張海濤, 梁繼業(yè),2, 周正立,2, 呂瑞恒,2

(1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 阿拉爾843300; 2.新疆塔里木大學(xué) 植物科學(xué)學(xué)院, 新疆 阿拉爾 843300)

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塔里木河中游荒漠河岸林土壤理化性質(zhì)分布特征與植被關(guān)系

張海濤1, 梁繼業(yè)1,2, 周正立1,2, 呂瑞恒1,2

(1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 阿拉爾843300; 2.新疆塔里木大學(xué) 植物科學(xué)學(xué)院, 新疆 阿拉爾 843300)

為揭示土壤理化性質(zhì)的空間變異特征及其與植物數(shù)量特征、物種多樣性的關(guān)系，運(yùn)用相關(guān)性分析和回歸分析等方法對(duì)塔里木河中游荒漠河岸林不同生境土壤理化性質(zhì)的空間變異規(guī)律及其與植物數(shù)量特征和物種多樣性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：(1) 不同生境土壤理化性質(zhì)有明顯的差異，表現(xiàn)為：土壤含水量、容重在河岸地帶大于過(guò)渡地帶和荒漠地帶，持水量、孔隙度、全鹽、pH值則隨著垂直于河岸距離的增加而增加，有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀的最大值則出現(xiàn)在水熱資源組合較好的過(guò)渡地帶，生境內(nèi)部不同土層理化因子變化呈現(xiàn)不同的規(guī)律；(2) 隨著距離河岸增加，喬木、灌木、草本的頻度、蓋度、密度存在不同程度退化，物種多樣性指數(shù)也明顯降低；(3) 植物數(shù)量特征、物種多樣性指數(shù)與土壤理化因子存在一定的相關(guān)性，全鹽量、容重、土壤含水量、pH、全氮、全磷與植物的數(shù)量特征指標(biāo)和物種多樣性指數(shù)的關(guān)系最為密切；(4) 經(jīng)回歸分析，表明土壤含水量是影響干旱地區(qū)植物生長(zhǎng)的首要因子，而土壤養(yǎng)分也是影響植物生長(zhǎng)的主要因素，且有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀與植物生長(zhǎng)狀況呈負(fù)相關(guān)。土壤理化性質(zhì)的空間變異不僅促使區(qū)域植物數(shù)量特征發(fā)生明顯變化，而且也影響群落的演替，同時(shí)，植物的空間分布特征對(duì)土壤理化性質(zhì)有明顯改良作用，通過(guò)二者關(guān)系的研究為塔里木河中游荒漠河岸林的恢復(fù)和土地沙化的治理提供理論支撐。

荒漠河岸林; 土壤理化性質(zhì); 植被生長(zhǎng)狀況; 相關(guān)分析; 塔里木河中游

土壤作為森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)交換和能量守恒的載體，為植物的生長(zhǎng)發(fā)育提供了必不可少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)植物的分布格局和群落演替起著關(guān)鍵性的作用[1-2]。土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的缺失會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的消極作用，具體表現(xiàn)為對(duì)植物種子萌發(fā)、根系分布和微量元素的攝取有一定的抑制作用，進(jìn)而成為森林群落更新與植被演替的限制條件[3-4]。同時(shí)，植物群落的分布格局、密度、種類又會(huì)對(duì)土壤的肥力、發(fā)育結(jié)構(gòu)、空間變異有很大的影響[5-6]。因此，土壤理化性質(zhì)的空間分布特征與植被的演替一直是生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一[7]。

