新疆且末縣河東沙化土地封禁保護區植物多樣性調查

吉小敏，雷春英

(1.新疆林科院造林治沙研究所，新疆 烏魯木齊 830063；2.新疆精河荒漠生態系統定位研究站，新疆 烏魯木齊 830063)

新疆且末縣河東沙化土地封禁保護區植物多樣性調查

吉小敏1，2，雷春英1，2

(1.新疆林科院造林治沙研究所，新疆 烏魯木齊 830063；2.新疆精河荒漠生態系統定位研究站，新疆 烏魯木齊 830063)

采用樣地樣方法對且末縣河東沙化土地封禁保護區植物多樣性進行了調查，結果表明: (1)封禁保護區內植物群落結構簡單，大體可分為灌木層和草本層，鋪設草方格沙障的沙地內共有灌木和草本植物13種，分屬6科13屬。無草方格沙障保護的裸沙地共有草本植物5種，分屬2科4屬；(2)封禁區鋪設草方格沙障沙地內和無草方格沙障的裸沙地中植物群落的Margalef豐富度指數、Shannon-Weiner指數、Pielou均勻度指數、生態優勢度等有十分明顯的差異；(3)采取封禁措施3年后，特別是建設草方格沙障后，能促使流沙固定，促進植物定居，有利于植物多樣性的增加。

且末；沙化土地；封禁保護區；植物多樣性

AbstractAdopting sample plot and quadrat method,plant diversity was investigated in forbidden reserves of desertification land in Hedong of Qiemo County.Result shows that: (1) The plant community is simple and can be divided into shrub layer and herbaceous layer in game park reserve. There are 13 species of shrubs and herbaceous plants, which belongs to 6 families, 13 genera in the sand of laying semi-buried straw checkerboards. There are 5 herbaceous plants, which belongs to 2 families, 4 genera in the bare sand land of no protected by semi-buried straw checkerboards. (2) The Margalef richness index, Shannon-Weiner index, Pielou evenness index & ecological dominance of plant communities have significant differences in sand land of game park reserve,of which is laid semi-buried straw checkerboards and no protected by semi-buried straw checkerboards. (3) Three years after using the closing measures, especially after the construction of straw checkerboard barriers, it can promote fixation of shifting sand,promote plant colonization,which is favourite for increasing of plant diversity.

KeywordsQiemo County; desertification land;game park reserve; plant diversity

防沙治沙是一項重要的生態工程，也是一項重要的民生工程，事關國家生態安全，事關中華民族生存與發展，事關全面建成小康社會進程。新疆是我國沙化土地面積最大、沙漠面積最廣、風沙危害最嚴重的省區，也是世界上風沙危害最嚴重的地區之一。全區沙化土地面積為74.71萬km2，占新疆國土總面積44.87%，并仍以每年73.44 km2的速度擴展，是全國少數幾個擴展省區之一。

在《全國防沙治沙規劃》(2011-2020)中，將“沙化土地封禁保護”作為防沙治沙的主要內容進行工程建設。新疆現有難治理沙化土地面積50.08萬km2，很大一部分是暫不具備常規治理條件及因保護生態的需要不宜開發利用的區域。這些地區自然條件惡劣，人為活動對有限的沙區林草植被破壞極大。國家于2013年啟動實施了沙化土地封禁保護區試點項目，新疆國家沙化土地封禁保護補助試點工程自2013年開始執行。根據國家確定的生態優先、突出重點、惠及民生、高標準、集中連片、與其他工程區不重復等原則，自治區初步確定選擇了且末等6個縣市為封禁保護試點縣，開展封禁保護區補助試點建設。

本文通過對且末縣河東國家沙化土地封禁保護區的植被特征進行調查分析，掌握本底資料，對工程的后續推進提供技術支撐，為決策部門提供參考數據。

1 研究區概況

沙化土地封禁保護區位于且末縣車爾臣河東岸，距縣城直線距離約9 km，建設總面積1.00萬hm2。西起車爾臣河，東至沙漠，北至河東治沙基地，南至591專線(老315國道)。地理坐標為：85°39′8″—85°44′13″ E，37°52′18″—38°09′58″ N。封禁保護區類型為“重要的沙塵源區和路徑區”。項目區屬典型的大陸荒漠性氣候，光照資源充沛，生長季節長，風沙危害嚴重，春季多沙塵暴，夏季高溫，干旱少雨，有干熱風危害，冬季較暖。全年日照時數為2 853.2 h，大于20 ℃積溫為2 412 ℃，大于10 ℃積溫為4 298 ℃。年均降水量為18.6 mm，年≥8級大風16 d，最長達37 d，主害風向為東北風；沙塵暴年日數21 d，最多年份53 d，浮塵天氣193 d。土壤多為棕漠土和風沙土。

