伊吾县盐池谷地植被单元与地下水位、含水率关系分析

吕国华，雷勇军

(新疆地矿局第二水文工程地质大队，新疆 昌吉831100)

新疆伊吾县盐池谷地位于县城以西的盐池乡，为一四面环山的封闭盆地，谷地面积507 km2。中部的托勒库勒湖(当地称为盐池)为谷地的最低处，海拔1 896 m，湖区面积约29 km2。盐池谷地寒冷多雪，降水较多，蒸发相对较小，草原植被较发育。地下水位、土壤含水率与植被单元之间存在密切的关系，是决定植被单元交替与演化的控制性因素。随着水位埋深及含水率的变化，植被单元类型、生长状态及覆盖度发生相应的变化。为保护当地较为脆弱的生态环境，防止植被的退化及土地的荒漠化，应控制地下水开发利用的程度。

1 植被类型

盐池谷地处于温带大陆性干旱气候区，植被以草原为主体，根据生物学及生态特点，自山前向湖心依次划分为荒漠化草原、典型草原及草甸草原三个类型:

1.1 荒漠化草原

主要分布于山前洪积砾质平原，地形倾斜，面积422 km2。生长优势植物种类为戈壁藜、琵琶柴、岩蒿、麻黄草、白刺、骆驼刺等低矮灌丛，株高 0.3 ～0.5 m，冠径 0.3 ～0.6 m，株距0.5～4.0 m;伴生植物为羊草、芨芨草、羊茅、克氏针茅等，株高 0.05 ～1.0 m，株距 0.5 ～5.0 m。植被长势一般，植被覆盖度10%～30%。地表土壤类型为灰棕漠土，地下水位埋藏较深，无泉水溢出及地表径流。

1.2 典型草原

主要分布于托勒库勒湖外围，面积32 km2。生长优势植物种类为芨芨草、羊草、针茅等草本，株高0.05～1.2 m，株距0.05～0.5 m;伴生植物为盐爪爪、白刺等低矮半灌木，株高0.3 ～0.5 m，冠径 0.3～0.6 m，株距 0.5～1.5 m。植被长势较好，覆盖率60%～80%。地表土壤类型为草甸土，地下水位埋藏较浅，附近有泉水溢出或地表径流。

1.3 草甸草原

主要分布在托勒库勒湖周边泉水溢出带，面积24 km2。生长优势植物为苔草，株高 0.05～0.20 m，株距 0.1～1.0 cm;伴生植物为羊草，株高 0.1 ～0.3 m，株距 0.1 ～0.5 m。植被长势良好，覆盖度80%～90%。地表土壤类型为潮土及草甸土，地下水位埋藏浅，为泉水溢出带，河(沟)谷内有地表径流。

2 植被单元与水位埋深关系

为研究植被类型与地下水位埋深关系，在托勒库勒湖周边开展了地面植被类型、覆盖度、长势等方面的调查，并通过探井揭露地下水位，根据水位与地表植被情况的对比分析，揭示植被类型与地下水位埋深存在的规律性(见图1)。各植被单元与水位埋深关系见表1。

图1 潜水埋深与植被单元关系曲线图

表1 潜水埋深与植被类型关系对应表

2.1 水位埋深与草甸草原植被关系

草甸草原水位埋深小于3.0 m，地表主要分布喜水的草甸植被，所占比例大于90%，水位埋深在3 m以内变化时，会出现植被群系的演替，但仍会保持草甸草原植被的格局。表现为当水位小于1.0 m时，植被主要为苔草，植被覆盖度约90%;水位在1～3 m时，植被仍以苔草为主，伴生羊草及盐爪爪等植物，植被覆盖度约80% ～85%;随着水位埋深的增加，苔草所占的比例逐步减少，羊草所占比例逐步增加，水位埋深大于3 m后，出现草甸草原植被的退化、消失，植被覆盖度小于80%。

2.2 水位埋深与典型草原植被关系

典型草原水位埋深3.0～5.0 m，属草甸草原与荒漠化草原植被的过渡带，地表植被主要为羊草、芨芨草等。水位埋深3～4 m以羊草、羊茅、赖草、碱蓬为主，植被覆盖度约70%～80%;水位埋深4－5米以芨芨草为主，并出现白剌、柠条等少量地带性植被，植被覆盖度约60% ～70%;水位埋深大于5.0 m后，会出现典型草原植被的消失，植被覆盖度小于50%。