近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，由于人類對(duì)塔里木河流域自然資源的不合理利用，使得該區(qū)水土流失加劇、地下水位下降、沙漠蔓延、土地鹽堿化加重、植被衰退、物種多樣性下降等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題更加突出，以塔里木河為屏障的綠洲—荒漠生態(tài)系統(tǒng)遭到了嚴(yán)重的破壞。干旱地區(qū)植被恢復(fù)和重建一直是生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域[8-10]。塔里木河流域位于我國(guó)西北干旱地區(qū)，其生態(tài)問(wèn)題越來(lái)越受到有關(guān)專家學(xué)者的重視，許多學(xué)者就塔里木河生態(tài)需水狀況、地下水位變化與生物多樣性之間的關(guān)系、河流水流量變化、土地利用時(shí)空動(dòng)態(tài)變化與生態(tài)環(huán)境關(guān)系等方面展開(kāi)了研究[11-14]，但是對(duì)塔里木河中游土壤理化性質(zhì)與植被關(guān)系的研究大部分集中在單因子或雙因子層面[15-16]，多重因子土壤理化性質(zhì)與植物數(shù)量特征和物種多樣性研究較少，難以系統(tǒng)地揭示該區(qū)土壤理化性質(zhì)與植物數(shù)量特征和物種多樣性之間的關(guān)系。因此，本文通過(guò)塔里木河中游不同生境荒漠河岸林土壤理化因子與植物數(shù)量特征、物種多樣性指數(shù)進(jìn)行研究，揭示影響該區(qū)植物數(shù)量特征和物種多樣性指數(shù)的主要理化因子，為塔里木河中游荒漠河岸林的生態(tài)修復(fù)提供理論依據(jù)。

1　研究區(qū)概況及研究方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于塔里木河中游(輪臺(tái)縣的英巴扎至尉犁縣恰拉)，該區(qū)夏季高溫多雨、冬季寒冷干燥，晝夜溫差大、光照資源充足、日照時(shí)間長(zhǎng)，屬于典型的暖溫帶干旱氣候[17]。地勢(shì)地平，河道錯(cuò)綜復(fù)雜，地表水資源主要來(lái)源于季節(jié)性冰雪融水。年日照時(shí)數(shù)為2 442～2 925 h，年平均氣溫為10.9℃，極端最低氣溫為-25.5℃，年平均日較差為14.6℃，≥10℃積溫4 125.3℃，無(wú)霜期180～224 d，年平均降水量為65.5 mm，年平均蒸發(fā)量為2 024 mm。土壤以胡楊林土、荒漠土、鹽堿土和沙土為主。植物組成以楊柳科、檉柳科、豆科、菊科、禾本科為主，主要的喬木有胡楊(Populuseuphratica)、灰葉胡楊(Populusprunison)等，灌木有檉柳(Tamarixspp.)、鈴鐺刺(Halimodendronhalodendron)、黑果枸杞(Lyciumruthenicum)等，草本植物是該區(qū)植物群落的主要組成部分，主要有蘆葦(Phragmitescommunis)、脹果甘草(Glycyrrhizainflata)、花花柴(Kareliniacaspica)、羅布麻(Apocynumvenetum)等。

1.2研究方法

1.2.1樣地設(shè)置和樣品采集2014年8月初在新疆輪臺(tái)縣胡楊林自然保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行野外調(diào)查，并依據(jù)地下水位的梯度和植被發(fā)育狀況，把荒漠河岸林分為河岸地帶、過(guò)渡地帶、荒漠地帶3個(gè)生境：河岸地帶地下水位<3 m，主要群叢為胡楊—檉柳—蘆葦+甘草；過(guò)渡地帶地下水位3～6 m，主要群叢為胡楊—檉柳—駱駝刺；荒漠地帶地下水位≥6 m，主要群叢為胡楊—檉柳—鹽生草。在不同生境內(nèi)分別設(shè)置3個(gè)30 m×30 m的樣地，并在樣方內(nèi)按照相鄰格子法對(duì)喬木的種類、胸徑、樹(shù)高、株數(shù)、冠幅等指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查，同時(shí)在每個(gè)樣地內(nèi)根據(jù)對(duì)角線法選取6個(gè)5 m×5 m的樣方調(diào)查灌木層，10個(gè)1 m×1 m的小樣方調(diào)查草本層，灌木、草本的調(diào)查指標(biāo)包括：種名、株數(shù)/叢數(shù)、高度、冠幅等，同時(shí)用GPS記錄每個(gè)樣方的地理位置和海拔高度。隨后，在每個(gè)30 m×30 m的樣方內(nèi)隨機(jī)選取3個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)分5層采集土樣，每層厚度為20 cm，分別用環(huán)刀和鋁盒取土，并盡量保持所取土樣的土壤結(jié)構(gòu)不被破壞，以便于對(duì)土壤的水文物理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，每層土壤另取1 kg左右?guī)Щ貙?shí)驗(yàn)室風(fēng)干剔除雜物用于土壤化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定。

