巴丹吉林沙漠湖泊湿地水盐动态及其对植被的影响

The Badain jaran desert lake wetland is formed between the dune and lake, It has high ecological service values and function. The hydrology condition and salt accumulation are the key factor for the vegetation growth and distribution and play an important role for the regional landscape pattern and the ecology stability. However, we did not understand the dynamic characters of the water-salt in the lake wetland in the Badain jaran desert, and we do not know the water condition and salt accumulation how to influence the vegetation. This project will select the lake wet land in the Badain jaran desert as the research object. We will continually monitor water-salt dynamic changes; measure the stable isotope ration and hydrochemical compositions of the the soil, groundwater and lakes. Combine the model analysis to understant the distribution of the water condition and salt accumulation from the lake shore to bottom of dune, explore the mechanism of salt accumulation drove by the hydrological processes, revel the water-salt dynamic condition how to influence the vegetation growth and distribution pattern. It is will contribute to the management and protect the ecology system in the Badain jaran desert.

巴丹吉林沙漠湖泊湿地形成于沙丘与湖泊之间，具有极高的生态服务价值和功能。水文条件和盐分状况是影响湖泊湿地植被生长和分布的关键因子，且对区域景观格局和生态系统的稳定性维持具有重要作用。然而，以往对巴丹吉林沙漠湖泊湿地水盐动态过程以及与植被的关系认识有限，尚不清楚水文条件和盐分状况对湖泊湿地植被生长和分布的影响机制。本项目以巴丹吉林沙漠湖泊湿地为研究对象，基于对土壤、地下水和湖泊中水盐动态的野外定位监测、稳定同位素组成和水化学组成的实验室分析，结合模型模拟，明确湖泊湿地的水分条件和盐分累积状况及其动态变化规律，阐明湖泊湿地水文过程对盐分累积的作用，以及水盐动态变化对植被生长和分布格局的驱动机制，为巴丹吉林沙漠湖泊湿地生态系统的管理和保护提供科学依据。

本项目针对巴丹吉林沙漠植被稀疏、水文循环系统封闭、土壤盐渍化严重和生态系统脆弱等问题，借助水分和盐分定位连续监测系统、稳定同位素技术，以及室内化学分析和野外植被调查，阐明了巴丹吉林沙漠湖泊湿地水盐分布特征和动态变化规律，水盐动态变化对植被生长和分布格局的作用，主要结论：.（1）在巴丹吉林沙漠选择典型湖泊湿地建立观测样地，长期监测湖泊区地下水和湖泊水水位及盐分动态变化，分析了巴丹吉林沙漠腹地的降水量及稳定同位素组成的变化规律，基于对巴丹吉林沙漠降水稳定同位素特征的分析，拟合成区域大气降水线方程δD =6.601δ18O +8.917（R2 = 0.949），地下水和湖泊水稳定同位素位于大气降水线右下方，其同位素组成与降水同位素组成差异显著，说明现代降水不是地下水、湖泊水的补给来源,地下水同位素值显著小于湖泊水，随着湖泊水盐分含量的增加，湖水趋于富集重同位素；（2）巴丹吉林沙漠湖泊水和地下水具有相似的蒸发趋势，推测两者之间存在补给关系，且湖水存在过度蒸发效应。地下水pH、盐度、TDS和电导率均远远小于湖泊水，属于微咸水而且自南向北，与湖泊水的盐分组成差距越来越大，说明地下水与湖泊水的交换频率在显著降低；（3）基于长期定位监测湖泊区土壤水盐变化特征发现，湖边湿土壤水盐随着湖泊水位和地下水位的变化而存在显著季节变化特征，间于湖泊湿地和沙丘之间的灌丛区主要受地下水位的波动的影响，也存在显著季节变化特征，而受降水控制的沙丘土壤水分长期处于匮缺状态；（4）湖边湿地受到湖泊水水位波动的影响较大，水盐过程很大程度上受到湖泊水的控制，灌丛区主要受到地下水的影响较大，该区域距离湖泊水较远，但是地下水水位较浅，土壤积盐较严重，沙丘底部的土壤水分盐分离子的含量最低，该区域地下水埋深相对较深，且远离湖泊水，土壤中的盐分累计较小；（5）随着距湖岸边距离的增加，土壤含水量和盐分累计量呈显著下降趋势，且物种的丰富度、盖度多样性指数等都表现出了显著的下降趋势，土壤水盐条件的变化引起了植被分布的变化；（6）基于对3个不同景观单元水分来源的调查分析发现，地下水是湖泊区湿地和灌丛区植物优势植物水分主要来源，为巴丹吉林沙漠湖泊区生态环境得改善和维持提供了不可或缺得水分条件。.项目已积累了巴丹吉林沙漠湖泊湿地生态水文方面的大量数据资料，并以第一作者发表论文2篇，完成了项目预期设定的目标。