植被退化（共3篇）
植被退化 篇1
辽河三角洲滨海湿地是我国极具代表性的滨海湿地, 是辽河、大凌河、小凌河等入海河流冲积、沉积所形成的一个复合三角洲, 面积约31.5万平方公顷, 原生湿地面积约22.3万平方公顷。辽河三角洲具有独特的滨海湿地景观, 拥有大面积翅碱蓬单一植物群落构成的天下奇观“红海滩”和世界上最大的滨海芦苇沼泽湿地, 具有极高的经济价值和生态环境价值。辽河三角洲滨海湿地是大自然赋予盘锦得天独厚的宝贵资源, 但受各方面条件限制, 目前整体开发利用水平不高, 竞争力不强, 生物多样性低, 生态系统脆弱, 部分地区仍处于裸露荒芜状态, 急需采取科学合理的有效修复措施加以解决。
一、辽河三角洲滨海湿地退化现状
由于受河流搬运淤积和海洋潮汐变化侵蚀, 油田开发和工农业用地侵占及废水不合理排放污染等诸多因素的影响, 再加上湿地保护资金投入不足、科技支撑能力滞后等条件的制约, 辽河口湿地污染区域呈逐年恶化趋势, 退化湿地面积逐年增加, 湿地服务功能不断衰退, 湿地保护形势日趋严峻。
1、工程年久失修, 湿地功能减退
盘锦市的湿地保护工程, 大部分是二十世纪六十年代修建的, 现在已经40多年了, 由于缺少资金投入, 年久失修, 破损严重, 有的工程设施已不能使用。因此, 湿地生态系统的组成结构遭到破坏, 致使湿地的生态功能减退, 尤其是排灌能力受到严重影响, 湿地经济优势没有发挥出来。
2、退海滩涂面积逐年增加, 工程建设滞后, 沙化严重
盘锦市拥有海岸线118公里, 随着地球的变迁退海滩涂面积逐年增加, 现在已有3万多公顷。由于湿地保护工程投入大, 缺少资金来源, 致使宝贵的滩涂资源浪费, 生物减少, 功能下降, 沙化严重。
3、资源短缺, 生物多样性下降
湿地生物都是在水资源得到保证的条件下才能生存。盘锦市淡水资源匮乏, 现有的淡水资源只能保证城市人民生活用水和稻田用水的需要, 没有办法将湿地用水列入计划。因此, 在干旱少雨的年份, 湿地干枯, 功能减退, 生物多样性下降。
4、农田围垦造成湿地面积大幅度减少
据统计, 在“以粮为纲”的年代, 全市围垦退海滩涂3万多公顷, 因没有淡水资源, 土壤盐碱程度加重, 最终无法种植而废置, 部分变成虾田。
5、油田开发使湿地面积大量减少
从二十世纪七十年代开始, 辽河油田在湿地打井600余口, 修建地下管道1000多公里, 筑路200多公里, 占用湿地60多公顷。道路井台的修建, 切断了原来畅通的排灌渠系, 改变了水的流动方向, 使芦苇沼泽湿地, 因长期积水使植被群发生变化, 产量降低, 同时有的区域因干旱, 土壤返盐严重, 植物难以生存, 变成盐碱荒滩, 油田废水排入湿地, 对湿地造成一定污染, 污染物含量远远超过湿地的净化能力。
二、辽河三角洲滨海湿地植被退化原因
1、辽河三角洲滨海芦苇湿地退化原因
辽河三角洲滨海芦苇湿地退化的主要原因是由于人为因素和自然因素共同的作用结果, 使得芦苇赖以生存的生态环境发生了改变, 造成生长发育不良, 致使芦苇湿地植被严重退化。这些人为因素和自然因素包括:农业开发、田间工程老化、配套设施不全、杂草丛生、土壤盐分及灌溉水盐分高、水资源不足等。在诸多因素中, 淡水资源短缺、土壤盐分加重等是主要因素。
2、辽河三角洲滨海湿地翅碱蓬植物群落退化原因
辽河三角洲滨海湿地翅碱蓬植物群落退化的主要原因是由于人为因素和自然因素共同作用的结果, 使得翅碱蓬赖以生存的生态环境发生了改变, 造成生长发育不良而夭折或不能形成正常的种子, 造成恶性循环, 致使湿地植被严重退化。在导致翅碱蓬群落退化的诸多因素中, 淡水资源短缺、盐分加重是主要因素。
