全 文 ：林业科学研究 2004, 17(增刊) : 127~ 130
Forest Research
文章编号: 10011498( 2004)增刊012704
沙地飞播造林植被变化的研究
张广才1, 黄利江1, 于卫平1, 王富伟2, 刘伟泽2, 张德龙2, 王 涵1
( 1 宁夏林业研究所,宁夏 银川 750004; 2 宁夏盐池县林业局,宁夏 盐池 751500)
关键词: 飞播造林;治沙; 植被变化;植被盖度;生物量
中图分类号: S72572 文献标识码: A
飞播治沙是一项快速而有效的治沙措施,是沙质荒漠化土地植被重建与恢复的重要途径。
我国的飞播治沙无论是研究水平还是生产规模, 都已走到世界的前列[ 1, 2]。毛乌素沙地是我
国飞播治沙试验开始最早、成效最为显著的沙区之一[ 1] ,然而,沙区飞播用种主要是能够适应
流沙环境的物种[ 3] , 飞播后随着沙丘的固定及表层土壤的形成, 沙层水分状况也随之变化。为
此,探讨飞播后植被变化情况,研究飞播植被维持年限在生产实践中有其重要的意义。
收稿日期: 20040605
项目基金: 国家林业局天保工程科技支撑项目 盐池县飞机播种造林绿化荒沙技术示范 ;国家重点科技攻关西部
专项课题 宁夏防沙治沙及沙产业技术开发 ( 2001BA901A34)
作者简介: 张广才( 1979 ! ) ,男,宁夏固原人,研究实习员.
地处毛乌素沙地南缘的盐池沙区, 从 1986年开始飞播沙旱生固沙植物,对该区流沙的治
理,草场植被恢复起到很好的作用[ 1, 4, 5] ,目前大部分播区已由原来的流动沙地变为半固定和
固定沙地,播区植被也有较为明显的变化。根据作者对部分播区的实地考察,论述了沙地飞播
后植被变化情况,以期为今后沙区飞播植物种和播区选择及播后管理提供参考。
1 研究区概况与植被现状
研究区位于宁夏盐池县马儿庄播区,地处毛乌素沙地南缘, 属于鄂尔多斯台地向黄土高原
过渡地带,典型大陆性气候, 风大沙多, 气候干旱。年均气温 76 ∀ , #10 ∀ 的积温 2 9201
∀ ,年均降水量 2377 mm, 年均蒸发量 2 9396 mm, 年日照 2 8867 h。天然植被以油蒿
( Artemisia ordosica Krasch)、沙米( Agriophyllum squarrosum ( L) Moq)为主,植被盖度< 10% ;飞
播植被以杨柴( Hedysarum leave Maxim)、花棒( Hedysarum Scoparium Fish)、籽蒿( Artemisia sphae
rocephala Krasch)、沙打旺( Astragalus adsurgens Pall)为主,还零星分布一些柠条( Caragana in
termidia Kuang et HCFu)灌丛,植被盖度达到 30% ~ 50%。
2 研究方法
2. 1 样地的选择
沙地飞播后,飞播植物自身会引起群落环境的变化,而群落环境的变化又对植被产生一定
的影响,群落与群落环境的变化及二者之间的相互影响关系都是一个复杂的过程,本文仅从植
物群落的变化方面探讨研究。由于播区飞播年限、沙地条件都不尽相同,在取样时尽可能做到
取样部位生境条件的相对一致。3 个播区均为流动沙丘, 其中 ∃区为 1999 年播区, %区为
2000年播区, &区为 2002年播区。
2. 2 调查方法
用样方法进行调查, 样方面积 10 m∋ 10 m,从中再取1 m ∋ 1 m小样方调查草本植物,调查
不同年份飞播区植物种的组成及群落的数量特征,每一播区一般选取 3~ 5个样方, 然后求其
平均值。调查内容包括植物种的组成、盖度、生物量、植物种密度、放牧对植被影响等。
3 结果与分析
31 不同播区植物种和盖度的变化
分别对盐池县马儿庄乡 1号播区 ∃、%和青山乡播区 &的飞播造林试验区进行了调查。
表1反映了飞播前各播区天然植被物种的组成, 除油蒿外,主要以沙地先锋植物沙米、沙地旋
覆花( Inula salsoloides Ostenf)、沙竹( Psammochloa villorsa ( Trin) Bor)为主, 总盖度< 10%。飞
播造林后该区植物种增加到 10种以上,主要有飞播植物种籽蒿、杨柴、花棒、沙打旺等。飞播
后当年植被盖度#14%。由于该播区沙丘较为平缓, 高大沙丘很少, 且丘间地较多, 3 a后盖度
达456% ,群落内种的组成更为丰富,除了原有种和飞播种外,出现了雾冰藜( Echinopsilon di
varicatum Kar)、苦荬菜( Sonchus brachytus DC)、披针叶黄华( Thermopsis lanceotata RBr)、小画
眉草( Eragrostis poaeoides Beauv)等草本植物。另外,杨柴群落在种的组成上的变化,就群落的
空间结构而言, 从飞播前的简单发展到复杂: 如马儿庄播区群落灌木层可分为沙柳( Salix
psammophila CWang et ChYYang)、花棒层和杨柴、油蒿层两个亚层,前者盖度小,后者趋于增
大。从播区沙丘各部位来看, 以丘间地、迎风坡中下部、背风坡下部植被覆盖情况较好,植被盖
度分别达 528%、453%、387%,部分播区沙丘迎风坡上部及丘顶、背风坡上部仍处于裸露状
态或只有零星植物生长。
表 1 不同年份的播区植物种及植被盖度的变化
年份 播区 播前盖度/ % 播前植物组成 飞播植物种 调查时物种数 调查时盖度/ %
1999 ∃ 7 沙米、油蒿、沙竹 杨柴、籽蒿、柠条 16 456
2000 % 8 沙米、油蒿、沙竹 杨柴、花棒、籽蒿、柠条 12 242
2002 & 8 沙米、油蒿、沙旋覆花 杨柴、花棒、油蒿、柠条、沙打旺 11 143
注: %区播后 3 a,新增物种 9种
32 群落的生物量变化
图 1 群落生物量随时间的变化
从群落优势种的生物量随时间变化来看,
播后 3 a 杨柴的生物量增加幅度远大于油蒿,
随着群落自身的发展, 群落中油蒿的作用逐渐
增加, 也有植物不断侵入(图 1)。在 1999年开
始飞播时,草本层生物量只有 6 g(m- 2,经过飞
播, 3 a其生物量达到 52 g(m- 2。