表1　不同生境條件下植物群落概況

注：樹(shù)高、胸徑是指喬木更新苗、成熟木、枯死木的平均值。

1.2.2土壤理化指標(biāo)的測(cè)定采用鋁盒烘干法測(cè)定土壤含水量，容重、持水量和孔隙度則用環(huán)刀法測(cè)得[18]。土壤化學(xué)指標(biāo)的測(cè)定：有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀—稀釋熱法，全氮用半微量—開(kāi)氏法，全磷用HClO4-H2SO4法，全鉀用氫氟酸—高氯酸—火焰光度計(jì)法，pH、電導(dǎo)率分別用酸度計(jì)和電導(dǎo)率儀測(cè)定(水土比例為5∶1)[19]。

1.3數(shù)據(jù)分析與處理

1.3.1植物數(shù)量特征指標(biāo)植物群落的數(shù)量是表示一個(gè)地區(qū)植物分布格局的主要形式，其計(jì)算公式如下[20]：

(1) 頻度(F):表示群落中某種植物出現(xiàn)樣方的百分率，它是反映某種植物分布均勻程度的一個(gè)指標(biāo)，其計(jì)算公式為：

(2) 蓋度(C)：指植物地上部分垂直投影的面積所占樣地面的比率，可以用目測(cè)估計(jì)，也可以用樣點(diǎn)(測(cè)針)或格網(wǎng)法測(cè)得；

(3) 密度(D)：指單位面積，嚴(yán)格說(shuō)應(yīng)指空間的株數(shù)或生物個(gè)體數(shù)，其計(jì)算公式為：

1.3.2物種多樣性指數(shù)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(S)、Pielou均勻度指數(shù)(E)作為物種多樣性指數(shù)的表示方法[21-22]，計(jì)算公式如下：

(1)Shannon-Wiener指數(shù)(H)：

(2)Simpson指數(shù)(S):

(3)Pielou均勻度指數(shù)(E)：

E=H/ln(S)

式中：S——每一樣方的物種總數(shù)；N——S個(gè)種的全部重要值之和；Ni——第i個(gè)種的重要值。

圖表的制作采用Excel2007軟件，單因素多重比較、相關(guān)性分析、回歸分析等借助SPSS18.0軟件完成。

2　結(jié)果與分析

2.1土壤理化性質(zhì)的空間特征

隨著植物生長(zhǎng)狀況的變化和群落演替的差異，不同生境土壤理化性質(zhì)發(fā)生明顯的變化(表2，表3)。土壤含水量、容重、全氮的含量由河岸地帶至荒漠地帶逐漸降低，分別降低84.30%，9.52%，65.67%，毛管持水量、最小持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、全鹽、pH明顯增加，分別增加了18.62%，32.85%，5.57%，18.62%，30.58%，322.70%，2.56%，有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀的最高值出現(xiàn)在過(guò)渡地帶，分別為：11.86%，0.68%，6.01%，這是由于過(guò)渡地帶水熱組合合理，凋落物養(yǎng)分分解速度高于植物所吸收的養(yǎng)分。同時(shí)，隨著土層深度的增加，河岸地帶土壤含水量、容重和最小持水量呈“V”形變化，40—60cm均呈現(xiàn)最低，毛管持水量、毛管孔隙度和非毛管孔隙度則呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)，土壤養(yǎng)分和鹽分隨著深度的增加而降低，表現(xiàn)為0—20cm>20—40cm>40—60cm>60—80cm>80—100cm，過(guò)渡地帶和荒漠地帶隨著土壤質(zhì)地的均一化，土壤含水量、容重隨土層深度的增加而增加，持水量、孔隙度、鹽分、pH、養(yǎng)分等理化因子則隨土層的增加而降低，但受河水漫溢和植物根系影響，這種規(guī)律不太明顯，不同生境土壤理化因子的變異系數(shù)為0%～100%，均屬于中低等變異，且不同生境同一土層之間存在不同程度的差異。

2.2植被數(shù)量特征及多樣性指數(shù)