三、辽河三角洲滨海退化湿地植被修复技术
1、芦苇湿地群落修复技术
芦苇湿地群落局地退化的原由是土壤盐分影响。湿地生态需水不足, 或道路、建成区的破坏等导致的土壤返盐是引起土壤盐分升高的主要原因。因而, 针对芦苇湿地变化的驱动因素和退化机制, 修复措施应注重:
1.1高抗逆芦苇植株的选育
采用传统选育技术, 通过高盐胁迫等手段, 筛选和培养高抗盐芦苇植株, 以适应河口湿地区高盐环境。
1.2开发水网调控技术
通过生态需水量计算, 应用模型等技术手段, 模拟并预测最佳水网布设, 并将获得的成果应用推广, 解决芦苇湿地群落局地缺水和土壤返盐问题。
1.3协调生产和植被就地修复
调查发现, 芦苇湿地局地退化群落往往是由于道路开发、建成区扩建等破坏了周边芦苇植被, 使土壤直接暴露于阳光下, 土壤水分不断增加而引起了土壤返盐的结果。因此, 工程建设时, 应加强植被就地修复, 减少地表破坏面积。
1.4高效石油降解菌的培育
研究表明, 油井周边200米范围内, 石油类等污染物已经影响了芦苇湿地群落的长势, 石油污染已经成为双台河口湿地的潜在风险。因此, 应针对双台河口区氮、磷和石油类污染问题, 利用芦苇植株对氮、磷的高效吸收和同化能力, 筛选和分离出的高效、耐盐型土著石油降解菌, 达到快速降解石油类污染物, 修复芦苇湿地群落的目的。
2、翅碱蓬湿地群落修复技术
翅碱蓬植物群落的主要限制因子是水分和盐度, 因此, 可采用适当的工程措施进行湿地修复, 如在滩涂布设喷灌系统, 低潮位期间人工喷水淋洗翅碱篷, 降低土壤盐度, 以保证翅碱蓬生长需水。
近l0年来, 潮汐携带大量的泥沙, 使滩涂高出堤内1米, 使得潮水无法达到翅碱蓬生长的区域, 土壤中的盐分不能及时被淋洗掉, 土壤盐分越来越高, 超出了翅碱蓬的耐盐极限, 造成翅碱蓬的大面积死亡。因此, 降低滩涂的高度, 创造适宜翅碱蓬生长的生态环境是行之有效的修复措施。
针对春季干旱少雨, 水分大量蒸发, 土壤含盐量增加, 超过翅碱蓬生长的耐盐极限的问题, 可采取的有效措施是人工修建“红海滩”条田或方格, 进行淡水灌溉或用淡水淋溶, 降低土壤含盐量, 提高翅碱蓬的润湿度, 创造一个适应翅碱蓬生长的最佳生态环境。
综上所述, 辽河三角洲滨海退化湿地经过植被修复后, 芦苇和翅碱蓬植物群落呈正向演替, 原生态景观凸显, 辽河三角洲滨海退化湿地生态系统的生态服务功能得到明显提高, 水禽数量增加, 生物多样性更加丰富, 对滨海退化湿地的景观修复提供了强有力的技术支撑, 起到了示范、辐射、带动作用, 推广应用前景十分广阔。
摘要：辽河三角洲滨海湿地是盘锦极具代表性的滨海湿地, 是世界上最大的滨海芦苇沼泽湿地, 具有极高的经济价值和生态环境价值。但受各方面条件限制, 目前整体开发利用水平不高, 竞争力不强, 生物多样性低, 生态系统脆弱, 部分地区仍处于裸露荒芜状态, 本文通过湿地退化原因分析找出了科学合理的有效修复措施。
关键词：退化湿地,芦苇湿地,翅碱蓬湿地,修复措施
植被退化 篇2
关键词：土壤线虫,中度退化,垂直分布,植被恢复
