金標(biāo)（11.15 cm），再次為砂生槐、沙米和拉薩狗娃花（統(tǒng)計均值＜10）。就最大值而言，花棒的最高（310 cm），并遠(yuǎn)大于楊柴（81 cm）、沙拐棗（81 cm）、籽蒿（80 cm）、藏沙蒿（65 cm）、毛瓣棘豆（50 cm）、砂生槐（42 cm）等。

可以看出，山坡流動沙地植被恢復(fù)適應(yīng)較好的植物種有花棒、楊柴、籽蒿和沙拐棗等，大都是我國北方引進(jìn)的優(yōu)良沙生植物種。鄉(xiāng)土植物固沙草和沙米的個體數(shù)最多，能在植被恢復(fù)初期起到阻沙作用，有利于其他物種的定居，可作為流動沙地自然恢復(fù)的先鋒植物。

3.2 物種豐富度和α多樣性的空間差異

由圖1可見，4條調(diào)查樣帶的物種豐富度（S）均較低（＜7）。樣帶1、樣帶2的物種豐富度（平均值分別為2.53和4.3）總體高于樣帶3、樣帶4（平均值分別為2.0和2.52），這與調(diào)查樣帶所在的山坡流動沙地微地形有關(guān)，丘間地的生境條件較好，有利于新播植物種子的出苗和定居，物種豐富度和植被蓋度優(yōu)于迎風(fēng)坡。物種豐富度較高的樣方主要由于具有灌木－草本的雙層結(jié)構(gòu)，既包含從我國北方引進(jìn)的優(yōu)良沙生植物灌叢（花棒、楊柴等），又有西藏鄉(xiāng)土沙生草本植物（固沙草、沙米等）。樣帶3、樣帶4的物種豐富度分別在樣方11至樣方24、樣方13至樣方21有兩個明顯的低值區(qū)，這與所在的樣方坡度較大，沙地流動性強(qiáng)，加之風(fēng)蝕劇烈，新播及原有植物無法存活或物種單一、植被蓋度較低有關(guān)（圖1），調(diào)查樣方內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)有零星生長的花棒或固沙草。

可以看出，Shannon－Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)均以樣帶2數(shù)值最大、樣帶1最小，Pielou均勻度指數(shù)以樣帶4數(shù)值最大、樣帶3最小，這說明丘間地所在的樣帶2包含的植物種類較多而樣帶1較少，迎風(fēng)坡所在的樣帶4包含的植物種類較多而樣帶3較少。結(jié)合物種豐富度和植株個體數(shù)（圖1和表1）可以發(fā)現(xiàn)，Shannon－Wiener指數(shù)在4個調(diào)查樣帶之間的變化較大，Simpson指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)的變化均較小，α多樣性指數(shù)總體上表現(xiàn)為隨物種豐富度的增大而增加的趨勢，山坡流動沙地的沙丘部位和類型的變化對α多樣性指數(shù)的影響較小。

就同一個樣帶內(nèi)不同α多樣性指數(shù)之間的大小而言，除樣帶3外，樣帶1、樣帶2和樣帶4總體上均表現(xiàn)為Shannon－Wiener指數(shù)＞Simpson指數(shù)＞Pielou均勻度指數(shù)，且隨著海拔增加（樣方編號增大），同一個樣帶內(nèi)3個α多樣性指數(shù)的波動性變化趨勢相似，反映了基本一致的結(jié)果（圖1）。

圖1 山坡流動沙地恢復(fù)植被4條調(diào)查樣帶的α多樣性變化Figure 1 Changes of α species diversity in the four survey belts of recovered vegetation on valley-slope sand dunes

3.3 β多樣性的空間差異

由圖2可見，表示群落相似性的Jaccard指數(shù)和S?renson指數(shù)在不同調(diào)查樣帶之間的變化趨勢一致，均表現(xiàn)為迎風(fēng)坡（樣帶3、樣帶4）大于丘間地（樣帶1、樣帶2），表示群落相異性的Cody指數(shù)的變化趨勢與Jaccard指數(shù)和S?renson指數(shù)相反，表現(xiàn)為丘間地（樣帶1、樣帶2）大于迎風(fēng)坡（樣帶3、樣帶4）。就同一個樣帶內(nèi)不同β多樣性指數(shù)之間的大小而言，4個調(diào)查樣帶內(nèi)Jaccard指數(shù)和S?renson指數(shù)隨海拔增加（樣方編號增大）的變化趨勢基本一致，但與Cody指數(shù)的變化趨勢相反。山坡流動沙地沙丘部位和類型的變化對3個β多樣性指數(shù)的影響均較大。

Jaccard指數(shù)和S?renson指數(shù)隨著海拔增加，表現(xiàn)為無規(guī)律的波動趨勢。由于山坡流動沙地的坡度大、流動性強(qiáng)，有些調(diào)查樣方?jīng)]有新播或原生植物生長，比如樣帶1在樣方22至樣方25、樣帶2在樣方8至樣方9、樣帶3在樣方11至樣方12等，存在β多樣性指數(shù)的空值區(qū)，直接影響了該樣帶的β多樣性?？傮w而言，丘間地的群落相似性大于迎風(fēng)坡，這表明在群落梯度上丘間地的物種多樣性恢復(fù)效果較好。