生態(tài)環(huán)境的異質(zhì)性是引起植物空間分布格局變化的主要因素。如圖1所示，喬木頻度在河岸地帶和過(guò)渡地帶均達(dá)95%以上，在荒漠地帶則在10%左右，蓋度在河岸地帶和過(guò)渡地帶均在80%以上，在荒漠地帶其蓋度在10%左右，密度表現(xiàn)為隨著距離河岸的增加，密度呈現(xiàn)明顯的下降；灌木的頻度表現(xiàn)為河岸地帶>過(guò)渡地帶>荒漠地帶，蓋度在三個(gè)生境下較低，均在20%以下，密度與頻度呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)；草本的頻度在三個(gè)生境條件下差異不十分明顯，均在95%以上，這與草本植物自身的適應(yīng)有很大關(guān)系，蓋度和密度則表現(xiàn)為河岸地帶至荒漠地帶呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，辛普森(Simpson)指數(shù)、香農(nóng)維納(Shannon-Weiner)指數(shù)、皮埃羅(Pielou)指數(shù)隨著垂直于河岸距離的增加而明顯下降。

注：a,b,c表示不同生境同一土層進(jìn)行單因素多重比較，p<0.05，均值欄括號(hào)內(nèi)為變異系數(shù)。下表同。

表3　不同生境土壤化學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計(jì)特征

圖1　不同生境條件下植物的分布狀況

2.3植物生長(zhǎng)特征與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性分析

由表4可知：全鹽與d1，d2，d3呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)，與f1，c1，f2，c3，H，S，E呈不同程度的負(fù)相關(guān)；pH與f1，f2，H，E呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)，與d2，d3呈顯著性負(fù)相關(guān)(p<0.05)；有機(jī)質(zhì)與f1，f3呈顯著性相關(guān)(p<0.05)，說(shuō)明有機(jī)質(zhì)不是制約該區(qū)植物生長(zhǎng)狀況的主要因子；全氮與d1，d2，c3，d3，H，E呈極顯著相關(guān)(p<0.01)，與c1呈顯著性相關(guān)(p<0.05)；全磷與d1，f2，d2，c3，d3，H，S，E呈顯著性相關(guān)(p<0.05)；全鉀與f1，c1，c2，f3呈顯著性相關(guān)(p<0.05)，土壤含水量與d1，f2，d2，c3，d3，H，E均呈極顯著相關(guān)(p<0.01)，與f1，S呈顯著性相關(guān)(p<0.05)；容重除了與c2，f3，S無(wú)相關(guān)外，與其他指標(biāo)呈不同程度的相關(guān)，綜上所述，土壤理化因子與植物數(shù)量特征、物種多樣性均呈現(xiàn)不同程度的相關(guān)。

表4　土壤理化因子與植物數(shù)量指標(biāo)的相關(guān)性分析

注：f1，c1，d1，f2，c2，d2，f3，c3，d3，H，S，E分別代表喬木的頻度、蓋度、密度，灌木的頻度、蓋度、密度，草本的頻度、蓋度、密度，Shannon-Weiner指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielou指數(shù)。*表示在0.05水平下顯著相關(guān)，**表示在0.01水平下極顯著相關(guān)，n=8。

2.4植物生長(zhǎng)特征與土壤理化性質(zhì)的回歸分析

采用逐步回歸法對(duì)喬木頻度(Y1)、喬木蓋度(Y2)、喬木密度(Y3)、灌木頻度(Y4)、灌木蓋度(Y5)、灌木密度(Y6)、草本頻度(Y7)、草本蓋度(Y8)、草本密度(Y9)、Simpson指數(shù)(Y10)、Shannon-Weiner指數(shù)(Y11)、Pielou指數(shù)(Y12)指數(shù)與土壤全鹽(x1)、pH(x2)、有機(jī)質(zhì)(x3)、全氮(x4)、全磷(x5)、全鉀(x6)、含水量(x7)、容重(x8)進(jìn)行分析(表5)，結(jié)果表明植物數(shù)量特征指標(biāo)、物種多樣性指數(shù)均與土壤理化因子呈極顯著相關(guān)(p<0.01，雙尾檢驗(yàn))，其中，土壤含水量(x7)與喬木頻度(Y1)、密度(Y3)，灌木頻度(Y6)，Simpson指數(shù)(Y10)，Shannon-Weiner指數(shù)(Y11)均有較強(qiáng)的相關(guān)性，說(shuō)明水分是干旱地區(qū)制約植物生長(zhǎng)發(fā)育的主要瓶頸。此外，全氮(x4)、全磷(x5)、全鉀(x6)、pH(x2)、有機(jī)質(zhì)(x3)與植物生長(zhǎng)狀況也存在不同程度的相關(guān)性，表明植物數(shù)量特征和物種多樣性的增加有利于土壤養(yǎng)分的循環(huán)和土壤的改良，而良好的土壤環(huán)境也有利于群落演替和植被恢復(fù)。

