吉小敏，雷春英

(1.新疆林科院造林治沙研究所，新疆 烏魯木齊 830063；2.新疆精河荒漠生態(tài)系統(tǒng)定位研究站，新疆 烏魯木齊 830063)

新疆且末縣河?xùn)|沙化土地封禁保護(hù)區(qū)植物多樣性調(diào)查

吉小敏1，2，雷春英1，2

(1.新疆林科院造林治沙研究所，新疆 烏魯木齊 830063；2.新疆精河荒漠生態(tài)系統(tǒng)定位研究站，新疆 烏魯木齊 830063)

采用樣地樣方法對(duì)且末縣河?xùn)|沙化土地封禁保護(hù)區(qū)植物多樣性進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果表明: (1)封禁保護(hù)區(qū)內(nèi)植物群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大體可分為灌木層和草本層，鋪設(shè)草方格沙障的沙地內(nèi)共有灌木和草本植物13種，分屬6科13屬。無草方格沙障保護(hù)的裸沙地共有草本植物5種，分屬2科4屬；(2)封禁區(qū)鋪設(shè)草方格沙障沙地內(nèi)和無草方格沙障的裸沙地中植物群落的Margalef豐富度指數(shù)、Shannon-Weiner指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、生態(tài)優(yōu)勢(shì)度等有十分明顯的差異；(3)采取封禁措施3年后，特別是建設(shè)草方格沙障后，能促使流沙固定，促進(jìn)植物定居，有利于植物多樣性的增加。

且末；沙化土地；封禁保護(hù)區(qū)；植物多樣性

AbstractAdopting sample plot and quadrat method,plant diversity was investigated in forbidden reserves of desertification land in Hedong of Qiemo County.Result shows that: (1) The plant community is simple and can be divided into shrub layer and herbaceous layer in game park reserve. There are 13 species of shrubs and herbaceous plants, which belongs to 6 families, 13 genera in the sand of laying semi-buried straw checkerboards. There are 5 herbaceous plants, which belongs to 2 families, 4 genera in the bare sand land of no protected by semi-buried straw checkerboards. (2) The Margalef richness index, Shannon-Weiner index, Pielou evenness index & ecological dominance of plant communities have significant differences in sand land of game park reserve,of which is laid semi-buried straw checkerboards and no protected by semi-buried straw checkerboards. (3) Three years after using the closing measures, especially after the construction of straw checkerboard barriers, it can promote fixation of shifting sand,promote plant colonization,which is favourite for increasing of plant diversity.

KeywordsQiemo County; desertification land;game park reserve; plant diversity

防沙治沙是一項(xiàng)重要的生態(tài)工程，也是一項(xiàng)重要的民生工程，事關(guān)國家生態(tài)安全，事關(guān)中華民族生存與發(fā)展，事關(guān)全面建成小康社會(huì)進(jìn)程。新疆是我國沙化土地面積最大、沙漠面積最廣、風(fēng)沙危害最嚴(yán)重的省區(qū)，也是世界上風(fēng)沙危害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。全區(qū)沙化土地面積為74.71萬km2，占新疆國土總面積44.87%，并仍以每年73.44 km2的速度擴(kuò)展，是全國少數(shù)幾個(gè)擴(kuò)展省區(qū)之一。

在《全國防沙治沙規(guī)劃》(2011-2020)中，將“沙化土地封禁保護(hù)”作為防沙治沙的主要內(nèi)容進(jìn)行工程建設(shè)。新疆現(xiàn)有難治理沙化土地面積50.08萬km2，很大一部分是暫不具備常規(guī)治理?xiàng)l件及因保護(hù)生態(tài)的需要不宜開發(fā)利用的區(qū)域。這些地區(qū)自然條件惡劣，人為活動(dòng)對(duì)有限的沙區(qū)林草植被破壞極大。國家于2013年啟動(dòng)實(shí)施了沙化土地封禁保護(hù)區(qū)試點(diǎn)項(xiàng)目，新疆國家沙化土地封禁保護(hù)補(bǔ)助試點(diǎn)工程自2013年開始執(zhí)行。根據(jù)國家確定的生態(tài)優(yōu)先、突出重點(diǎn)、惠及民生、高標(biāo)準(zhǔn)、集中連片、與其他工程區(qū)不重復(fù)等原則，自治區(qū)初步確定選擇了且末等6個(gè)縣市為封禁保護(hù)試點(diǎn)縣，開展封禁保護(hù)區(qū)補(bǔ)助試點(diǎn)建設(shè)。

本文通過對(duì)且末縣河?xùn)|國家沙化土地封禁保護(hù)區(qū)的植被特征進(jìn)行調(diào)查分析，掌握本底資料，對(duì)工程的后續(xù)推進(jìn)提供技術(shù)支撐，為決策部門提供參考數(shù)據(jù)。

