流動沙丘塔郎Hedysarum leave造林后草本植物多樣性動態分析

張朋 張書理 張慧艷等

2.2塔郎造林后不同年限沙地植物物種組成和優勢度由表2可知，隨著造林年限的增加，人工塔郎群落中草本植物逐年增加，優勢種更替明顯。在塔郎造林的當年，除了人工栽種的塔郎得以成活并占據相對優勢外，沙蓬、蟲實和狗尾草依靠其特殊的適應機制，成功入侵流動沙地并定居，成為造林當年的主要優勢種，重要值分別為31.21、30.13和24.71，成為塔郎林地草本層的主要建群種。

造林后第2年，隨著塔郎的生長，其優勢度也明顯增加，此時蟲實和狗尾草仍為草本植物群落的建群種，重要值分別為16.09和15.63，沙蓬退出建群種地位，其重要值僅為3.03，成為伴生種。黃蒿、沙蒿、蒺藜、紫翅豬毛菜、霧濱藜、地梢瓜、畫眉草等侵入沙地，也成為塔郎灌叢的重要伴生種。

造林后第3年，人工栽植的塔郎郁閉形成灌叢，在整個群落中的優勢度占重要地位，重要值達21.85。在草本層中，1年生草本蟲實、狗尾草等仍然為優勢種，重要值分別為13.65和13.94。同時蒺藜、地錦、沙蒿、地梢瓜、黃柳等在塔郎林地中成為亞優勢種，重要值分別為11.90、7.25、5.65、5.17、5.29。而黃蒿、霧濱藜、馬齒莧成為沙地的主要伴生種。偶見女婁菜、山韭、達烏里胡枝子等多年生草本也在塔郎林地中定居。

造林后的5、7和10a，人工塔郎的重要值分別達22.77、31.77和28.22，在整個灌木群落中占絕對優勢。蟲實和狗尾草在草本層的優勢度明顯降低，造林后第10a蟲實的重要值為1.04，狗尾草的重要值為8.55，成為伴生種，沙蒿的重要值為18.05，成為草本層優勢種。

多年生草本黃花苜蓿、賴草、糙隱子草、牻牛兒苗在造林后的5～10a均表現出較高的重要值，是草本群落結構穩定的基礎。黃柳這種固有的灌木樹種靠自然的力量侵入，在3～10a重要值增加至15.26，成為與塔郎齊肩的灌木層優勢種。

2.3塔郎造林后不同年限植物群落生活型比較由表2和表3可知，流動沙地在人工種植塔郎造林的當年，草本層僅有1年生的沙蓬、蟲實等先鋒植物，1年生植物占樣地內植物總種數的83.3%；造林后第2年，1年生植物占樣地內植物總種數的64.7%，有地梢瓜、乳漿大戟、黃花苜蓿、田旋花、達烏里胡枝子、賴草等多年生草本和耐沙埋的半灌木沙蒿侵入；造林后第3年，1年生草本植物僅占樣地內植物總數的27.6%，多年生草本達到樣地內植物總數的55.2%，為所有觀測年份的最高值。

2.4塔郎造林后不同年限群落植物多樣性指數比較由表4可知，隨著流動沙地塔郎造林后年限的增加，ShannonWiener、Simpson和Margalef等生物多樣性指數也增加，至造林后的第3年均增加到最高值，至第7年均表現在與第3年基本持平的數值范圍，至第10年又均明顯降低；而Pielou指數則與上述3個指數變化規律相反，隨著造林后年限的推移呈現出逐漸降低的趨勢，同樣到造林第3年降到最低并在以后的年份保持平穩，第10年又明顯增加。

2.5塔郎造林后不同年限群落相似性系數比較由表5可知，隨著造林后年限的推移，10a中每年總與下一年具有極高的相似性，相似性系數在0.75左右。從造林后2～7a的每年與造林第1年之間的相似性系數比較看，時間越長，相似性系數越低，相似性系數從第2年與第1年的0.521 7降低到第7年與第1年的0.258 1，表明隨著造林后年限的增加，塔郎群落物種組成差異在不斷增加，不同年限群落之間的生態距離越來越遠。相似性系數的上述變化表明了植被恢復和群落演替過程中物種組成結構的遞進性和漸變性[11]。

