科尔沁沙地植被群落结构及其空间格局与生境因子响应关系研究

发布时间：2019-09-04 07:19

【摘要】：本研究以科尔沁沙地中拥有完整的沙丘-草甸梯级生态系统的阿古拉生态水文试验区为研究对象,利用多元回归树(MRT)群落分类与除趋势典范对应分析(DCCA)排序法,根据大采样尺度收集到的19个50 m×50 m自然植被样地的植被和生境因子数据,定量分析了植被群落类型及结构与生境因子间的关系,并使用结构方程模型(SEM)利用收集筛选的小采样尺度下的291个1 m×1 m样方的植被和生境因子数据,对研究区的"地形条件"、"表层土壤条件"、"水文条件"与"植被空间格局"间的响应关系进行验证性因子分析。本研究能够为该区域生态系统恢复提供理论支持和建议,并为结构方程(SEM)在生态学中的进一步应用和研究提供了例证。主要研究结果如下:(1)以流动沙丘上先锋植物沙米群落为植被恢复的起点,结合大小采样尺度下的研究结果可知,研究区天然植被的恢复过程中相继出现的优势种为:沙米-→狗尾草→牛筋草、雾冰藜、差巴嘎蒿→花苜蓿、叉分蓼、木岩黄芪→羊草、小叶锦鸡儿。(2)通过MRT植被群落分类,基于大尺度采样的19个天然植被样地可被划分成差巴嘎蒿群落、羊草群落、小叶锦鸡儿群落和芦苇群落。差巴嘎蒿群落的植被Shannon多样性指数、盖度和单位面积生物量与其他3个群落的植被生态指标有明显的差异,该群落的生境条件最差。羊草群落和小叶锦鸡儿群落的植被结构特征和生境条件相似;芦苇群落分布在湖边区域,地下水位埋深不足1 m,土壤的保水持水能力都超过其他3个群落分布的区域,群落中的植被生长旺盛,但由于土壤严重的盐碱性,该群落植被多样性较低。(3)通过对结构方程模型的评价和修正,发现将地下水位埋深作为"水文条件"的测量变量构建的模型优于将高程作为"地形条件"的测量变量和地下水位作为"水文条件"的测量变量构建的模型。(4)通过构建研究区"地形条件"、"表层土壤条件"和"水文条件"与"植被空间格局" 4个潜变量间的因果结构方程模型,模拟结果定量的给出了各因子间直接和间接影响效应。模拟结果表明"表层土壤条件"即受到地形条件的显著影响,又显著影响着"水文条件"和"植被空间格局",直接影响系数分别是-0.69、0.91和-0.66。"水文条件"对"植被空间格局"的响应关系不显著,响应系数只有-0.22。
【图文】：

８科尔沁沙地植被群落结构及其空间格局与生境因子响应关系研究逦逡逑２材料与方法逡逑２．邋１研究区概况逡逑２．邋１．邋１研究区地理位置逡逑研宄区位于我国科尔沁沙地东南缘，接近于科尔沁沙地与松辽平原的交接地带，逡逑如图２所示，行政隶属于内蒙古自治区通辽市科尔沁左翼后旗的阿古拉镇，地理坐逡逑标范围是东经１２２°３３１０〃￣１２２°４１＇００〃，北纬４３°１８＇４８〃￣４３°２ｒ２４〃，总研宄面积约为逡逑５５ｋｍ２，为荒漠化的农牧交错区。科尔沁沙地整个地表以沙坨地与草甸地以及河流逡逑与湖沼镶嵌分布形成其特色的微波状起伏平原，研究区是这些特色微波中的一个，逡逑属于典型的沙丘－过渡带－草甸相间分布的地区（当地人称之为坨甸相间地区），水文逡逑生态系统受沙丘、草甸、湖泊的交互影响。逡逑

．野外试验于２０１５年５月开春时期开始，首先根据研宄区沙丘－过渡带－草甸相间逡逑分布的地形地貌类型及土地利用方式，在研究区东、中、西部设立了３条南北走向逡逑的调查断面。逡逑大采样尺度：在３条调查断面上每隔４００邋ｍ设置一个调查点，共布设了邋２９个逡逑５０邋ｍｘ５０ｍ长期调查点，具体位置见图３。对于只生长草本植物的调查点，依据草逡逑本植物种的种类复杂程度及生长状态，依次在大样方内布设３？６个１邋ｍｘｌ邋ｍ的草本逡逑样方；对于生长有灌木小叶锦鸡儿的调查点，增设９株固定测量样株，，作为大（３ｍ逡逑左右）、中（２ｍ左右）、小（ｌｍ左右）植株的３个重复；对于玉米农田，设置３个逡逑１０ｍ长４垄宽的样方，每个样方固定选取４角和中心位置的５株共计１５株玉米进逡逑行指标监测。同年５月１５日起，每１５天对各调查点的草本样方进行１次植被种类、逡逑高度和盖度的常规调查，并每隔１个月测量一次小叶锦鸡儿及玉米的植株高度、冠逡逑幅及叶面积指数，同年７月对小叶锦鸡儿和玉米样地进行了一次植株密度调查。同逡逑年８月１０日过后对其中的１９个自然植被调查样地进行了详细的植被和生境因子调逡逑查。逡逑°，０，０＇０，ｃ，°，°＊°＇0，逡逑
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q948.1

【参考文献】

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本文编号：2531584