1 研究區(qū)概況

沙化土地封禁保護(hù)區(qū)位于且末縣車爾臣河?xùn)|岸，距縣城直線距離約9 km，建設(shè)總面積1.00萬hm2。西起車爾臣河，東至沙漠，北至河?xùn)|治沙基地，南至591專線(老315國道)。地理坐標(biāo)為：85°39′8″—85°44′13″ E，37°52′18″—38°09′58″ N。封禁保護(hù)區(qū)類型為“重要的沙塵源區(qū)和路徑區(qū)”。項(xiàng)目區(qū)屬典型的大陸荒漠性氣候，光照資源充沛，生長季節(jié)長，風(fēng)沙危害嚴(yán)重，春季多沙塵暴，夏季高溫，干旱少雨，有干熱風(fēng)危害，冬季較暖。全年日照時(shí)數(shù)為2 853.2 h，大于20 ℃積溫為2 412 ℃，大于10 ℃積溫為4 298 ℃。年均降水量為18.6 mm，年≥8級(jí)大風(fēng)16 d，最長達(dá)37 d，主害風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)；沙塵暴年日數(shù)21 d，最多年份53 d，浮塵天氣193 d。土壤多為棕漠土和風(fēng)沙土。

2 研究方法

2.1 野外調(diào)查方法

主要采用樣地樣方法調(diào)查，設(shè)置固定樣地，調(diào)查樣地長100 m，寬100 m，在調(diào)查樣地中設(shè)置10 m×10 m的灌木樣方和1 m×1 m的草本樣方，進(jìn)行抽樣調(diào)查，統(tǒng)計(jì)樣地中植物種類和分布，記錄物種、株數(shù)、平均高度、平均蓋度等。

2.2 植物多樣性計(jì)算方法

植物群落的多樣性指數(shù)采用Shannon-Weiner指數(shù)，均勻度指數(shù)采用Pielou指數(shù)，豐富度采用Margalef豐富度指數(shù)。同時(shí)計(jì)算重要值和生態(tài)優(yōu)勢(shì)度。

1.2.5 全基因組芯片檢測(cè) 將WT+pBAD、WT+pBAD-asrC培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期(OD600約為0.4)，加入0.2% L-阿拉伯糖誘導(dǎo)1 h后，使用RNA提取試劑盒(RNeasy Mini Kit， QIAGEN)提取各菌株RNA，DNase I消化基因組DNA.取25 μg RNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，逆轉(zhuǎn)錄過程中加入基因組特異性引物和N9隨機(jī)引物，并使用Cy3-dCTP或Cy5-dCTP標(biāo)記.芯片置于42℃預(yù)雜交6 h后，與純化的cDNA雜交過夜.芯片掃描儀掃描芯片讀取數(shù)據(jù)，GenePix Pro 6.0 軟件進(jìn)行圖片處理及數(shù)據(jù)分析.

(1)Margalef豐富度指數(shù)(Ri)

Ri=(S-1)/ln(N)

(2)Shannon-Weiner指數(shù)(H)

H=-∑piln(pi)=-∑(ni/N)×ln(ni/N)

(2)Pielou均勻度指數(shù)(J)

J=H/lnS

(3)生態(tài)優(yōu)勢(shì)度(C)

C=∑ni(ni-1)/〔N(N-1)〕

2.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)以上公式利用Excel軟件分析和統(tǒng)計(jì)野外采集的數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 且末河?xùn)|沙化土地封禁保護(hù)區(qū)植被調(diào)查

在且末河?xùn)|封禁區(qū)內(nèi)對(duì)鋪設(shè)草方格沙障的沙地和無草方格沙障保護(hù)的裸沙地分別進(jìn)行了植被調(diào)查。在鋪設(shè)草方格沙障的沙地內(nèi)共有灌木和草本植物13種，分屬6科13屬。其中，藜科植物最多，包括濱藜屬 (AtriplexL.)、堿蓬屬(SuaedaForsk.ex scop.)、沙蓬屬 (AgriophyllumBieb.)、霧冰藜屬 (BassiaAll.)、豬毛菜屬(SalsolaL.)、蟲實(shí)屬(CorispermumLinn.)、梭梭屬(HaloxylonBunge)7個(gè)屬的植物。蓼科2屬，為沙拐棗屬(CalligonumL.)和蓼屬(PolygonumL.)。其他均為單科屬分布。無植被保護(hù)的裸沙地共有草本植物5種，分屬2科4屬，其中藜科3屬4種，蒺藜科1屬1種。結(jié)果見表1和表2。