2 研究方法

2.1 野外調查方法

主要采用樣地樣方法調查，設置固定樣地，調查樣地長100 m，寬100 m，在調查樣地中設置10 m×10 m的灌木樣方和1 m×1 m的草本樣方，進行抽樣調查，統計樣地中植物種類和分布，記錄物種、株數、平均高度、平均蓋度等。

2.2 植物多樣性計算方法

植物群落的多樣性指數采用Shannon-Weiner指數，均勻度指數采用Pielou指數，豐富度采用Margalef豐富度指數。同時計算重要值和生態優勢度。

1.2.5 全基因組芯片檢測 將WT+pBAD、WT+pBAD-asrC培養至對數期(OD600約為0.4)，加入0.2% L-阿拉伯糖誘導1 h后，使用RNA提取試劑盒(RNeasy Mini Kit， QIAGEN)提取各菌株RNA，DNase I消化基因組DNA.取25 μg RNA進行逆轉錄，逆轉錄過程中加入基因組特異性引物和N9隨機引物，并使用Cy3-dCTP或Cy5-dCTP標記.芯片置于42℃預雜交6 h后，與純化的cDNA雜交過夜.芯片掃描儀掃描芯片讀取數據，GenePix Pro 6.0 軟件進行圖片處理及數據分析.

(1)Margalef豐富度指數(Ri)

Ri=(S-1)/ln(N)

(2)Shannon-Weiner指數(H)

H=-∑piln(pi)=-∑(ni/N)×ln(ni/N)

(2)Pielou均勻度指數(J)

J=H/lnS

(3)生態優勢度(C)

C=∑ni(ni-1)/〔N(N-1)〕

2.3 數據處理

根據以上公式利用Excel軟件分析和統計野外采集的數據。

3 結果與分析

3.1 且末河東沙化土地封禁保護區植被調查

在且末河東封禁區內對鋪設草方格沙障的沙地和無草方格沙障保護的裸沙地分別進行了植被調查。在鋪設草方格沙障的沙地內共有灌木和草本植物13種，分屬6科13屬。其中，藜科植物最多，包括濱藜屬 (AtriplexL.)、堿蓬屬(SuaedaForsk.ex scop.)、沙蓬屬 (AgriophyllumBieb.)、霧冰藜屬 (BassiaAll.)、豬毛菜屬(SalsolaL.)、蟲實屬(CorispermumLinn.)、梭梭屬(HaloxylonBunge)7個屬的植物。蓼科2屬，為沙拐棗屬(CalligonumL.)和蓼屬(PolygonumL.)。其他均為單科屬分布。無植被保護的裸沙地共有草本植物5種，分屬2科4屬，其中藜科3屬4種，蒺藜科1屬1種。結果見表1和表2。