土壤线虫对有机质分解与养分矿化等生态过程有着至关重要的作用, 对土壤生态系统有着重要的指示作用, 其特点是对环境变化反映灵敏, 对改善土地质量有极大的帮助。对土壤线虫的研究有助于揭示土壤的生态系统结构, 还能够为土壤生态环境提供有效信息, 因此, 自20 世纪80 年代以来, 国外对不同环境下土壤线虫的研究就已经开始了, 我国起步较晚。中国草地资源丰富, 约有4 亿hm2, 其中可利用的草地资源约2.8 亿hm2, 分为牧区草原和农区草山草滩2 大部分。天然草地在风沙、干旱等不利自然条件影响下和人为过度开发利用下都能够引起草地退化[1]。长时间、大范围的草地退化降低生态环境, 对人类的生存与发展造成威胁。
1土壤线虫群落结构比较
中度退化草地生态恢复的过程与植被恢复方式不同, 使得土壤线虫群落在土壤剖面上具有不同的分布规律。
1.1 土壤线虫群落的垂直结构比较
分析数据表明, 在个体密度与类群数量上, 从地表向下随着土层的不断深入, 围栏封育样地与种植苜蓿样地的数量都是逐渐减少的, 其中, 种植苜蓿数量减少的幅度低于围栏封育。季节上, 夏季个体密度递减幅度大于春秋2 季, 而过度放牧地区的土壤线虫群落和个体密度的垂直分布, 只有类群属数从地表至地下土层数量减少, 个体密度随土壤深度有所增加。季节上, 个体密度与类群属数并没有显示出明显的变化规律。
1.2 土壤线虫群落的水平结构比较
通过对不同植被恢复方式研究, 获得土壤线虫种群数量与个体密度的退避分析中发现, 草原植被恢复方式对土壤线虫的影响极其明显 (p< 0.001) , 主要表现在对土壤线虫个体密度的影响上, 对类群属数差异影响不大 (p>0.05) [2]。其中围栏封育样地中的土壤线虫个体密度在总体上是最高的, 而过度放牧地区的土壤线虫个体密度则明显低于围栏封育和种植苜蓿样地。数据表明, 围栏封育样地中土壤线虫个体密度是过度放牧样地的3.05 倍, 是种植苜蓿样地的1.36 倍。
研究表明, 围栏封育的方式在中度退化草地植被恢复方式中是最为有效的, 能够最大程度上提高土壤线虫的个体密度, 种植苜蓿效果次之, 过度放牧的最差。这3 种方式对恢复土壤线虫种群数量的效果并不明显。在季节上, 土壤线虫的分布密度表现出了不同的差异。春秋两季中:围栏封育> 种植苜蓿> 过度放牧。在数据对比下, 围栏封育样地与过度放牧样地的差异在春季相差最大, 达5.27 倍。上述结果表明, 中度退化草地环境下植被恢复方式与季节变化, 对土壤线虫的个体密度有很大影响。
2土壤线虫群落多样性比较
生物的多样性是群落生物结构的重要指示, 反应了生态环境下群落物种的数量与生态系统的复杂程度, 从而反映出各植被恢复方式之间的差异性。对土壤线虫多样性的研究采用多样性Hc指数、均匀度J指数和丰富度SR指数, 计算各处理样地土壤线虫群落多样性。不同植被恢复方式对土壤线虫多样性的影响结果相比较, 围栏封育样地的土壤线虫群落多样性最好, 苜蓿样地稍少一些, 过度放牧样地的群落多样性最差。分析显示, 在3 种样地中, 土壤线虫的均匀度J指数以及丰富度SR指数不明显, 方差值p>0.05, 但多样性Hc指数差异显著。研究数据指明, 不同的植被恢复方式都能够有效改善土壤环境, 但围栏封育的方式更有助于维护土壤生态环境的多样性。
3总结
中度退化草地环境下植被恢复方式, 对土壤线虫类群属数、个体密度、群落多样性的分析在一定程度上反映了环境质量状况。通过土壤线虫在围栏封育样地、种植苜蓿样地与过度放牧样地等不同环境下个体密度、类群属数等指数的不同可以发现, 围栏封育样地、种植苜蓿样地与过度放牧样地等中度退化草地对土壤线虫的影响明显, 并且可以进一步区分不同的植被恢复方式对土壤线虫群落分布的影响。对土壤线虫的研究在退化草地生态重建与恢复的过程中有重要的指导意义。土壤线虫作为陆地土壤生态系统中的一部分具有丰富的多样性, 在对草地的植被恢复方式中, 应当充分考虑不同环境下对土壤线虫的影响, 更好地为维护草地生态平衡做指导。
