海妮肯·山臺,管文軻,吳天忠
(新疆林科院造林治沙研究所,新疆 烏魯木齊 830000)
胡楊作為一種極其耐旱的木本植物,在其生長過程中由于缺少降雨,因此只能借助地下水進行生長的養(yǎng)料汲取。新疆作為我國西北部省份,常年干旱少雨,在這種條件下,胡楊卻能夠茁壯生長。在新疆塔里木河流域能夠看到大片的胡楊林,這些胡楊就像堅強的衛(wèi)士守衛(wèi)著沙漠風(fēng)沙。因此在這種背景下也奠定了胡楊對生長環(huán)境的適應(yīng)能力,以及在實際生長過程中其對地下水位的感知情況,通過對胡楊斷面的年輪生長狀況調(diào)查,就能夠及時的發(fā)現(xiàn)地下水位的變化情況,因此有必要針對胡楊對地下水位的感知情況進行研究,從而在研究過程中,確定地下水位的變化情況,并以此研究為基準開展生產(chǎn)策略應(yīng)用。
在實際研究過程中,針對塔里木河下游河段范圍內(nèi)的胡楊生長狀況進行了分析。整個研究過程中選定的研究區(qū)域長達428 km,是新疆生態(tài)環(huán)境最為脆弱的地區(qū)。在該地區(qū)全年平均氣溫10.8 ℃,平均年降水量17~34 mm。年蒸發(fā)量高達3 000 mm,是我國極端干旱地區(qū)的代表,在該區(qū)域內(nèi)生長的植物主要以喬木為主,而喬木的代表就是胡楊。相關(guān)的研究數(shù)據(jù)表明,胡楊的生長,是借助潛水和河流的潰堤泛濫而為其提供養(yǎng)料資源[1]。但是在1972年大西海子水庫建成之后,對塔里木河流域內(nèi)的水流進行了攔截,使得塔里木河下游長達321 km的河流區(qū)域出現(xiàn)了斷流情況。因此地下水成為胡楊生長的重要性保障,胡楊也成了荒漠感知地下水最為敏感的植物。
胡楊生長的基本退化程度選取3種不同的結(jié)構(gòu)進行研究,并且在研究過程中,選擇了生長正常的10株胡楊作為對照進行研究分析,通過交叉采樣法將所有選定的胡楊試驗材料進行專門性的處理,將胡楊的生長年輪運用LINTABTM6型樹木年輪測定儀進行測量,并且將其測量的結(jié)果運用ARSTAN程序建立了專門的年輪生長對照表[2]。其具體的對照顯示關(guān)系如圖1所示:
圖1 塔里木河下游胡楊生長的年輪變化
為了研究胡楊的生長對地下水位的變化感知情況,對研究區(qū)域內(nèi)地下水位變化情況監(jiān)測進行了分析,通過分析對比,研究每一個胡楊標本斷面結(jié)構(gòu)的變化和水位之間的變化關(guān)系。針對水位監(jiān)測的分析選定了4個監(jiān)測點作為地下水位變化的數(shù)據(jù)獲取,分別是英蘇、喀爾達依以及阿拉干和依干不及麻。
為了排除胡楊的生長年齡對徑向生長的影響,按照專門的分析方法對胡楊生長年輪進行了指數(shù)增長分析[3]。通過對其生長年輪的指數(shù)分析,從而確定了在當(dāng)前環(huán)境下的胡楊徑向斷面和胡楊生長年輪之間的變化關(guān)系。其具體的指數(shù)表述關(guān)系為:
I=W/Y
其中I代表年輪生長的指數(shù),W代表年輪生長的序列指數(shù),Y代表年輪生長的寬度值。通過對地下水和胡楊徑向生長之間的表述關(guān)系分析,可以借助公式轉(zhuǎn)換來表述,具體的表述公式如下:
SK=dy/dx
其中x代表地下水深度,y代表胡楊的徑向生長量,SK則代表胡楊對地下水位的敏感程度。
通過研究分析得知,塔里木河下游胡楊生長斷面的地下水位感知情況會根據(jù)地下水位的埋深程度而發(fā)生變化,并且在實際變化過程中,由于不同斷面的生長狀況對地下水位的測定情況表現(xiàn)也是不完全相同的。在這種研究要求下,要想深入了解地下水位和胡楊生長斷面之間的相關(guān)關(guān)系,就應(yīng)該在實際的對比中,進行深入對胡楊斷面年輪變化和地下水位之間的斷面寬度變化影響分析,其具體的變化表述如圖2所示:
圖2 胡楊斷面對地下水位感知的變化研究
通過圖2中的數(shù)據(jù)表述研究,發(fā)現(xiàn)不同斷面胡楊徑向生長和地下水位之間的相關(guān)性,會根據(jù)地下水位的埋深程度而逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變,一般情況下的變化趨勢是,隨著地下水位的埋深程度加深,胡楊的斷面感知能力隨之下降。因此要想研究胡楊的斷面對地下水位的感知變化,就應(yīng)該在實際研究中掌握好地下水位的變化波動同胡楊斷面增長之間的指數(shù)變化關(guān)系,這樣才能夠在變化中分析出兩者之間的關(guān)系。
不同斷面的胡楊在其實際生長過程中,對地下水位的變化感知能力是不同的,經(jīng)對近20年的地下水位監(jiān)測數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn),在降雨量較多的年份,胡楊的斷面對地下水位的感知能力會提升。由于地下水位的變化受到降水量的影響,因此在實際研究過程中,采用對比分析方法,將整體的地下水位變化研究同胡楊的生長斷面進行結(jié)合。研究表明胡楊的斷面對地下水位的感知度會隨著地下水位的下降而逐漸下降。相反,如果地下水位上升,胡楊斷面對地下水位的感知程度受到的影響并不明顯。
[1] 張蕓,葉茂,汪亮亮,等.塔里木河源流和干流胡楊年輪生長的差異性[J].生態(tài)學(xué)報,2017(18):1-10
[2] 皮原月,葉茂,徐長春.塔里木河下游不同退化階段胡楊徑向生長量變化特征[J].水土保持研究,2016,23(4):313-317
[3] 龔君君.塔里木河下游胡楊徑向生長量對生態(tài)輸水響應(yīng)研究[J].新疆師范大學(xué)校報,2014,10(2):112-114