表1且末沙化土地封禁區鋪設草方格沙障的沙地植被調查

序號植物中文名拉丁名科屬1紅砂Reaumuriasoongonica(PalL)Maxim．檉柳科(Tamaricaceae)紅砂屬(ReaumuriaL．)2蒙古沙拐棗CalligonummongolicumTurcz蓼科(Polygonaceae)沙拐棗屬(CalligonumL．)3白濱藜AtriplexcanaLedeb．藜科(Chenopodiaceae)濱藜屬(AtriplexL．)4堿蓬Suaedaglauca(Bunge)Bunge藜科(Chenopodiaceae)堿蓬屬(SuaedaForsk．exscop．)5沙蓬Agriophyllumsquarrosum(Linn．)Moq．藜科(Chenopodiaceae)沙蓬屬(AgriophyllumBieb．)6霧冰藜Bassiadasyphylla(Fisch．etMey．)O．kuntze藜科(Chenopodiaceae)霧冰藜屬(BassiaAll．[EchinopsilonMoq．])7刺沙蓬SalsolaruthenicaIljin藜科(Chenopodiaceae)豬毛菜屬(SalsolaL．)8鈉豬毛菜SalsolanitrariaPall．藜科(Chenopodiaceae)豬毛菜屬(SalsolaL．)9昆侖蒿ArtemisiananschanicaKrasch．菊科(Compositae)蒿屬(ArtemisiaL．)10蟲實CorispermumhyssopifoliumL．藜科(Chenopodiaceae)蟲實屬(CorispermumLinn．)11駝蹄瓣ZygophyllumfabagoL．蒺藜科(Zygophyllaceae)駝蹄瓣屬(ZygophyllumL．)12梭梭Haloxylon．ammodendron(C．A．Mey．)Bunge藜科(Chenopodiaceae)梭梭屬(HaloxylonBunge)13萹蓄PolygonumaviculareL．蓼科(Polygonaceae)蓼屬(PolygonumL．)

表2 且末沙化土地封禁區無草方格沙障的裸沙地植被調查

3.2 且末河東沙化土地封禁保護區植物多樣性分析

表3顯示，封禁區鋪設草方格沙障的沙地內植物群落的Margalef豐富度指數(Ri)為0.65、Shannon-Weiner指數(H)為1.92、Pielou均勻度指數(J)為1.13、生態優勢度(C)為0.72；無草方格沙障的裸沙地中植物群落的Margalef豐富度指數(Ri)為0.23、Shannon-Weiner指數(H)為0.25、Pielou均勻度指數(J)為0.27、生態優勢度(C)為0.37。且末封禁區采取封禁措施后，特別是建設草方格沙障后，植物群落的多樣性指數與裸沙地相比， Shannon-Weiner指數、Pielou 均勻度指數、 Margalef豐富度指數和生態優勢度有十分明顯的差異，草方格沙障建設后，促使流沙固定，促進植物定居，有利于植物多樣性的增加。

表3 且末沙化土地封禁保護區植物多樣性指數

4 結論與討論

4.1 且末河東沙化土地封禁保護區內植物群落結構簡單，大體可分為灌木層和草本層，在鋪設草方格沙障的沙地內共有灌木和草本植物13種，分屬6科13屬。無草方格沙障保護的裸沙地共有草本植物5種，分屬2科4屬，其中藜科3屬4種，蒺藜科1屬1種。藜科植物最多，在群落中占絕對的優勢，表現出較強的單優勢特征。

4.2 封禁區鋪設草方格沙障的沙地內和無草方格沙障的裸沙地中植物群落的Margalef豐富度指數、Shannon-Weiner指數、Pielou均勻度指數、生態優勢度等植物多樣性指數有十分明顯的差異，這主要是由于無草方格沙障的裸沙地易受干擾，植物群落往往不能容易形成穩定環境，因此降低了群落的多樣性，而鋪設草方格沙障的沙地，外部有一定的環境緩沖，內部環境比較穩定，因此其多樣性水平較高。

[1] 雷春英,吳明,吳圣華.新疆沙化土地封禁保護區選址策略[J].防護林科技,2016(9):71-73

[2] 周洪華,陳亞寧,李衛紅.塔里木河下游綠洲-荒漠過渡帶植物多樣性特征及優勢種群分布格局[J].中國沙漠,2009,29(4):688-695

[3] 曾岳明,黃玉潔,周文春.大山峰沼澤濕地植物群落特征及物種多樣性研究[J].浙江林業科技,2015,35(4): 29-31

InvestigationonPlantDiversityinGameParkReserveofHedongDesertificationSiteinQiemoCountyofXinjiangUygurAutonomousRegion

Ji Xiaomin1,2, Lei Chunying1,2

(1. Institute of Forest and Sediment Control, Xinjiang Academy of Forestry, Xinjiang Uygur Autonomous Region,Urumqi 830063, China; 2. Xinjiang Jinghe Desert Ecosystem Research Station, Urumqi 830063, China)

X176

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.09.006

1005-5215(2017)09-0018-03

2017-07-17

新疆精河荒漠生態系統定位觀測研究站運行補助項目；新疆沙化土地封禁保護區成效監測項目

吉小敏(1977-)，男，四川西充人，高級工程師，從事生態恢復與重建研究.