4 討論

植被蓋度是各種環(huán)境因子與植物綜合相互作用的結(jié)果，能夠較好地反映局地生境質(zhì)量的好壞[24]。Pearson相關(guān)分析表明，物種豐富度、除Simpson指數(shù)外其他α多樣性指數(shù)和β多樣性指數(shù)均與植被蓋度呈不顯著的正相關(guān)（表3）。這說明物種多樣性恢復(fù)主要受山坡流動沙地微地形的間接影響，表現(xiàn)為植被蓋度與高程95%顯著性水平的負(fù)相關(guān)，高程與坡度99%顯著性水平的正相關(guān)。4個調(diào)查樣帶的最大坡度介于22°～31°，不同樣帶之間坡度的差異較小。物種豐富度、α多樣性和β多樣性與坡度之間的相關(guān)關(guān)系均不顯著（表3）。與物種豐富度不同的是，α多樣性指數(shù)較高的樣方（如樣帶1的樣方8和樣方36），植被蓋度低、坡度較大，沒有物種能占據(jù)優(yōu)勢；而坡度較小的樣方，物種多樣性指數(shù)卻較低（圖2）。坡度主要影響水文和落種穩(wěn)定性，坡度越大，種子越易滑落，種子位移對山坡流動沙地人工撒播治沙不利[25]，造成植被蓋度隨坡度變化較大。由于山坡流動沙地基本無原生植被，植被恢復(fù)形成了以花棒、楊柴等占優(yōu)勢的灌木層，且植株形體較大，導(dǎo)致有些調(diào)查樣方雖然植被蓋度較大，但α多樣性較低（圖2）。

一般認(rèn)為，物種多樣性隨海拔的上升而降低，但也有研究認(rèn)為物種多樣性隨海拔的升高先增加后減少[26-28]。本研究的調(diào)查樣帶海拔介于3575～3709 m，相對高程較小，僅為134 m。山坡流動沙地α多樣性和β多樣性指數(shù)沿海拔增加的變化規(guī)律不明顯（圖2和圖3），區(qū)別在于α多樣性和β多樣性指數(shù)在群落水平上的變異程度均低于它們的物種豐富度指數(shù)，說明人工促進(jìn)植被恢復(fù)對增加群落內(nèi)物種個體數(shù)影響較大[13]。Pearson相關(guān)分析表明，物種豐富度、α多樣性指數(shù)和除Cody指數(shù)外其他β多樣性指數(shù)均與高程呈不顯著的負(fù)相關(guān)性（表3），這可能是由于α多樣性不僅僅反映了物種數(shù)量多少（豐富度）的信息，還反映了物種數(shù)量的相對多度分布的信息。與自然植被不同，人工促進(jìn)植被恢復(fù)條件下山坡流動沙地的物種多樣性沿海拔的變化不明顯，由于相對高程較小，隨著海拔的上升，在當(dāng)前尺度下群落的熱量條件變化不顯著[29]，海拔不是影響山坡流動沙地物種多樣性恢復(fù)的主要因素。

圖2 山坡流動沙地恢復(fù)植被4條調(diào)查樣帶的β多樣性變化Figure 2 Changes of β species diversity in the four survey belts of recovered vegetation on valley-slope sand dunes

表3 山坡流動沙地物種多樣性恢復(fù)與生境因子的相關(guān)系數(shù)Table 3 Pearson coefficients between different species diversity indexes and habitat factors on valley-slope sand dunes

2016年8月，在《西藏航空》報道的“騎著單車拍飛機(jī)”，以西藏山坡流動沙地植被恢復(fù)試驗(yàn)基地為背景，刻畫出一架西藏航空B-6473飛機(jī)正在起飛的照片，反映了雅魯藏布江中游沙化土地植被恢復(fù)的現(xiàn)狀。2016年7月下旬，筆者對2011年布設(shè)的160個調(diào)查樣方隨機(jī)抽取10個進(jìn)行了再次調(diào)查（圖3和表4），發(fā)現(xiàn)山坡流動沙地植被平均蓋度已達(dá)65.6%，最大可達(dá)94%。花棒、楊柴、籽蒿生長較好?；ò舾叨瓤蛇_(dá)410 cm，冠幅可達(dá)560 cm×520 cm，所形成的巨大灌叢，已見小鳥在其中筑巢，野兔在根部打洞；楊柴高度達(dá)261 cm，冠幅可達(dá)370 cm×410 cm；籽蒿的高度達(dá)122 cm，冠幅僅為80 cm×110 cm。物種豐富度介于3～6，平均為4.5，明顯高于2011年的平均值（圖3a）。這表明2016年的植被蓋度和物種多樣性較2011年得到顯著提高，山坡流動沙地的植被恢復(fù)效果得到明顯改善。然而，本文關(guān)于物種多樣性變化研究尚存在不足之處，僅從空間差異性方面分析了物種多樣性變化，重在查找影響物種多樣性恢復(fù)的地形因素，沒能從時間變化和樣地全面調(diào)查的角度，動態(tài)分析山坡流動沙地2011—2016年物種多樣性變化規(guī)律，這是下一步需要重點(diǎn)加強(qiáng)研究之處。

