在漫漫沙漠中,流動(dòng)著的沙丘是獨(dú)特的風(fēng)景。為防止荒漠化擴(kuò)大,人們常常采取固沙活動(dòng),以此來(lái)保護(hù)農(nóng)田、牧場(chǎng)、交通路線和居民點(diǎn)不受沙流侵害。但是,固沙活動(dòng)也會(huì)對(duì)周邊的植物多樣性產(chǎn)生影響。
科爾沁沙地位于內(nèi)蒙古東南部半干旱地區(qū),是我國(guó)荒漠化最嚴(yán)重的地區(qū)之一。在過(guò)去的40年里,為了加速沙丘生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)和促進(jìn)沙丘穩(wěn)定,人們采用了草方格固沙、禁牧措施等很多固沙措施。通過(guò)這些固沙措施,一些流動(dòng)沙丘演變?yōu)榱斯潭ㄉ城稹?/p>
近年來(lái),中科院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所荒漠化防治課題組對(duì)科爾沁沙地開(kāi)展了流動(dòng)沙丘和固定沙丘生物多樣性等方面的研究。

科爾沁沙地沙丘

科爾沁沙地沙丘
極其脆弱的沙丘生態(tài)系統(tǒng)
沙丘生態(tài)系統(tǒng)是科爾沁沙地重要的生態(tài)系統(tǒng)之一。它是指沙丘生長(zhǎng)的沙生植物、動(dòng)物、微生物所組成的生態(tài)系統(tǒng)。由于沙丘生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)沙活動(dòng)頻繁、生物種類多樣性低、群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)調(diào)節(jié)能力差,所以沙丘生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱,容易受到人為干擾(放牧等)和自然干擾(干旱、洪澇、病蟲害等)的影響。
其中,丘間地被沙丘環(huán)繞,水分相對(duì)充足,通常比周圍的沙丘有更好的土壤條件,這也成為一些特有物種和稀有物種的“生命島”。

流動(dòng)沙丘丘間地

固定沙丘丘間地
先鋒物種、特有種和稀有種的“生命島”
日前,中科院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所荒漠化防治課題組研究發(fā)現(xiàn),相對(duì)于流動(dòng)沙丘的丘間地,固定沙丘丘間地的植物物種更為豐富,植被密度也更好。這是因?yàn)楣潭ㄉ城鹎痖g地風(fēng)沙活動(dòng)相對(duì)較弱,土壤理化性質(zhì)相對(duì)較好,適合更多的植被物種生長(zhǎng)。
而流動(dòng)沙丘丘間地土壤種子庫(kù)物種更為豐富,種子密度也更高,這可能有助于沙丘生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后的自我恢復(fù)。
更有意思的是,先鋒物種、特有種只在流動(dòng)沙丘丘間地被發(fā)現(xiàn),稀有種豐富度也以流動(dòng)沙丘丘間地較高。例如:先鋒物種沙蓬(Agriophyllum squarrosum)和特有物種烏丹蒿(Artemisia wudanica),稀有種苦參(Sophora ?avescens)、山竹巖黃蓍(Hedysarum fruticosum) 、黃柳(Salix gordejevii)、小紅柳(Salix microstachya)、小葉錦雞兒(Caragana microphylla)等,都在流動(dòng)沙丘丘間地中被發(fā)現(xiàn)。

沙蓬(Agriophyllum squarrosum)
其中,沙蓬(Agriophyllum squarrosum)是藜科沙蓬屬植物。沙蓬不僅是一種重要飼用植物,也是固沙先鋒植物,在沙丘生態(tài)系統(tǒng)受到風(fēng)沙干擾后植被自然恢復(fù)過(guò)程中至關(guān)重要。丘間地被風(fēng)蝕后的裸露沙面,沙蓬作為先鋒物種很快定居,并為之后其他植物、動(dòng)物的定居創(chuàng)造條件。沙蓬在流動(dòng)沙丘丘間地被發(fā)現(xiàn),說(shuō)明流動(dòng)沙丘丘間地為沙蓬提供了適合其生存和繁殖的特殊環(huán)境條件。
烏丹蒿(Artemisia wudanica)是菊科蒿屬植物,耐旱性強(qiáng),抗風(fēng)、固沙性能好,是當(dāng)?shù)氐奶赜蟹N。由于烏丹蒿的分布區(qū)非常狹小,所以該物種對(duì)于物種多樣性的保護(hù)也十分重要。
總的來(lái)說(shuō),流動(dòng)沙丘丘間地為一些先鋒物種、特有種和稀有種提供了特定的生境,譬如流動(dòng)沙丘丘間地獨(dú)特的風(fēng)蝕沙埋特征和水熱條件為這些先鋒物種、特有種和稀有種的生存提供了特殊的環(huán)境。

烏丹蒿(Artemisia wudanica)
由此可見(jiàn),流動(dòng)沙丘在沙丘生態(tài)系統(tǒng)植被物種多樣性保護(hù)方面具有重要的意義——流動(dòng)沙丘對(duì)特有種和先鋒物種的生存至關(guān)重要,對(duì)稀有種的保護(hù)也具有重要意義。所以,在沙丘固定的過(guò)程中,流動(dòng)沙丘的保護(hù)應(yīng)予以一定的重視。
相關(guān)研究以Sand dune stabilization changes the vegetation characteristics and soil seed bank and their correlations with environmental factors為題發(fā)布在國(guó)際期刊《科學(xué)環(huán)境》(Science of the Total Environmen)上。
文章來(lái)源:中科院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所
作者:王永翠
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