新疆且末县河东沙化土地封禁保护区植物多样性调查

吉小敏，雷春英

(1.新疆林科院造林治沙研究所，新疆 乌鲁木齐 830063；2.新疆精河荒漠生态系统定位研究站，新疆 乌鲁木齐 830063)

新疆且末县河东沙化土地封禁保护区植物多样性调查

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 乌鲁木齐 830063；2.新疆精河荒漠生态系统定位研究站，新疆 乌鲁木齐 830063)

采用样地样方法对且末县河东沙化土地封禁保护区植物多样性进行了调查，结果表明: (1)封禁保护区内植物群落结构简单，大体可分为灌木层和草本层，铺设草方格沙障的沙地内共有灌木和草本植物13种，分属6科13属。无草方格沙障保护的裸沙地共有草本植物5种，分属2科4属；(2)封禁区铺设草方格沙障沙地内和无草方格沙障的裸沙地中植物群落的Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner指数、Pielou均匀度指数、生态优势度等有十分明显的差异；(3)采取封禁措施3年后，特别是建设草方格沙障后，能促使流沙固定，促进植物定居，有利于植物多样性的增加。

且末；沙化土地；封禁保护区；植物多样性

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

防沙治沙是一项重要的生态工程，也是一项重要的民生工程，事关国家生态安全，事关中华民族生存与发展，事关全面建成小康社会进程。新疆是我国沙化土地面积最大、沙漠面积最广、风沙危害最严重的省区，也是世界上风沙危害最严重的地区之一。全区沙化土地面积为74.71万km2，占新疆国土总面积44.87%，并仍以每年73.44 km2的速度扩展，是全国少数几个扩展省区之一。

在《全国防沙治沙规划》(2011-2020)中，将“沙化土地封禁保护”作为防沙治沙的主要内容进行工程建设。新疆现有难治理沙化土地面积50.08万km2，很大一部分是暂不具备常规治理条件及因保护生态的需要不宜开发利用的区域。这些地区自然条件恶劣，人为活动对有限的沙区林草植被破坏极大。国家于2013年启动实施了沙化土地封禁保护区试点项目，新疆国家沙化土地封禁保护补助试点工程自2013年开始执行。根据国家确定的生态优先、突出重点、惠及民生、高标准、集中连片、与其他工程区不重复等原则，自治区初步确定选择了且末等6个县市为封禁保护试点县，开展封禁保护区补助试点建设。

本文通过对且末县河东国家沙化土地封禁保护区的植被特征进行调查分析，掌握本底资料，对工程的后续推进提供技术支撑，为决策部门提供参考数据。

1 研究区概况

沙化土地封禁保护区位于且末县车尔臣河东岸，距县城直线距离约9 km，建设总面积1.00万hm2。西起车尔臣河，东至沙漠，北至河东治沙基地，南至591专线(老315国道)。地理坐标为：85°39′8″—85°44′13″ E，37°52′18″—38°09′58″ N。封禁保护区类型为“重要的沙尘源区和路径区”。项目区属典型的大陆荒漠性气候，光照资源充沛，生长季节长，风沙危害严重，春季多沙尘暴，夏季高温，干旱少雨，有干热风危害，冬季较暖。全年日照时数为2 853.2 h，大于20 ℃积温为2 412 ℃，大于10 ℃积温为4 298 ℃。年均降水量为18.6 mm，年≥8级大风16 d，最长达37 d，主害风向为东北风；沙尘暴年日数21 d，最多年份53 d，浮尘天气193 d。土壤多为棕漠土和风沙土。

2 研究方法

2.1 野外调查方法

主要采用样地样方法调查，设置固定样地，调查样地长100 m，宽100 m，在调查样地中设置10 m×10 m的灌木样方和1 m×1 m的草本样方，进行抽样调查，统计样地中植物种类和分布，记录物种、株数、平均高度、平均盖度等。

2.2 植物多样性计算方法

植物群落的多样性指数采用Shannon-Weiner指数，均匀度指数采用Pielou指数，丰富度采用Margalef丰富度指数。同时计算重要值和生态优势度。

1.2.5 全基因组芯片检测 将WT+pBAD、WT+pBAD-asrC培养至对数期(OD600约为0.4)，加入0.2% L-阿拉伯糖诱导1 h后，使用RNA提取试剂盒(RNeasy Mini Kit， QIAGEN)提取各菌株RNA，DNase I消化基因组DNA.取25 μg RNA进行逆转录，逆转录过程中加入基因组特异性引物和N9随机引物，并使用Cy3-dCTP或Cy5-dCTP标记.芯片置于42℃预杂交6 h后，与纯化的cDNA杂交过夜.芯片扫描仪扫描芯片读取数据，GenePix Pro 6.0 软件进行图片处理及数据分析.