表1且末沙化土地封禁區(qū)鋪設(shè)草方格沙障的沙地植被調(diào)查

序號(hào)植物中文名拉丁名科屬1紅砂Reaumuriasoongonica(PalL)Maxim．檉柳科(Tamaricaceae)紅砂屬(ReaumuriaL．)2蒙古沙拐棗CalligonummongolicumTurcz蓼科(Polygonaceae)沙拐棗屬(CalligonumL．)3白濱藜AtriplexcanaLedeb．藜科(Chenopodiaceae)濱藜屬(AtriplexL．)4堿蓬Suaedaglauca(Bunge)Bunge藜科(Chenopodiaceae)堿蓬屬(SuaedaForsk．exscop．)5沙蓬A(yù)griophyllumsquarrosum(Linn．)Moq．藜科(Chenopodiaceae)沙蓬屬(AgriophyllumBieb．)6霧冰藜Bassiadasyphylla(Fisch．etMey．)O．kuntze藜科(Chenopodiaceae)霧冰藜屬(BassiaAll．[EchinopsilonMoq．])7刺沙蓬SalsolaruthenicaIljin藜科(Chenopodiaceae)豬毛菜屬(SalsolaL．)8鈉豬毛菜SalsolanitrariaPall．藜科(Chenopodiaceae)豬毛菜屬(SalsolaL．)9昆侖蒿ArtemisiananschanicaKrasch．菊科(Compositae)蒿屬(ArtemisiaL．)10蟲實(shí)CorispermumhyssopifoliumL．藜科(Chenopodiaceae)蟲實(shí)屬(CorispermumLinn．)11駝蹄瓣ZygophyllumfabagoL．蒺藜科(Zygophyllaceae)駝蹄瓣屬(ZygophyllumL．)12梭梭Haloxylon．a(chǎn)mmodendron(C．A．Mey．)Bunge藜科(Chenopodiaceae)梭梭屬(HaloxylonBunge)13萹蓄PolygonumaviculareL．蓼科(Polygonaceae)蓼屬(PolygonumL．)

表2 且末沙化土地封禁區(qū)無草方格沙障的裸沙地植被調(diào)查

3.2 且末河?xùn)|沙化土地封禁保護(hù)區(qū)植物多樣性分析

表3顯示，封禁區(qū)鋪設(shè)草方格沙障的沙地內(nèi)植物群落的Margalef豐富度指數(shù)(Ri)為0.65、Shannon-Weiner指數(shù)(H)為1.92、Pielou均勻度指數(shù)(J)為1.13、生態(tài)優(yōu)勢(shì)度(C)為0.72；無草方格沙障的裸沙地中植物群落的Margalef豐富度指數(shù)(Ri)為0.23、Shannon-Weiner指數(shù)(H)為0.25、Pielou均勻度指數(shù)(J)為0.27、生態(tài)優(yōu)勢(shì)度(C)為0.37。且末封禁區(qū)采取封禁措施后，特別是建設(shè)草方格沙障后，植物群落的多樣性指數(shù)與裸沙地相比， Shannon-Weiner指數(shù)、Pielou 均勻度指數(shù)、 Margalef豐富度指數(shù)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)度有十分明顯的差異，草方格沙障建設(shè)后，促使流沙固定，促進(jìn)植物定居，有利于植物多樣性的增加。

表3 且末沙化土地封禁保護(hù)區(qū)植物多樣性指數(shù)

4 結(jié)論與討論

4.1 且末河?xùn)|沙化土地封禁保護(hù)區(qū)內(nèi)植物群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大體可分為灌木層和草本層，在鋪設(shè)草方格沙障的沙地內(nèi)共有灌木和草本植物13種，分屬6科13屬。無草方格沙障保護(hù)的裸沙地共有草本植物5種，分屬2科4屬，其中藜科3屬4種，蒺藜科1屬1種。藜科植物最多，在群落中占絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的單優(yōu)勢(shì)特征。

4.2 封禁區(qū)鋪設(shè)草方格沙障的沙地內(nèi)和無草方格沙障的裸沙地中植物群落的Margalef豐富度指數(shù)、Shannon-Weiner指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、生態(tài)優(yōu)勢(shì)度等植物多樣性指數(shù)有十分明顯的差異，這主要是由于無草方格沙障的裸沙地易受干擾，植物群落往往不能容易形成穩(wěn)定環(huán)境，因此降低了群落的多樣性，而鋪設(shè)草方格沙障的沙地，外部有一定的環(huán)境緩沖，內(nèi)部環(huán)境比較穩(wěn)定，因此其多樣性水平較高。

[1] 雷春英,吳明,吳圣華.新疆沙化土地封禁保護(hù)區(qū)選址策略[J].防護(hù)林科技,2016(9):71-73

[2] 周洪華,陳亞寧,李衛(wèi)紅.塔里木河下游綠洲-荒漠過渡帶植物多樣性特征及優(yōu)勢(shì)種群分布格局[J].中國沙漠,2009,29(4):688-695

[3] 曾岳明,黃玉潔,周文春.大山峰沼澤濕地植物群落特征及物種多樣性研究[J].浙江林業(yè)科技,2015,35(4): 29-31

InvestigationonPlantDiversityinGameParkReserveofHedongDesertificationSiteinQiemoCountyofXinjiangUygurAutonomousRegion

Ji Xiaomin1,2, Lei Chunying1,2

(1. Institute of Forest and Sediment Control, Xinjiang Academy of Forestry, Xinjiang Uygur Autonomous Region,Urumqi 830063, China; 2. Xinjiang Jinghe Desert Ecosystem Research Station, Urumqi 830063, China)

X176

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.09.006

1005-5215(2017)09-0018-03

2017-07-17

新疆精河荒漠生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站運(yùn)行補(bǔ)助項(xiàng)目；新疆沙化土地封禁保護(hù)區(qū)成效監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

吉小敏(1977-)，男，四川西充人，高級(jí)工程師，從事生態(tài)恢復(fù)與重建研究.