塔郎造林10a與1a的群落相似性系數又明顯升高，達到0.444 4。

3結論與討論

該研究表明，流動沙地塔郎造林恢復植被過程中，草本植物種類逐漸增加，ShannonWiener、Simpson和Margalef等生物多樣性指數逐漸增加，Pielou指數逐漸降低；與治理當年相比，隨著年限的推移，群落相似性系數逐漸降低；隨著年限的增加，群落優勢種主要以塔郎、沙蓬、蟲實、狗尾草和沙蒿為中心發生變化，它們的生態作用顯著；造林后的3～7a，植物群落趨于穩定；造林10a后由于塔郎易衰弱死亡，從而導致物種多樣性指數逆轉，應繼續加強灌木林經營管理；蘿藦科、大戟科、馬齒莧科、蒺藜科植物以及阿爾泰狗哇花、達烏里胡枝子、黃花苜蓿、白草等植物可以作為沙地植被恢復不同階段的指示植物；隨著造林時間的推移，沙地植被有逐漸向雜草類草草原發展的趨勢。

3.1塔郎造林后不同年限草本植物科屬種變化流動沙地在造林恢復過程中植物科屬種的變化反映了沙地恢復的群落結構動態。造林后的第1年，禾本科和藜科中的1年生草本作為流動沙地的先鋒物種居多，并對不利的自然條件表現出較強的適應力。蘿藦科和大戟科植物在造林2a后出現，可作為半流動沙地類型的指示性植物；馬齒莧科植物匍匐生長的特殊生物學特性反映了造林后沙地土壤表層有結皮現象，可作為判斷沙地半固定的標志性植物；阿爾泰狗哇花、達烏里胡枝子、黃花苜蓿等植物出現，說明隨著造林時間的推移，流動沙地被固定，土壤條件得到改善，多年生草本得以定居，它們可作為沙地被固定的指示性植物。

3.2塔郎造林后植物優勢度變化塔郎造林后，植物優勢度主要以塔郎、沙蓬、蟲實、狗尾草和沙蒿為中心發生變化。塔郎作為人工選擇的沙地治理造林樹種，其優勢度呈逐年增加趨勢。草本層的沙蓬、蟲實和狗尾草等1年生草本在前3a為優勢種，而后逐漸被沙蒿所取代，表明在流動沙地塔郎造林后恢復過程中，上述5種植物具有重要作用。

3.3塔郎造林后植物生活型變化 隨著時間的推移，初期占據絕對優勢的1年生植物逐漸被多年生植物替代，如禾本科的狗尾草逐漸被賴草替代；菊科的蒼耳、黃蒿逐漸被沙蒿替代；豆科如黃花苜蓿、達烏里胡枝子等多年生草本不斷侵入，呈現出沙地植被有逐漸向雜草類草草原發展的趨勢。

3.4植物多樣性指數變化群落的生物多樣性指數變化說明，在塔郎治理沙地造林后的3～7a，沙地植被群落結構趨于穩定，與張文軍等[5]在科爾沁沙地的研究結果一致，這與塔郎具有很強的耐貧瘠、耐沙埋、抗風蝕和固沙能力強的特性有關[12]。在人工栽植塔郎治理沙地過程中，密集栽植的塔郎利用自身生物學優勢，在沙地中定居并形成有影響力的植物種群，同時為沙地積累有機質，改變土壤肥力，為其他物種的定居和繁殖創造了條件，從而使沙地植被迅速有序地恢復。

3.5塔郎造林10a后多樣性指數逆轉以及與造林當年的群落相似性植物增大問題該研究結果顯示，塔郎造林10a后多樣性指數逆轉以及與造林當年的群落相似性植物增大，這與塔郎造林10a后長勢衰弱、干枯死亡、植被退化有關，建議造林10a后采取平茬措施對塔郎進行復壯，加強田間管理。

參考文獻

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