从图 2中可以看出,在人为干预下,油蒿生
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图 2 不同干扰对群落生物量分布结构的影响
物量的空间分布变化比杨柴的变化明显, 在强
度放牧条件下(样地 1) , 当年生枝叶生物量比
例减少,而老枝部分的生物量比例增大; 在无
人干扰下(样地 2) , 生物量较高。杨柴的变化
趋势不大, 在 3 种状态下, 老枝的生物量比例
均高于当年生枝叶和枯枝, 在合理干预下, 更
新良好,对生物量影响不大。
33 植物种群密度的变化情况
从表 2 可以看出, 经过飞播后, 植物的密
度发生明显的变化, 其中杨柴、籽蒿、沙打旺是飞播植物种,有效地增加了该沙区的植物数量。
白草( Pennisetum Flaccidum Griseb)和小画眉草等物种从无到有, 其密度分别为 63、56株(
m- 2, 赖草( Leymus secalinus Tzvel)、牛枝子( Lespedeza potaninii VVassil)、甘草( Glycyrrhiza uralen
sis Fisch)的密度都比对照区有所增加,这些物种的出现与增多, 说明飞播后该区的生境发生
了一定的变化。另外沙米、牛心朴子 ( Cynanchum komarovii ALIljnski)、沙珍棘豆( Oxytropis
psammocharis Hance)的密度分别比对照区少 103、63、6株(m- 2, 这是由于对照区仍处于自由
状态,生境还不适宜一些优良禾本科植物的定居繁殖, 新的株丛很难形成,而沙米、牛心朴子、
沙珍棘豆能适应比较恶劣的环境, 所以它们的密度大于飞播区。
表 2 主要植物密度调查
序号 植物名称 飞播区植物密度/
(株(m- 2)
对照区植物密度/
(株(m- 2)
飞播区植物高度/
cm
对照区植物高度/
cm
1 杨柴 035 353
2 籽蒿 115 257
3 沙打旺 62 972
4 柠条 04 012 517 126
5 沙米 37 14 30 15~ 55
6 白草 63 352 313
7 赖草 51 07 10~ 35 10~ 25
8 牛枝子 12 84 10~ 45 7~ 29
9 甘草 23 1 328 295
10 小画眉草 56 124
11 牛心朴子 33 96 306 273
12 沙珍棘豆 106 163 318 286
34 植物变化与生境的关系
飞播造林对沙地生境有改良作用[ 6] ,具体表现为地表植被盖度的增加,地表粗糙度的增加
等。播前大片植被稀疏的流沙地, 经过飞播, 飞播植物种的生长改变了地表结构,地表风蚀减
弱,沙物质得到固定, 为先锋植物的入侵、定居提供了条件,同时生境的变化也影响植被的变
化,由于土壤有机质和肥力的提高,有利于更多的 1年生或多年生植物定居繁殖。随着植被盖
度的增大,土壤结皮加厚,土壤水分条件也发生变化,导致一部分植物种衰退,新的植物种又开
始繁衍生长。
129增刊 张广才等: 沙地飞播造林植被变化的研究
4 小结
( 1)飞播造林过程中植被改变了沙地环境,为更多的植物种的入侵定居提供了生长条件。
群落生境及土壤水分的变化是群落发生变化的重要机理之一。
( 2)人为干扰在一定程度上决定飞播植被的变化;过度放牧可使生境恶化,植被发生逆向
演替; 合理放牧(冬春放牧或划区轮牧)和经营管理(平茬、刈割)可减少覆盖度和生物量[ 7, 8] ,
从而使植被处于相对稳定的阶段。
(3)保持沙地半固定状态,防止植被衰退。把沙地控制在半流动或半固定阶段, 而不发展
到固定阶段,这样沙地不至于形成厚的结皮, 降水容易下渗; 植被盖度相对较小, 水分蒸腾少,
可以避免植被因缺水而衰退。
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Study on Vegetation Change after Afforestation by Aerial Seeding
on Sandy Land
ZHANG Guangcai1 , HUANG Lij iang 1, YU Weiping 1, WANG Fuwei2,
LIU Weize2 , ZHANG Delong2 , WANG Han 1
(1Ningxia Forestry Inst itute, Yinchuan 750004, Ningxia, China;
2Forestry Bureau of Yanchi County, Yanchi 751500, Ningxia, China)
Abstract: Based on 3year) s investigatin data of aerial seeding on Maerzhuang plot of Yanchi County, the
changes of vegetation and dominant species population after aerial seeding were analyzed. The authors explored
the relationship between vegetation change and habitat, and put forward some measures to prolong the growth
phase of aerialseeded plants. The results of the shortterm investigation showed after aerial seeding, the species
did not change a lot, but the vegetation coverage and biomass increased significantly.
Key words: aerial seeding; vegetat ion change; vegetation coverage; biomass
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