荒漠区樟子松人工林自然更新机理及其驱动机制

Sparse vegetation，scarce precipitation，strong evaporation and uneven distribution of rainfall is the character of arid desert region, water tables are falling with Population and animals pressure，most of artificial forest began to degrade, at the same time, the phenomenon of artificial forest in the arid desert region had regenerated in a natural condition in recent years, and Pinus sylvestris artificial forest also, it is found in Linze and Minqin of Gansu province, planted in 1980s, which is extremely rare in north-west China. The subject want to explore the impact factor of Pinus sylvestris natural update in drought desert areas by study on environments factor, Soil seed bank, growth press conditions and growth conditions of different ages. then, scientific basis and technical support should be provided for vegetation recovery in the arid desert region, ecosystems protection, damaged community restoration and desertification control and aspect.

荒漠区植被稀疏，降水稀少，蒸发强烈，降雨量分布不均匀，在日益增大的人为因素影响下，地下水位持续下降，大多人工林开始出现大面积衰败，但与此同时，部分林种出现了人工林的天然更新现象，近年来，通过调查发现在甘肃临泽、民勤等地上世纪80年代所造的樟子松人工林就出现了天然更新，这在西北干旱荒漠区极为罕见，本项目试图通过西北干旱荒漠区樟子松人工林天然更新过程中环境因子的变化、土壤种子库、生长胁迫条件对樟子松人工林幼苗存活与生长的影响以及不同树龄段的樟子松人工林进行对比研究，探讨影响干旱区樟子松人工林天然更新的因子，以期为干旱荒漠区植被恢复、生态系统保护、受损群落的恢复以及荒漠化防治等提供科学依据和技术支撑。

樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)以抗旱、抗寒、耐贫瘠等优良特性成为中国北方生态治理中最主要的常绿针叶树种之一，近70年来发挥了巨大的防风固沙与生态 固碳功能，在日益增大的人为因素影响下，地下水位持续下降，大多人工林开始出现大面积衰败，在西北干旱荒漠区樟子松人工林出现了天然更新现象，人为干预促进更新驱动已成为主导方向。研究区设在甘肃张掖、甘肃民勤以及辽宁章古台。结果表明：（1）不同生态区不同林龄樟子松人工林土壤粒径具有多重分形特征，D(q)均在值-10≤q≤10范围内，D(q)~q曲线均呈反“S”型单调递减，土壤细砂粒含量、粗砂粒含量与粘粒含量和D0-D2、D1、D2、D1/D0值均表现出不同程度的相关性；（2）不同区域不同林龄同一土层土壤含水率变化差异显著，pH值呈弱碱性，林龄对樟子松人工林土壤养分均具有显著影响，以张掖区域各均值最高；对民勤不同林龄间土壤肥力进行主成分分析，土壤全N、有机质、速效P、NO2-N（亚硝氮）、NH3-N出现在前3个主成分中；（3）不同区域同一林龄下土壤养分总体表现为随着林龄的增长呈现先增加后降低的趋势，樟子松林在幼龄林和近熟林时对土壤养分消耗较多，土壤总P库有耗竭趋势，不同林龄对土壤肥力影响较大；（4）不同林龄樟子松人工林0~50cm土壤机械组成方面，均随着林龄的增加土壤细砂粒含量、粘粒含量增加，粗砂粒含量减少；（5）不同林龄下采集的樟子松种子发芽率以章古台区域的樟子松种子发芽率最高，为97.55%，张掖的种子发芽率最低，为85.3%，在10%水分条件下樟子松出苗率最高，为74.1%；（6）张掖樟子松40a林地群落稀疏，植被覆盖度低，灌木层植物6种，隶属6科6属，多年生草本3种，一年生草本5种，隶属6科8属，建群种主要为灌木，一年生草本以灰绿藜为优势种。物种Simpson指数、Shanon-wiener指数、Pielou均匀度指数、生态优势度D1值分别为0.472、1.007、0.525、0.528，其中Shanon-wiener指数最高，Simpson指数、Pielou均匀度指数差异不显著。（7）基于樟子松人工固沙林林水关系存在的主要矛盾，提出“以水定植”的原则，由倡导天然更新为主向以人工造林与天然更新相结合的世代更新方向调整的思路。