(1)Margalef丰富度指数(Ri)

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

(2)Shannon-Weiner指数(H)

H=-∑piln(pi)=-∑(ni/N)×ln(ni/N)

(2)Pielou均匀度指数(J)

J=H/lnS

(3)生态优势度(C)

C=∑ni(ni-1)/〔N(N-1)〕

2.3 数据处理

根据以上公式利用Excel软件分析和统计野外采集的数据。

3 结果与分析

3.1 且末河东沙化土地封禁保护区植被调查

在且末河东封禁区内对铺设草方格沙障的沙地和无草方格沙障保护的裸沙地分别进行了植被调查。在铺设草方格沙障的沙地内共有灌木和草本植物13种，分属6科13属。其中，藜科植物最多，包括滨藜属 (AtriplexL.)、碱蓬属(SuaedaForsk.ex scop.)、沙蓬属 (AgriophyllumBieb.)、雾冰藜属 (BassiaAll.)、猪毛菜属(SalsolaL.)、虫实属(CorispermumLinn.)、梭梭属(HaloxylonBunge)7个属的植物。蓼科2属，为沙拐枣属(CalligonumL.)和蓼属(PolygonumL.)。其他均为单科属分布。无植被保护的裸沙地共有草本植物5种，分属2科4属，其中藜科3属4种，蒺藜科1属1种。结果见表1和表2。

表1且末沙化土地封禁区铺设草方格沙障的沙地植被调查

序号植物中文名拉丁名科属1红砂Reaumuriasoongonica(PalL)Maxim．柽柳科(Tamaricaceae)红砂属(ReaumuriaL．)2蒙古沙拐枣CalligonummongolicumTurcz蓼科(Polygonaceae)沙拐枣属(CalligonumL．)3白滨藜AtriplexcanaLedeb．藜科(Chenopodiaceae)滨藜属(AtriplexL．)4碱蓬Suaedaglauca(Bunge)Bunge藜科(Chenopodiaceae)碱蓬属(SuaedaForsk．exscop．)5沙蓬Agriophyllumsquarrosum(Linn．)Moq．藜科(Chenopodiaceae)沙蓬属(AgriophyllumBieb．)6雾冰藜Bassiadasyphylla(Fisch．etMey．)O．kuntze藜科(Chenopodiaceae)雾冰藜属(BassiaAll．[EchinopsilonMoq．])7刺沙蓬SalsolaruthenicaIljin藜科(Chenopodiaceae)猪毛菜属(SalsolaL．)8钠猪毛菜SalsolanitrariaPall．藜科(Chenopodiaceae)猪毛菜属(SalsolaL．)9昆仑蒿ArtemisiananschanicaKrasch．菊科(Compositae)蒿属(ArtemisiaL．)10虫实CorispermumhyssopifoliumL．藜科(Chenopodiaceae)虫实属(CorispermumLinn．)11驼蹄瓣ZygophyllumfabagoL．蒺藜科(Zygophyllaceae)驼蹄瓣属(ZygophyllumL．)12梭梭Haloxylon．ammodendron(C．A．Mey．)Bunge藜科(Chenopodiaceae)梭梭属(HaloxylonBunge)13萹蓄PolygonumaviculareL．蓼科(Polygonaceae)蓼属(PolygonumL．)

表2 且末沙化土地封禁区无草方格沙障的裸沙地植被调查

3.2 且末河东沙化土地封禁保护区植物多样性分析

表3显示，封禁区铺设草方格沙障的沙地内植物群落的Margalef丰富度指数(Ri)为0.65、Shannon-Weiner指数(H)为1.92、Pielou均匀度指数(J)为1.13、生态优势度(C)为0.72；无草方格沙障的裸沙地中植物群落的Margalef丰富度指数(Ri)为0.23、Shannon-Weiner指数(H)为0.25、Pielou均匀度指数(J)为0.27、生态优势度(C)为0.37。且末封禁区采取封禁措施后，特别是建设草方格沙障后，植物群落的多样性指数与裸沙地相比， Shannon-Weiner指数、Pielou 均匀度指数、 Margalef丰富度指数和生态优势度有十分明显的差异，草方格沙障建设后，促使流沙固定，促进植物定居，有利于植物多样性的增加。

表3 且末沙化土地封禁保护区植物多样性指数

4 结论与讨论

4.1 且末河东沙化土地封禁保护区内植物群落结构简单，大体可分为灌木层和草本层，在铺设草方格沙障的沙地内共有灌木和草本植物13种，分属6科13属。无草方格沙障保护的裸沙地共有草本植物5种，分属2科4属，其中藜科3属4种，蒺藜科1属1种。藜科植物最多，在群落中占绝对的优势，表现出较强的单优势特征。

4.2 封禁区铺设草方格沙障的沙地内和无草方格沙障的裸沙地中植物群落的Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner指数、Pielou均匀度指数、生态优势度等植物多样性指数有十分明显的差异，这主要是由于无草方格沙障的裸沙地易受干扰，植物群落往往不能容易形成稳定环境，因此降低了群落的多样性，而铺设草方格沙障的沙地，外部有一定的环境缓冲，内部环境比较稳定，因此其多样性水平较高。

[1] 雷春英,吴明,吴圣华.新疆沙化土地封禁保护区选址策略[J].防护林科技,2016(9):71-73

[2] 周洪华,陈亚宁,李卫红.塔里木河下游绿洲-荒漠过渡带植物多样性特征及优势种群分布格局[J].中国沙漠,2009,29(4):688-695

[3] 曾岳明,黄玉洁,周文春.大山峰沼泽湿地植物群落特征及物种多样性研究[J].浙江林业科技,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

新疆精河荒漠生态系统定位观测研究站运行补助项目；新疆沙化土地封禁保护区成效监测项目

吉小敏(1977-)，男，四川西充人，高级工程师，从事生态恢复与重建研究.