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东祁连山杜鹃灌丛生态特征及受损恢复的研究

张德罡

  东祁连山金强河河谷及其两侧山地地区的高寒灌丛可分为高寒常绿革叶灌丛植被亚型和高寒落叶灌丛植被亚型。其中高寒常绿革叶灌丛植被亚型有头花杜鹃+百里香杜鹃灌丛和陇蜀杜鹃灌丛2个群落。高寒落叶灌丛植被亚型有6个群落,即高山柳灌丛、金露梅灌丛、鲜黄小檗灌丛、短叶锦鸡儿灌丛、窄叶鲜卑木灌丛和藏沙棘灌丛。坡向、坡度和海拔是影响本地区8类高寒灌丛群落分布的主要因素。杜鹃灌丛中的灌木多呈矮生、密集状。杜鹃叶片常绿,具茸毛、蜡质、革质和反卷特点。群落中绝大多数植物为地面芽、矮高位芽和地下芽,一年生植物和地上芽植物仅占10.5%杜鹃灌丛群落地上植物量自返青开始逐渐上升,8月达到最高值950.2g/m~2DM。地上植物量的主体由灌木构成,其中又以杜鹃最为重要,占72.5%。灌木地下植物量仍以杜鹃为主,占62.6%。百里香杜鹃和头花杜鹃的热值含量分别为21.94KJ/g和21.68KJ/g,两种杜鹃不同部位热值含量的顺序为叶>茎>根,其净第一性生产力也是叶>茎>根,而且保持低增长状态,具有顶级群落的特征。群落光能(总辐射)转化率为0.102%。杜鹃花属植物生活史周期可划分为:萌动期、生长期、越冬前期和越冬休眠期四个阶段。从烈香杜鹃、头花杜鹃到百里香杜鹃,萌动期依次推迟,花期依次提前。陇蜀杜鹃生长季明显长于其它三种杜鹃。移栽四种杜鹃后均表现出不适症状,百里香杜鹃和头花杜鹃不适应特性表现早,其萌动期与原生境保持一致。烈香杜鹃与陇蜀杜鹃反应相对迟缓一些,并表现出了一定程度的潜在适应性。杜鹃的枝叶含水量在一个生长季中呈单峰型,以降低含水量来渡过慢长的休眠期。6、7、8月枝叶水分含量较其它月份为高。7月份枝叶含水量最高,叶片平展,新枝生长量占全年生长量的60%~80%。几种社鹃在生长高峰期净光合速率存在差异,陇蜀杜鹃光合积累的月份较长。光抑制现象是对郁闭度较大的阴坡灌丛环境的适应,反应了高寒地区植物同化积累对温度因素的依赖性。·东祁连山阴坡社鹃群落在海拔2950m~3700m的范围内垂直分异特征明显。半阳坡为耐旱性灌木。在海拔3300m以下以百里香杠鹃和头花社鹃为绝对优势,烈香杜鹃和陇蜀杜鹃从海拔3100In以上开始出现,其盖度在海拔3300m左右时迅速增大,取代百里香杜鹃和头花杜鹃而成为建群种和优势种。在海拔3600m后陇蜀杜鹃达最大值。除陇蜀杜鹃为集聚分布外,柳属、鬼箭锦鸡儿、金露梅、烈香杜鹃、头花杜鹃和百里香社鹃均为随机分布。随海拔高度上升,由于具有较强的适应严酷条件的能力,陇蜀杜鹃的分布格局由集聚型逐渐转变为随机型。杜鹃枝、叶微弱电信号波由具一定的周期性的组峰组成。随着水培天数的增加,波周期普遍出现延长现象,到叶片表现出严重失水症状时,组峰内两单波振幅间有极小的锯齿波出现。CV图和DPV图中大小两对氧化还原峰峰电流明显下降,氧化还原峰电势差增大,显示几种杜鹃DNA都与Cok叭卜发生’了相互作用。通过峰电流变化值、峰电势差变化值、凸即与A删的比值及CV图和**v图的叠加,分析其DNA与*叶**十的作用,结果都显示大小顺序为陇蜀杜鹃,烈香杜鹃,头花杜鹃。正常杜鹃灌丛群落的土壤有机质含量年内呈锯齿状变化趋势,有效N的变化趋势与有机质相似,且两者间呈正相关关系(,o.8794,P<o.mX 全N和全P在年内变化较小。砍伐后有机质、全N、全P含量变幅很小,有效N含量则在砍伐后有所上升。在植被完全遭到破坏的自然滑坡地段,土壤有机质和有效N有大幅度下降,全N和全P也有不同程度的下降。土壤pH值在年内的变化同土壤有机质相似,但变幅不大。灌木被砍伐后,上壤温度明显上升,互区出值略有上升,而自然滑坡地段的土温和出值上升幅度最大。土壤含水量与灌木盖度有正相关关系,但灌木被砍伐初期,土壤含水量降幅较小,而在植被完全被破坏的自然滑坡地段,土壤含水量有大幅下降。人工模拟降雨结果表明,砍伐对照、砍伐、滑坡对照和滑坡各样方的降雨吸收率均在95%以上。灌木群落受到干扰破坏后,其保持水分的功能也因此降低。尤其是滑坡地段,其降雨吸收率较对照减少3.5个百分点,但下降幅度并不显著,这是因为滑坡地段植被截留降水能力的下降,部分地得到含水量较低的土壤的补偿。灌木被砍伐后,其截留降水的能力在苔募的超补偿作用下不但役有下降,反而略有升高,但这种升幅并不显著。滑坡、滑坡对照、砍伐、砍伐对照和与谨丛相邻的阳坡草地5个样地在实施人工摸拟降雨后出现径流的最小降雨量(降水量阈值)分别为10、13、79、75和5nun;地表径流量分别为733、175、9、29和Ztoe;径?……   
[关键词]:杜鹃灌丛;东祁连山;生态特性;水土保持;受损恢复;植物量;干扰;砍伐;滑坡;侵蚀;高寒地区
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:甘肃农业大学2002年