参考文献
[1]薛会英, 胡峰, 罗大庆.藏北高寒草甸植物群落对土壤线虫群落功能结构的影响[J].生态学报, 2013 (5)
植被退化 篇3
关键词：退化草地,群落结构,生产力
三江源地区位于青藏高原的腹地青海省南部, 为长江、黄河和澜沧江的源头汇水区。地理位置为北纬31°39'~36°12', 东经89°45'~102°23', 总面积为3.63×105km2, 约占青海省总面积的50.4%, 全区平均海拔在3 700~4 200 m[1]。三江源是世界高海拔地区生物多样性特点最显著的地区, 被誉为高寒生物自然种质资源库, 具有独特而典型的高寒生态系统, 为中亚高原高寒环境和世界高寒草甸的典型代表[2]。
由于受高寒草甸气候、地形及其他环境因素的影响, 植物的生长周期长, 生长速度缓慢。然而人类对于畜牧业生产的需求大, 不停地超载过度放牧, 加之全球气候变化及青海省南部夏季6—8月份的降水量显著减少[3], 使得高寒草地的负载量越来越大。高寒草甸的优势植物是耐寒冷的中生型嵩草属植物, 不利的环境因素及超载过牧导致了退化草地“黑土滩”的形成。“黑土滩”的形成与发展直接制约着整个高寒草地区域的植被群落结构和植被生产力[4,5,6]。
通过对三江源区的玉树县、杂多县、囊谦县不同退化程度草地现状调查, 分析不同退化等级下植被群落结构的演替特征, 根据生物量的变化探讨不同退化草地的生产力, 对于日后草地的生产管理与合理利用, 减少水土流失, 保护生态环境等具有重要意义。
1 研究地区的自然概况
研究地区位于三江源区的杂多县、囊谦县、玉树县, 东经93°38.20'~97°44.57', 北纬31°32.33'~34°15.11', 海拔4 160~4 740 m, 气候只有冷暖之别, 无四季之分, 全年冷季7~8个月, 暖季4~5个月, 没有绝对无霜期, 气候寒冷而干湿不均, 年平均气温-0.8℃, 年最低气温-42℃, 最高气温28℃, 年平均降水量463.7 mm, 为山地、坡地、平地、沟壑等多种地形。该地区太阳辐射强, 昼夜温差大, 灾害性天气较频繁, 为典型的高原大陆性气候, 主要植被类型为高寒草甸。
2 试验设计与研究方法
2.1 样地的选取
近几十年, 由于三江源地区高寒草甸过度放牧及自然条件的变化, 草地退化日趋严重。在选取样地时, 根据原生植被和秃斑地所占面积的比例, 人为划分为原生植被、轻度退化草地、重度退化草地和极度退化草地, 划分标准见表1。
%
在玉树州的三个县共设置19个典型样地, 其中杂多县8个样地, 囊谦县6个样地, 玉树县5个样地。按照以上人为划分的等级标准, 在原生植被和轻度退化、重度退化、极度退化等不同退化梯度设置样地。
2.2 指标的选取及测定
在每个退化梯度的样地上随机设置4个1 m×1 m的结构样方, 每个样地共16个样方, 合计304个。调查的指标有植物高度、盖度和地上生物量[4]。盖度:测定样方的总盖度和各经济类群的分盖度, 求其平均值。高度:按经济类群 (莎草科、禾本科、杂类草、毒草) 选取10株测定其自然高度 (不足10株的按实际株数测定) , 求其平均值。生物量:按经济类群齐地面剪下, 用百分之一的电子天平测其鲜重, 求其平均值。
