半干旱区低覆盖度行带式固沙林促进带间植被修复的机理研究

研究得出：低覆盖度（15-25%）行带式固沙林即符合干旱、半干旱区水量平衡，又具有显著的防风固沙效果；成为我国防沙治沙中改变仅靠乔灌木高密度治沙的重要技术，已经被广泛应用。在推广中，我们提出"固沙林是一种长寿命的沙障"，只有利用行带式固沙林的长时间的保护和促进作用，促进带间自然修复的植被和土壤发育成熟，才能实现永久治理的目的。本项目重点研究低覆盖度行带式固沙林促进带间植被自然修复和土壤发育的过程，探讨最佳促进带间植被自然修复和土壤发育的优化带间距，从植被恢复作用机理和界面生态学原理出发，通过野外实地调查、理论分析和室内试验，研究不同配置行带式固沙林促进带间植被和土壤的发育的机理。分析林草复合生态界面上各种生物因子和非生物因子的时空变化规律，阐明界面生态效应促进带间植被自然修复和土壤发育的机理，揭示林-草景观界面的生态效应，实现长效沙障与保护促进的天然修复植被的有机衔接。

低覆盖度行带式固沙林是指人工造林一行或者多行乔灌木，带是指多行乔灌木之间的空间土地或者叫植被修复带。行带式是由窄林带（占地面积15%-25%）与宽的自然植被修复带（占地面积75%-85%）相间组合的一种复合植被模式。窄的林带与宽的植被修复带之间形成一个林与草的生态界面，即林草界面，具有显著的界面生态作用，能促进带间植被恢复。. 本研究以不同带宽的低覆盖度行带式固沙林为研究对象，于2009-2010年通过野外调查和室内分析，对带间植被群落组成与结构特征、土壤的理化特征、土壤微生物类群数量定量的分析研究，并对同一研究区不同带间距固沙林植被与土壤因子进行主成分和典型相关分析，对所选取的植被与土壤因子的指标体系模糊综合评价，获得了不同样地恢复程度的差异性系数。分析了林草界面生态学效应，揭示了林草界面对植被自然恢复的促进作用，提出了不同研究区行带式固沙林的适宜带间距。结论如下： 1.行带式固沙林带能够明显的促进带间植被恢复与土壤发育；带间距离的宽窄程度影响土壤发育及植被恢复效果。2.不同研究区随行带式固沙林带间距的增加，植被物种组成逐渐复杂，数量逐渐增加，物种重要值变化明显，植被科属组成发生变化显著，多年生植物逐渐增加。3.植被多样性各指数与生物量显著增加，行带式固沙林与对照样地的相似性系数逐渐变大。4.根据植被与土壤相结合为指标体系的模糊综合评价得出；带间距为18m、6m和随机柠条林地土壤与植被修复程度分别是当前对照样地的75.78%、62.39%和53.54%；带间距为20m、15m和10m杨树林地土壤与植被修复程度分别是当前对照样地的68.63%、55.01%和42.04%；带间距为24m和12m樟子松林地土壤与植被修复程度分别是当前对照样地的61.79%和50.18%。5.柠条林草界面边缘效应影响域为0-14m，柠条林带配置的优化带间距为12-28m；杨树林草界面边缘效应影响域为0-18m，杨树林带配置的优化带间距为20-36m；樟子松林草界面边缘效应影响域为0-20m，樟子松带配置的优化带间距为16-40m，过宽或过窄都不利于行带式固沙林带间植被恢复效果。. 该项目完成10篇论文，发表9 篇，定稿1篇.研究成果建立了低覆盖度行带式固沙林植被修复的理论基础，合作出版著作一部。