荒漠植被封育效果數(shù)量分析

何瑞彪

摘要采用隨機抽樣調(diào)查方法，借助DPS和Excel統(tǒng)計分析計算方法，對荒漠植被進行種類和數(shù)量研究，將40個樣地劃分為2個類型。研究結果顯示通過封育減少了人為因素對荒漠植被的破壞，荒漠植被的生長環(huán)境得到改善，荒漠植被的保護和恢復能力得以提高，并結合當?shù)貙嶋H情況對荒漠植被保護和恢復提出了建議。

關鍵詞荒漠植被；封育效果；聚類分析；阜康

中圖分類號S717.19+3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）21-07066-01

20世紀50年代數(shù)量分析方法開始在生態(tài)學研究領域得到大量的應用，伴隨著科學技術特別是電子計算機的普遍應用，該方法已成為生態(tài)領域研究方法的重要手段[1]。20世紀70年代，生態(tài)學的理論和方法體系得到了廣大研究者的普遍認可[2]。隨之，大量的新方法新手段引起了各國學者的廣泛重視。植被數(shù)量分析是研究植被生態(tài)學的重要手段，它為客觀、準確地揭示植被、植物群落及植物與環(huán)境之間的生態(tài)關系提供了合理、有效的途徑，已成為國際上植被生態(tài)學研究的重要內(nèi)容之一[3-4]。該文采用聚類分析法對新疆阜康市上溝戶鄉(xiāng)荒漠植被封育效果進行數(shù)量分析，為荒漠植被數(shù)量分類和排序提供重要的科學依據(jù)。

1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于博格達峰北，準格爾盆地東南緣。該區(qū)沙丘綿延，多為半固定沙丘，是輔助冬季牧場，屬溫帶大陸性氣候區(qū)，全年干旱少雨雪，光能豐富。土壤類型為風沙土，沙質(zhì)灰漠土構成，土層較厚，適合植被生長。近年來由于經(jīng)濟快速發(fā)展，人口急速增加，人們對生態(tài)環(huán)境的認識不足，導致人為亂砍濫墾，毀草砍木，使土地沙化堿化；加之牧業(yè)大發(fā)展，超載放牧，草場過載，草場退化，使該地區(qū)荒漠植被遭受較嚴重的破壞。為全面保護這道天然綠色屏障，實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展，當?shù)刂鞴懿块T對該區(qū)進行圍欄封育，禁止樵采、亂挖和放牧等行為，采取人工補植補播，保護改善和營造荒漠林生態(tài)系統(tǒng)，并取得了一定的收益。為了進一步了解封育對荒漠植被的影響，筆者對該區(qū)域的封育效果進行了數(shù)量分析。

2 數(shù)據(jù)調(diào)查與分析方法

2.1 數(shù)據(jù)調(diào)查方法采用典型樣地法進行野外植被調(diào)查，選擇生境條件相似，植被均勻一致，能反映群落片段種類組成主要特征并且連續(xù)分布的群落地段作為樣地，沿直線每隔500 m設1個樣地，共設置樣地40個， 樣地大小為5 m×5 m， 每個樣地中四角和中心設5個樣方，樣方面積1 m×1 m（共設置樣方200個）。詳細記錄每個樣方內(nèi)的植物種類和數(shù)量等指標。

2.2數(shù)據(jù)分析方法聚類分析是數(shù)理統(tǒng)計中研究“物以類聚”的一種多元分析方法，即用數(shù)學定量地確定樣本的親疏關系，從而客觀地將其分門別類[5]。

2.3植物分類的定義植物分類的實質(zhì)是對所研究的植物按其屬性、數(shù)據(jù)所反映的相似關系進行分組，使同組的植物盡量相似，不同組的植物盡量相異。通過分類研究，可以加深認識植物自身固有的特征及其形成條件之間的相關性。

2.4數(shù)量分類的目標分類是對實體集合按其屬性數(shù)據(jù)所反映的相似關系進行分組，使同組內(nèi)的成員盡量相似，而不同組的成員則盡量相異。群落數(shù)量分類可能揭示出以下生態(tài)學現(xiàn)象：①用植物種的數(shù)據(jù)（屬性）去劃分樣方（實體），可以較客觀地揭示出植被自身可能存在的自然間斷。②用樣方數(shù)據(jù)去劃分植物種的集合，結果會分成若干種組，它可能反映出種間相互作用的規(guī)律。

圖1聚類分析結果

3聚類分析結果

利用Excel、DPS軟件，通過計算歐式距離最短距離法，計算各樣地之間的相似性，得出40個樣地的聚合分類結果（圖1）。

由圖1可知，40個樣地可被聚合為樣地（1、2、3、4、5、6、14、15、16、17、19、20、25、26），樣地（7、8、9、10、11、12、13、18、21、22、23、24、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40）共2類，分別記為類型I、類型II。類型I是封育樣地，其物種以旱麥草、角果藜所占個體數(shù)最多，類型II是未封育樣地，其物種以長喙牦牛兒和梭梭所占個體數(shù)最多。從圖1中可以看出，類型I封育樣地的植物種類和數(shù)量較類型II未封育樣地的植物種類和數(shù)量相似性較小，其原因是未封育的樣地是在天然條件下自行生長和繁殖，外界環(huán)境（自然環(huán)境和人為環(huán)境）基本相同，而封育的樣地由于封育時間和封育措施的差異（2003年封育措施為天然更新，2005年封育措施為飛播，2006年封育措施為人工栽培），從而造成不同封育措施和不同封育時間下的植物種類也有一定的差異。

4結論與建議

借助DPS、Excel軟件系統(tǒng)將40個樣地進行聚類分析，把40個樣地劃分為2個類型，分別記作類型I（封育區(qū)）、類型II（未封育區(qū)）。劃分依據(jù)是各個樣地里面植被的種類和數(shù)量的相似性。類型I以旱麥草、角果藜占個體數(shù)最多，類型II以梭梭、長喙牦牛兒所占個體數(shù)最多。

封育后要采取一定的人工栽培和管護措施，以改善荒漠植被的生活環(huán)境，提高荒漠植被的再生能力和恢復能力。積極引進適應沙漠化土地生長的植物，增強物種生物多樣性，建成更加完善牢固的生態(tài)體系。同時以人工治沙造林為突破口，以加強封育管護為治理重點，通過封、造結合使新疆阜康市上溝戶鄉(xiāng)沙漠形成一道綠色屏障。

參考文獻

[1] 庾曉紅，李賢偉，白降麗.我國植被數(shù)量分析方法的研究概況和發(fā)展趨勢[J].生態(tài)學雜志，2005，24（4）：448-451.

[2] 張峰，張金屯.我國植被數(shù)量分類和排序研究進展[J].山西大學學報：自然科學版，2000，23（3）：278-282.

[3] 陽含熙，盧澤愚.植物生態(tài)學的數(shù)量分類方法[M].北京：科學出版社，1981.

[4] 張金屯.植被數(shù)量分析方法的發(fā)展.當代生態(tài)學博論[M].北京：中國科學技術出版社，1992.

[5] 王仁忠，李建東.采用系統(tǒng)聚類分析法對羊草草地放牧演替階段的劃分[J].生態(tài)學報，1991，11（4）：367-371.