2.3 计算公式及统计分析
相对盖度= (某经济类群的分盖度/样方总盖度) ×100%;相对高度= (某经济类群的高度/样方所有经济类群高度的总和) ×100%;相对生物量= (某经济类群的生物量/样方总产量) ×100%;重要值 (Pi) =[ (相对盖度 (%) +相对高度 (%) +相对生物量 (%) ]/3。
3 结果与分析
3.1 不同退化草地植被群落结构 (结果见表2)
由表2可见:原生植被草地中莎草科植物重要值为43.15%, 盖度为76.29%, 高度为4.71 cm, 地上生物量为106.56 g/m2, 为草地植被的绝对优势种群;禾本科植物同样是群落的重要组成部分, 重要值为22.97%;杂类草在原生植被中没有竞争优势, 其重要值最低, 仅为11.03%;毒草植物在原生植被中的盖度为26.49%, 作为伴生种而存在, 其重要值为22.85%。
轻度退化草地中莎草科植物的盖度和生物量比原生植被明显降低, 高度降低不明显, 其重要值降至29.66%;禾本科植物和杂类草与原生植被相比变化不大;毒草的重要值上升, 盖度和生物量也明显上升。
重度退化草地秃斑地越来越多, 植被覆盖度降低, 毒草逐渐取代原生植物而成为主要植被, 其重要值达到46.95%, 盖度也达到最高的56.84%;相比之下, 作为原生植物的莎草科植物盖度仅为16.21%, 地上生物量为13.23 g/m2, 原生植物的减少表明草地退化加重, 禾本科植物在重度退化草地上的重要值最大 (为24.65%) , 地上生物量也达到峰值 (为19.41 g/m2) ;而作为家畜可食的杂类草变化不大, 表明杂类草受家畜采食的影响最小。
极度退化草地只有少量的莎草科植物, 此时草地以毒草为优势植物, 草地的分盖度之和也仅为67.00%, “黑土滩”大面积形成, 草地基本失去了生产能力, 甚至有的草地不再有植被, 形成荒漠。
家畜对优良牧草的过度采食, 导致优良牧草在其生长期内生长减缓或停滞, 从而使各项指标均呈现下降的趋势, 优良牧草的数量和产量逐年下降, 植被群落结构同时也出现变化, 平均盖度明显减少, 高度降低, 而劣质牧草、不可食用的毒草的比例越来越高。在这一过程中, 毒杂草在群落中的比例升高, 说明家畜对优良牧草的过度采食促进了适口性差的毒杂草发展, 而毒杂草在群落中所占的比例同时也反映草地的退化程度。
3.2 不同退化草地生产力状况 (结果见表3)
由表3可见:原生植被的草地生产力最高, 地上生物量为210.34 g/m2, 其中莎草科地上生物量为106.56 g/m2, 占群落的50.66%。该类草地产量顺序为莎草科 (105.66 g/m2) >毒草 (70.38 g/m2) >禾本科 (18.16 g/m2) >杂类草 (15.24 g/m2) , 说明在该类型草甸中, 莎草类植物的生物量占绝对比重, 可直接影响整个草地的产草量, 且大多莎草科和禾本科植物为家畜喜食牧草, 饲用价值相对较高。轻度退化草地产量为171.04 g/m2, 其中莎草科地上生物量为45.50 g/m2, 占群落的26.60%, 产量顺序为毒草 (101.43 g/m2) >莎草科 (45.50 g/m2) >杂类草 (13.85 g/m2) >禾本科 (10.26 g/m2) 。此类草地, 优势种为莎草科植物+毒草, 可食牧草的比例在41.00%左右, 仍然有较高的饲用价值。