表5　植物生長(zhǎng)狀況和土壤理化性質(zhì)的多元回歸分析

3　結(jié)論與討論

(1) 土壤是在氣候、植被、母質(zhì)、地形、人類活動(dòng)等綜合影響下形成的，并隨著植被演替而發(fā)生明顯變化[23]。在一定程度上，植被正向演替會(huì)促使土壤理化性質(zhì)有明顯改善，同時(shí)，植被負(fù)向演替也會(huì)導(dǎo)致土壤退化。荒漠河岸林退化是以人類干擾為驅(qū)動(dòng)力、以植被減少為表現(xiàn)、以土地退化為本質(zhì)、以景觀破碎化為標(biāo)志的復(fù)合過(guò)程[24]。本研究表明植被覆蓋度高的河岸地帶土壤含水量、容重較高，持水、蓄水能力較好，而在植被發(fā)育較差的荒漠地帶土壤孔隙度較大，持水、蓄水能力嚴(yán)重不足，土壤容重下降，鹽分含量增加，值得注意的是土壤有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀的最高值出現(xiàn)在水熱組合合理的過(guò)渡地帶，主要是由于植被凋落物分解所產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)、全磷和全鉀的含量大于植被吸收的值，從而導(dǎo)致過(guò)渡地帶土壤養(yǎng)分富集。同時(shí)，植被的演替會(huì)隨地形、水分、土壤、光照的變化而呈現(xiàn)一定的規(guī)律。塔里木中游地處我國(guó)西北干旱地區(qū)，水分是制約該區(qū)社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。研究表明在水分充足的河岸地帶喬木、灌木、草本的頻度、蓋度、密度和辛普森(Simpson)指數(shù)、香農(nóng)維納(Shannon-Weiner)指數(shù)、皮埃羅(Pielou)指數(shù)均處于優(yōu)勢(shì)地位，究其原因主要是因?yàn)樵搮^(qū)地下水位為2～5 m，是植物生長(zhǎng)的合理水位[25]，而在生境退化的荒漠地帶，喬木、灌木比例逐漸減少，物種組成漸趨簡(jiǎn)單，生活型更加單一化，草本植物成為該區(qū)主要的優(yōu)勢(shì)種。同時(shí)，該區(qū)植物多樣性指數(shù)與環(huán)境退化呈現(xiàn)明顯的耦合關(guān)系，伴隨著環(huán)境退化，植被多樣性指數(shù)也明顯降低，因此，植物多樣性指數(shù)可以作為評(píng)價(jià)該區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要依據(jù)。

