黄土丘陵沟壑区沟坡典型植物群落生长特征

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英文篇名：Growth Characteristics of Typical Plant Communities on Gully Slopes in the Loess Hilly-Gully Region 作者：杨寒月 ; 张光辉 ; 张宝军 英文作者：YANG Hanyue;ZHANG Guanghui;ZHANG Baojun;Faculty of Geographical Science, Beijing Normal University;State Key Laboratory of Earth Surface Process and Resource Ecology, Beijing Normal University;Institute of Soil and Water Conservation, CAS&MWR; 关键词：沟坡 ; 植被群落结构 ; 地上生物量 ; 物种多样性 ; 盖度 英文关键词：gully slope;;plant community structure;;above-ground biomass;;vegetation species diversity;;vegetation coverage 中文刊名：水土保持研究 英文刊名：Research of Soil and Water Conservation 机构：北京师范大学地理科学学部;北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室;中国科学院水利部水土保持研究所; 出版日期：2019-03-29 出版单位：水土保持研究 年：2019 期：02 基金：“十三五”国家重大研发计划“黄土丘陵沟壑区坡体—植被系统稳定性及生态灾害阻控技术”(2017YFC0504702);; 国家自然科学基金“退耕驱动近地表特性变化对侵蚀过程的影响及其动力机制”(41530858);国家自然科学基金创新研究群体项目“地表过程模型与模拟”(41621061) 语种：中文; 页：66-71 页数：6 CN：61-1272/P ISSN：1005-3409 分类号：Q948.1;S157.4

摘要

以纸坊沟小流域沟坡7个典型植物群落为调查对象,对其结构特征、物种多样性、盖度、地上生物量进行了系统研究。结果表明:Simpson多样性指数显示为沙棘>赖草>白羊草>柠条>苔草>茭蒿>铁杆蒿;Magarlef丰富度指数表现为草本群落>灌木群落,阴坡群落>阳坡群落;Pielou均匀度指数为灌木群落>草本群落,阴坡群落>阳坡群落。灌木群落地上生物量(1.53～5.85 kg/m~2)显著大于草本群落(0.17～0.41 kg/m~2),草本群落地上生物量大小排序为赖草>铁杆蒿>茭蒿>白羊草>苔草。植被盖度阴坡草本群落最大,灌木群落居中,阳坡蒿类草本群落最低。沟坡植物群落的Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数略低于梁峁坡面的植物群落,Shannon-wiener多样性指数、草本群落地上生物量显著低于梁峁坡。研究成果对于明确黄土高原小流域植被生长特性、优化水土保持措施的空间配置具有重要的指导意义。
        Seven typical vegetation communities were selected on steep gully slopes to analyze the vegetation characteristics of structure, species diversity and above-ground biomass. The results showed that Simpson Diversity Index decreased in the order: Hippophae rhamnoides>Leymus secalinus>Bothriochloa ischaemum>Caragana Korshinskii>Carex lanceolata>Artemisia giraldii>Artemisia gmelinii; Magarlef Richness Index decreased in the order: herb communities>shrub communities, communities on shaded slopes>communities on sunny slopes; Pielou Evenness Degree Index decreased in the order: shrub communities>herb communities, communities on shaded slopes>communities on sunny slopes. The above-ground biomass of shrub communities(1.53～5.85 kg/m~2) was greater than that of herb communities(0.17～0.41 kg/m~2). The above-ground biomass of herb communities decreased in the order: Leymus secalinus>Artemisia gmelinii>Artemisia giraldii>Bothriochloa ischaemum>Carex lanceolata. Vegetation coverage declined in the order: herb communities on shaded slopes>shrub communities>sage semi-brush communities on sunny slopes. The Simpson Diversity Index and Margalef Index on gully slopes were slightly lower than those on hill-slopes, while the Shannon-wiener Diversity Index on gully slopes was lower than that of hill-slopes significantly. The above-ground biomass and coverage of herb on gully slopes were significantly lower than that of hill-slopes. The results are helpful to understand the vegetation characteristics and to optimize the allocation of soil and water conservation measures at the scale of whole watershed in the hilly-gully region.