地上生物量总值第2位的是重度退化的草地, 其地上生物量总计为209.39 g/m2, 该类草地秃斑地在50.00%左右, 毒草地上生物量达到峰值 (为149.58 g/m2) , 产量顺序为毒草 (149.58 g/m2) >杂类草 (27.17 g/m2) >禾本科 (19.41 g/m2) >莎草科 (13.23 g/m2) , 说明在重度退化草地, 植被由于过度放牧及环境的改变使毒杂草盛行, 优良牧草的比例迅速降低, 导致草地的地上生物量虽高但是饲用价值并不高。极度退化草地由于原生植物的基本灭绝及秃斑地的增多, 其地上生物量总值最低, 仅为100.73 g/m2, 是原生植被的47.90%, 而莎草科和禾本科牧草为原生植被的4.39%, 使得该类草地基本丧失生产力。
4 结论
高寒草甸是三江源地区主要的草地类型之一, 是该地区畜牧业生产的重要物质基础, 但是由于过度放牧, 草地破坏严重[7]。总体表现为, 随着退化演替的加剧, 莎草科植物由原生植被中的优势种演变为群落中的伴生种, 其盖度和生物量显著降低;而毒杂草显著增加, 杂类草总体趋势上升, 极度退化时重要值最大;毒草由于不可食, 随着退化程度的提高逐渐成为群落中的优势种群。禾本科植物在原生植被、轻度退化、重度退化草地中盖度、高度的变化不明显, 在极度退化草地中显著降低, 地上生物量则在原生植被和重度退化草地中较高, 极度退化草地中降至最低。
原生植被草地地上生物量为210.34 g/m2, 轻度退化草地为171.04 g/m2, 重度退化草地为209.39 g/m2, 极度退化草地为100.73 g/m2, 其中莎草科和禾本科优良牧草地上生物量在各退化等级的草地中所占群落比例分别为59.29%、32.60%、15.59%、5.43%, 生产力下降明显, 导致可承载家畜的能力显著降低;由于毒草的增加, 极易引起家畜的中毒。
随着退化程度的加剧, 莎草科和禾本科优良牧草的生产能力在群落中的比例逐渐降低。盖度和产量的降低导致优良牧草的竞争力减弱, 而毒杂草的生理特性和环境的有利性使得其比例逐渐增加。草地优良牧草的生产能力直接制约着草地的载畜量和次级草地生产力。超载过牧致使牧草在生长初期受到影响, 生长迟缓, 影响了牧草生长旺季的各项指标, 是造成草地生产能力降低的主要原因[6,8]。
为使退化草地向原生植被恢复演替, 轻度退化草地可采用禁牧封育、鼠害控制措施;重度退化草地除采用上述措施外, 需增加补播措施;已无利用价值的极度退化草地可翻耕建立人工草地[9]。
参考文献
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[2]李文华, 周兴民.青藏高原生态系统及优化利用模式[M].广州:广东科技出版社, 1998.
[3]张国胜, 李林.青南高原气候变化及对高寒草甸牧草生长影响的研究[J].草业学报, 1999, 8 (3) :1-4.
[4]马玉寿, 郎百宁, 王启基.“黑土型”退化草地研究工作的回顾与展望[J].草业科学, 1999, 16 (2) :5-8.
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[6]严学兵.高寒牧区河漫滩草地生产力的评定[J].家畜生态, 2003, 24 (3) :10-13.
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