2.3 水位埋深与荒漠化草原植被关系

荒漠化草原水位埋深大于5.0 m，与地下水埋深关联密切的植被比重很少(小于10%)，且随水位埋深增加渐次消失，地带性植被比重也会随水位埋深增加而增大。荒漠化草原地表植被主要为戈壁藜、锦鸡儿、琵琶柴等低矮灌丛及羊草、芨芨草、羊茅、克氏针茅等草本，植被覆盖度约10% ～30%。洪积砾质平原中上部水位埋深大，地下水对地表植被的影响可忽略不计，对地表植被影响的因素为降水量。

3 含水率与植被单元关系

植物通过根系吸收土壤中的水份和养分进行生长，地表生长植物的种类、盖度及状态都与土壤的含水率密切相关。本次在不同的植被单元中开挖探井，采取不同深度的土壤样品测定含水率，研究土壤含水率与各植被单元关系。通过对土壤含水率数据的统计和分析，反映出由草甸草原→典型草原→荒漠化草原的过渡中，土壤含水率呈递减的趋势(见图2)。

图2 含水率与植被单元关系曲线图

3.1 土壤含水率与草甸草原草原植被关系

草甸草原土壤含水率最高，0～3 m深度土壤含水率平均值20.63%。地表生长优势植物为苔草，根系深度0.2～0.3 m。地表0～0.5 m土壤含水率最高，为20.37% ～28.47%，与苔草喜水的特性相适应。1.0～2.0 m土壤含水率递减，为15.77% ～17.50%。3.0 m时接近地下水位，因此含水率略有增大。表明随着水位埋深的增大，地下水位以上土壤中的含水率逐步下降，并引发草甸草原优势植被的逐步退化，向典型草原植被过渡，植被的盖度及长势发生相应的变化。根据对含水率与植被覆盖度对应关系的分析，当0～0.5 m土壤含水率大于28%时，植被长势良好，覆盖度90%;含水率为20% ～28%时，植被长势较好，覆盖度80% ～90%;含水率小于20%时，植被长势一般，覆盖度小于80%。

3.2 土壤含水率与典型草原草原植被关系

典型草原土壤含水率次之，0～5 m深度土壤含水率平均值14.82%。地表生长优势植物为羊草、芨芨草，根系深度0.3～0.7 m。地表0～0.5 m 土壤含水率最高，为16.14% ～20.57%。1.0 ～5.0 m 土壤含水率 递减，为 8.37% ～15.15%。当地表土壤中含水率下降时，会引发典型草原优势植被的逐步退化，向荒漠化草原植被过渡。根据对含水率与植被覆盖度对应关系的分析，当0～0.7 m土壤含水率大于19%时，植被长势良好，覆盖度80%;含水率为15% ～19%时，植被长势较好，覆盖度60% ～80%;含水率小于15%时，植被长势一般，覆盖度小于60%。

3.3 土壤含水率与荒漠化草原植被关系

荒漠化草原水位埋深大于5.0 m，决定了地表土壤中的含水率最低，0～5 m深度土壤含水率平均值4.40%。由于含水率低，地表能生长的优势植物为戈壁藜、锦鸡儿、琵琶柴等，根系深度0.5～1.0 m。据统计，地表0～0.1 m土壤含水率最低，为 1.98%，0.5～1.0 m 含水率最高，为 5.95% ～6.50%。1.0 m以下土壤含水率略有下降，随土壤颗粒粗细的变化而有所起伏。根据对含水率与植被覆盖度对应关系的分析，当0～1.0 m土壤含水率大于6%时，植被长势较好，覆盖度20% ～30%;含水率为3% ～6%时，植被长势一般，覆盖度10% ～20%;含水率小于3%时，植被长势较差，覆盖度小于10%。

4 结语

综上所述，盐池谷地由湖区向山前随着地下水位埋深的增加，0～5 m土壤中的含水率呈递减的趋势，植被单元类型由草甸草原→典型草原→荒漠化草原的过渡，植被的生长状态及覆盖度也逐步降低。鉴于盐池谷地植被类型与地下水位、土壤含水率存在着紧密的联系，应控制谷地内农牧业生产对地下水的开采量，避免地下水位出现较大幅度的下降或持续下降，防止湖区周边草甸草原及典型草原面积的萎缩，维护盐池谷地较为脆弱的生态环境，通过保护生态环境促进当地经济的可持续发展。

［1］谌天德，陈旭光，王文科，等.准噶尔盆地地下水资源及其环境问题调查评价.新疆维吾尔自治区地质调查院.2006.

［2］侯光才，张茂省，刘方，等.鄂尔多斯盆地地下水勘查报告.中国地质调查局西安地质调查中心.2006.

［3］梁红涛，白铭，吕国华，等.新疆东疆地区煤炭基地巴里坤—伊吾盆地地下水勘查报告.新疆地矿局第二水文工程地质大队.2012.