引文

[1]蔡强国,陆兆熊,王贵平.黄土丘陵沟壑区典型小流域侵蚀产沙过程模型[J].地理学报,1996,51(2):108-117.
    [2]朱显谟.黄土地区植被因素对于水土流失的影响[J].土壤学报,1960,8(2):110-121.
    [3]马克平.试论生物多样性的概念[J].生物多样性,1993,1(1):20-22.
    [4]龚时旸,熊贵枢.黄河泥沙来源和地区分布[J].人民黄河,1979,1(1):9-20.
    [5]唐克丽.中国水土保持[M].北京:科学出版社,2004.
    [6]蒋德麒,赵诚信,陈章霖.黄河中游小流域径流泥沙来源初步分析[J].地理学报,1966,32(1):22-38.
    [7]郝文芳,梁宗锁,陈存根,等.黄土丘陵区弃耕地群落演替过程中的物种多样性研究[J].草业科学,2005,22(9):1-8.
    [8]胡相明,程积民,万惠娥.黄土丘陵区人工林下草本层植物的结构特征[J].水土保持通报,2006,26(3):41-45.
    [9]王国梁,刘国彬,侯喜禄.黄土高原丘陵沟壑区植被恢复重建后的物种多样性研究[J].山地学报,2002,20(2):182-187.
    [10]Zhang J T, Dong Y, Stokes A. Factors affecting species diversity of plant communities and the resto-ration process in the loess area of China[J]. Ecological Engineering, 2010,36(3):345-350.
    [11]贾燕锋,王宁,韩鲁艳,等.黄土丘陵沟壑区坡沟植被生态序列研究[J].中国水土保持科学,2008,6(6):50-57.
    [12]孙长忠,黄宝龙.黄土高原沟坡次生植被与土壤营养现状的关系[J].林业科学研究,1998,11(3):330-334.
    [13]江忠善,郑粉莉.纸坊沟流域水土流失综合治理减沙效益评价[J].泥沙研究,2004(2):58-63.
    [14]师阳阳.黄土丘陵区不同退耕年限及模式下植被生长特征研究[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2013.
    [15]马克平,刘灿然,刘玉明.生物群落多样性的测度方法:Ⅱβ多样性的测度方法[J].生物多样性,1995,3(1):38-43.
    [16]张笑培,杨改河,王和洲,等.黄土沟壑区不同植被恢复群落特征及多样性研究[J].西北林学院学报,2011,26(2):22-25.
    [17]杨丽霞,陈少锋,安娟娟,等.陕北黄土丘陵区不同植被类型群落多样性与土壤有机质、全氮关系研究[J].草地学报,2014,22(2):291-298.
    [18]梁超.陕北黄土丘陵区不同植被类型群落结构和土壤性质研究[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2011.
    [19]王永繁,余世孝,刘蔚秋.物种多样性指数及其分形分析[J].植物生态学报,2002,26(4):391-395.
    [20]陈宽智.介绍4个多样性指数及均匀度测量[J].环境科学,1979(2):66-72.
    [21]李代琼,梁一民,黄瑾,等.沙棘的形态解剖学特性研究[J].西北植物学报,2003,23(7):1224-1230.
    [22]李代琼,梁一民,侯喜禄,等.黄土高原沙棘建造植被的生态功能及效益试验研究[J].沙棘,2003,16(3):16-21.
    [23]焦菊英,马祥华,白文娟,等.黄土丘陵沟壑区退耕地植物群落与土壤环境因子的对应分析[J].土壤学报,2005,42(5):744-752.
    [24]寇萌,焦菊英,杜华栋,等.黄土丘陵沟壑区不同立地条件草本群落物种多样性与生物量研究[J].西北林学院学报,2013,28(1):12-18.
    [25]吴昊.不同类型群落物种多样性指数的比较研究[J].中南林业科技大学学报,2015,35(5):84-89.
    [26]胡良军.黄土高原植被恢复的土壤水分生态环境[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2002.
    [27]杜华栋.陕北黄土高原优势物种叶片结构与生理特性不同立地环境的生态响应[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2010.
    [28]师阳阳,陈云明,张光辉,等.不同退耕年限撂荒地植物多样性及生物量分析[J].水土保持研究,2012,19(6):36-40.
    [29]张健,刘国彬.黄土丘陵区不同植被恢复模式对沟谷地植物群落生物量和物种多样性的影响[J].自然资源学报,2010,25(2):207-217.
    [30]武春华,陈云明,王国梁.黄土丘陵区典型植物群落特征及其与环境因子的关系[J].水土保持学报,2008,22(3):64-96.
    [31]杜峰,山仑,梁宗锁.陕北黄土丘陵区撂荒演替研究:群落组成与结构分析[J].草地学报,2005,13(2):140-143.
    [32]徐炳成,山仑,陈云明.黄土高原半干旱区植被建设的土壤水分效应及其影响因素[J].中国水土保持科学,2003,1(4):32-35.
    [33]苏嫄,焦菊英,马祥华.黄土丘陵沟壑区主要群落地上生物量季节变化及其与土壤水分的关系[J].水土保持研究,2012,19(6):7-12.
    [34]谢云,刘宝元,伍永秋.切沟中土壤水分的空间变化特征[J].地球科学进展,2002,17(2):278-282.
    [35]黄奕龙,陈利顶,傅伯杰,等.黄土丘陵小流域沟坡水热条件及其生态修复初探[J].自然资源学报,2004,1(2):183-189.
    [36]齐治军,许明祥.黄土丘陵区小流域土地覆被物空间分布特征及影响因素研究[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2010,38(8):75-82.