5 結(jié)論

（1）西藏山坡流動沙地植被恢復(fù)適生植物種主要有花棒、楊柴、籽蒿、沙拐棗、藏沙蒿、固沙草和沙米，丘間地由于坡度較小、生境條件較好，有利于新播植物種子的出苗和定居，物種豐富度和植被蓋度優(yōu)于迎風(fēng)坡。

圖3 西藏山坡流動沙地植被恢復(fù)效果Figure 3 Vegetation recovery on the valley-slope sand dunes of Tibet

表4 2016年抽查樣方的植被蓋度和物種豐富度Table 4 Vegetation coverage and species richness of sampling quadrats surveyed in 2016

（2）物種豐富度的高低取決于山坡流動沙地是否具有灌木－草本的雙層結(jié)構(gòu)，綜合表現(xiàn)在既有從我國北方引進(jìn)的優(yōu)良沙生植物灌叢（花棒、楊柴等），又有西藏鄉(xiāng)土沙生草本植物（固沙草、沙米等）。α多樣性指數(shù)總體上表現(xiàn)為隨物種豐富度的增大而增加的趨勢，山坡流動沙地的沙丘部位和類型變化對α多樣性指數(shù)的影響較小。

（3）山坡流動沙地恢復(fù)植被的物種多樣性變化主要受植物種選擇和局部微地形影響，建議通過設(shè)置沙障等地面處理措施改變微地形，或采用沿等高線人工腳踩回頭撒播的方法，以提高山坡流動沙地植被和物種多樣性恢復(fù)效果。

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Restoration of plant species diversity on valley slope sand dunes and the influencing factors in Tibet,China

LI Hai-dong,LIN Nai-feng,LIAO Cheng-rui,FANG Ying*
（Nanjing Institute of Environmental Sciences,Ministry of Environmental Protection,Nanjing 210042,China）

Desertification has been described as one of the most critically important global problems.By 2014,the sandification area of Tibet Autonomous Region,China was 21.58×104km2,and caused immense damages to regional ecological security and local socioeconomic development.In this paper,the plant species composition and vegetation recovery situation were investigated on sand dunes in the alpine valley slope of the middle reaches of Yarlung Zangbo River of Tibet,China,based on field surveys of four belt transects and 160 quadrats established on two types of interdune and windward sides of sand dunes,respectively.Firstly,the changes in species richness,α diversity,and β diversity were analyzed,and then the influences of elevation,slope,and vegetation coverage on species diversity were explored.The purpose of this study was to provide a practical basis for vegetation and biodiversity restoration on sand dunes in the Tibetan Plateau.The results showed that there were 14 species in the 160 quadrats of vegetation recovery of valley slope sand dunes in 2011,belonging to 12 genera in nine families.In terms of α diversity,the change in the Shannon-Wiener index between the four belt transects was relatively large,while the changes in the Simpson index and Pielou evenness index were small.Generally speaking,the α diversity index presented a similar increasing trend with that of species richness.In terms of β diversity,the community similarity of interdunes was greater than that of windward dunes,and from the viewpoint of community gradient,the result of species diversity restoration on interdunes was also better than that ofwindward dunes.The filed survey in 2016 showed that the average vegetation coverage had reached 65.6%,with the highest 94%.The main factors that influenced the restoration of species diversity were microtopography on valley slope sand dunes and screening for suitable plant species.To improve the species diversity of vegetation restoration,several measures could be used,such as setting a sand barrier to alter the microtopography,using an approach which sows seeds into footprints trampled on sand dunes by feet following the contours of the mountain,or increasing the number of plant species.

alpine sandy land;vegetation recovery;plant diversity;topographic influence;Tibetan plateau

Q948

A

1672-2043（2017）09-1762-09

10.11654/jaes.2016-1605

李海東，林乃峰，廖承銳，等.西藏山坡流動沙地物種多樣性恢復(fù)及影響因素[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2017,36（9）：1762-1770.

LI Hai-dong,LIN Nai-feng,LIAO Cheng-rui,et al.Restoration of plant species diversity on valley slope sand dunes and the influencing factors in Tibet,China[J].Journal of Agro-Environment Science,2017,36（9）:1762-1770.

2016－12－14

李海東（1984—），男，博士，副研究員，主要研究方向?yàn)樯鷳B(tài)保護(hù)與修復(fù)。E-mail：lihd2020@163.com

*通信作者：方 穎E-mail：fangying@nies.org

環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41301611）；江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（BK20141091）

Project supported：The Basic Special Business Fund for Research and Development for the Central Level Scientific Research Institutes,Nanjing Institute of Environmental Sciences,Ministry of Environmental Protection;The National Natural Science Foundation of China（41301611）;The Natural Science Foundation of Jiangsu Province（BK20141091）