(2) 土壤與植物是相互統(tǒng)一的有機(jī)體，土壤水分、養(yǎng)分為植物生長(zhǎng)提供了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其合理組合有利于植被生長(zhǎng)和群落演替，同時(shí)植物群落演替所產(chǎn)生的凋落物對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、土壤養(yǎng)分和土壤蓄水能力有很好的改良作用，為植物的生長(zhǎng)和物種多樣性的穩(wěn)定提供了有利條件[26-27]。然而，植物和土壤的關(guān)系較為復(fù)雜，不同學(xué)者對(duì)不同區(qū)域的研究結(jié)果也不盡一致，楊麗霞等通過(guò)對(duì)黃土高原丘陵區(qū)不同植被類型群落多樣性與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮關(guān)系的研究表明物種多樣性指數(shù)與有機(jī)質(zhì)、全氮呈顯著性正相關(guān)[28-30]，也有研究表明小流域內(nèi)土壤化學(xué)性質(zhì)與植物多樣性呈負(fù)相關(guān)[31]。而本研究結(jié)果表明：土壤全鹽、pH、土壤容重、土壤含水量與植物的數(shù)量特征和物種多樣性的相關(guān)性較好，說(shuō)明土壤結(jié)構(gòu)和全鹽、pH是影響荒漠河岸林群落演替的主要因子。而有機(jī)質(zhì)、全磷與物種多樣性和植物數(shù)量特征的關(guān)系一般，這與王順忠在青海湖鳥(niǎo)島的研究相一致[32]，說(shuō)明該胡楊林區(qū)有機(jī)質(zhì)和全鉀的含量較低，能夠滿足植被的基本需求，但并未成為影響群落演替的主要因子，通過(guò)回歸分析進(jìn)一步表明土壤水分是限制該區(qū)群落演替的主要因子，而土壤有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀則與植物生長(zhǎng)狀況呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，這可能與不同地區(qū)環(huán)境條件，如氣候、土壤類型有直接關(guān)系。盡管土壤理化因子與植物生長(zhǎng)狀況呈現(xiàn)不同的規(guī)律，但是植被恢復(fù)是土壤改良的前提條件不容置疑，至于不同土層土壤理化性質(zhì)與植被的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。對(duì)于該區(qū)植被恢復(fù)和生態(tài)治理應(yīng)以堅(jiān)持發(fā)展為理念，限制過(guò)度開(kāi)墾、灌溉，節(jié)約用水以保持合理的地下水位，并注意引進(jìn)適宜干旱地區(qū)生長(zhǎng)(耐旱、耐鹽)物種，通過(guò)植物和土壤的相互作用逐步提高該區(qū)的生態(tài)環(huán)境，確?；哪影读仲Y源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)。

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Relationship Between Distribution Characteristics of Soil Physicochemical Properties and Vegetation in Desert Riparian Forest in the Middle Reaches of the Tarim River

ZHANG Haitao1, LIANG Jiye1,2, ZHOU Zhengli1,2, Lü Ruiheng1,2

(1.Key Laboratory of Protection and Utilization of Biological Resources inTarimBasin,XinjiangProductionandConstructionCorps,Alar,Xinjiang843300,China;2.CollegeofPlantScienceandTechnology,TarimUniversity,Alar,Xinjiang843300,China)

In order to understand the spatial variability of soil physical and chemical properties and the relationship between soil physicochemical properties and plant quantitative, species diversity. We used the methods of correlation and regression analysis to examine the relationship between soil physicochemical properties and plant quantitative, species diversity. The results showed that: (1) the physical and chemical properties of soil had significant variations in different habitats, soil water content and bulk density in riparian area were higher than transition and desert area, the levels of water-holding capacity, porosity, total salt, pH were become higher as the distance increased from the river bank, and the maximum levels of organic matter, total phosphorus, total potassium were observed in transition place where the water and sunshine had the good combination, the physical and chemical properties had different patterns in the layers of soil in interior habitat; (2) the frequency, coverage, densiteis of tree, shrub, herbal had degradated to various extents, and the species diversity indexes presented the decrease trend; (3) with the analysis of these two factors, the quantitative characteristics indicators of plant and the species in this area had a certain correlation with soil physical and chemical proterties, total salt, bulk density, water content, pH, total nitrogen, total phosphorus were most close to quantitative characteristics and species diversity index; (4) through regression analysis, it showed that the soil water content was the first factor affecting plant growth in this region, the soil nutrient was the main factor, at the same time, organic matter, total phosphorus and total potassium were negatively correlated with plant growth condition. These results suggested that soil physicochemical property changes not only led to the plant change, but also affected plant succession processes, meanwhile, the plants had the significant function for improvement of soil physicochemical properties. Studying the relationship between soil physicochemical properties and vegetation, will provide the theoretical

for the environment recovery and controling the processs of land desertification in the middle reaches of Tarim River.

desert riparian forest; soil physicochemical properties; the growth condition of vegetation; correlation analysis; middle reaches of Tarim River

2015-09-09

2015-10-07

973計(jì)劃前期研究專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2012CB723204);國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31360109);兵團(tuán)博士資金資助項(xiàng)目(2008JC15)

張海濤(1988—),男,山西省呂梁人,在讀碩士,主要從事荒漠化防治與景觀生態(tài)學(xué)。E-mail:zhht307@126.com

梁繼業(yè)(1976—),男,吉林白城人,博士,副教授,主要從事荒漠化防治與景觀生態(tài)學(xué)。E-mail:jethro123123@126.com

Q948.113

A

1005-3409(2016)02-0006-07