宋佳 葉茂
【摘 要】博斯騰湖地處歐亞大陸腹地,是我國最大的內(nèi)陸湖。人類活動與長期氣候變化的影響下,博斯騰湖的水位從1959年的1048.75 m下降到1988年的1045.21 m,30年間水面積縮小了120 km2,蓄水量減少了約3.0×109 m3[1],湖區(qū)植物多樣性也在發(fā)生劇烈改變。本文應用博斯騰湖湖區(qū)2014年8月植被調(diào)查數(shù)據(jù),通過生物多樣性指數(shù)分析方法,分析了博斯騰湖湖區(qū)植物多樣性的特征,從而為改善博斯騰湖水質(zhì),為博斯騰湖濕地植被恢復提供科學依據(jù)與決策支持。
【關(guān)鍵詞】博斯騰湖;水位;生物多樣性
0 引言
博斯騰湖是新疆最大的內(nèi)陸淡水湖,是新疆水資源重要的儲存庫。然而由氣象資料分析表明,自20世紀以來,我國西北內(nèi)陸地區(qū)氣候增暖過程明顯,加之人類不合理的開發(fā)利用土地[2],博斯騰湖水位不斷發(fā)生波動,造成湖面面積以及周邊植被分布不斷發(fā)生變化。
本文在對博斯騰湖植被調(diào)查的基礎(chǔ)上,分析研究博湖湖區(qū)植被多樣性特征及其原因,以助于了解博湖湖區(qū)植被現(xiàn)狀,為改善博湖水質(zhì)及其濕地植被恢復提供科學依據(jù)。
1 研究區(qū)特征及研究范圍
博斯騰湖位于焉耆盆地東南部的低洼處,地理位置介于41°56′~42°14′N,86°40′~87°56′E,既是開都河的尾闕,也是孔雀河的源頭[3]。由海拔2000~3000m的山地環(huán)繞,屬于山前綠洲湖泊。水位1050m,最大湖長81km,最大湖寬42km,面積約1005km2。湖泊最大水深為14m,平均水深6m,蓄水量達59×108m3。
本文的研究范圍為博斯騰湖湖濱帶一周,分別對湖泊周邊11個樣地進行植被調(diào)查。
2 資料與研究方法
2.1 樣地調(diào)查
野外的調(diào)查采用隨機抽樣法,借助GPS、測繩、卷尺等工具,圍繞博湖湖濱帶一周共抽取11個樣地,并根據(jù)每個樣地的植被蓋度、稀疏程度的不同以及生長狀況的差異,對于植被蓋度大,生長茂密的低矮灌木,采用5m×5m的灌木樣方;對于植被蓋度小的樣地,采用10m×10m的灌木樣方,總共26個樣方,調(diào)查記錄樣方內(nèi)灌木的種名、數(shù)量、胸徑、冠幅、高度,用GPS測定樣地的經(jīng)緯度、海拔,記錄樣地的總蓋度以及周邊的環(huán)境。
2.2 研究方法
生物多樣性是各種生命形式時間及其環(huán)境之間的多種相互作用,以及各種生物群落、生態(tài)系統(tǒng)及其生境與生態(tài)過程的復雜性。而生物多樣性指數(shù)則是對生物多樣性最直觀的表現(xiàn)。生物多樣性指數(shù)是運用數(shù)理統(tǒng)計的方法求得表示生物群落的種類和個數(shù)量的數(shù)值,用以評價環(huán)境質(zhì)量。本文主要采用了α多樣性中的物種豐富度指數(shù)(物種數(shù)、Margalef指數(shù)、Gleason指數(shù))、物種多樣性指數(shù)(Simpson指數(shù)、Shannon-Winener指數(shù))[4],對博湖湖濱帶的植被分布狀況進行一個簡單地介紹。
①Gleason指數(shù):
D=S/lnA
式中A為單位面積,S為群落中的物種數(shù)目。
②Margalef指數(shù):
D=(S-1)/lnN
式中S為群落中的總數(shù)目,N為觀察到的個體總數(shù)。
③Simpson指數(shù):
D=1-ΣPi2
式中Pi種的個體數(shù)占群落中總個體數(shù)的比例。
④Shannon-Winener指數(shù):
H=-Σpilnpi
3 結(jié)果與分析
3.1 調(diào)查結(jié)果
根據(jù)采樣地點的分布狀況,本文通過環(huán)繞湖區(qū)一周的4個區(qū),即東南、西南、西北、東北,在其具有代表性的地段進行樣地(樣方)來分析調(diào)查結(jié)果。從采樣點的分布來看,樣地1、2、3為東南區(qū),樣地4、5、6、7、8為西南區(qū),樣地9、10為西北區(qū),樣地11為東北區(qū)。以下是分別對這4個區(qū)的調(diào)查結(jié)果進行說明。
3.2 結(jié)果分析
1)從采樣點的分布來看,東南區(qū)地處半荒漠地帶,沿湖土地尚未被開發(fā),也無居民點,植被類型多為梭梭、蓼子樸、沙蓬等耐鹽堿性強的植被,植被覆蓋率比較低,植被生長基本保持原始狀態(tài),無人為干擾,因此東南區(qū)的1-4號樣方的物種豐富度和物種多樣性值較大,說明物種均勻度較高,物種多樣性較為豐富,表示該區(qū)域向著各子系統(tǒng)對區(qū)域性質(zhì)均勻貢獻的方向發(fā)展[4]。
2)西南區(qū)地處孔雀河綠洲和開都河綠洲,在野外考察采樣過程中發(fā)現(xiàn),樣地5的7-9號樣方,是以蘆葦為主,蓋度高達75%,周圍散布著沙棗樹、榆莢、鈴鐺刺、以及檉柳,公路的周圍種植有棉花、玉米等農(nóng)作物,并且有居住點散布;樣地6的10-11號樣方,除了記錄下來數(shù)據(jù)的沙拐棗、梭梭、鹽生草等植被,周圍的檉柳、蘆葦很多,并且靠水的檉柳顏色是紅色;樣地7的12-13號樣方以蘆葦、檉柳為主進行了計算,總蓋度93%,其中又以蘆葦為主,蘆葦蓋度高達70%,該樣地位于揚水站附近,靠近湖的一面是蘆葦和檉柳,而公路的另一邊全是蘆葦,一年生的檉柳很多,說明湖水退化嚴重;樣地8位于大河口,在此采取了14-17號樣方,該樣地以蘆葦和檉柳為主,總蓋度90%,在考察過程中發(fā)現(xiàn),在靠近湖500m左右的區(qū)域有植被,500m以外的區(qū)域全是耕地;從以上記錄分析,西南區(qū)植被的優(yōu)勢種是蘆葦,該區(qū)域地處孔雀河綠洲,人為干擾大,植被類型較為單一,隨著綠洲人口的增加,工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、生活用水等需求量增大,導致西南區(qū)湖水退化嚴重[5];因此西南區(qū)的5-17號樣方中,物種豐富度和物種多樣性都比較低,說明該區(qū)域向著單一系統(tǒng)對區(qū)域性質(zhì)主要進行貢獻的方向發(fā)展,也就是該區(qū)域以蘆葦為主要貢獻者。
3)西北區(qū)的樣地9是鹽堿地,其18-19樣方以鹽穗木、檉柳、蘆葦為主,且總蓋度都很低,其中蘆葦?shù)臄?shù)量較高;樣地10位于和碩縣,其20-21號樣方以蘆葦、苦苣菜為主,其中蘆葦占據(jù)絕對優(yōu)勢,總蓋度高達98%。蘆葦在西北區(qū)占了絕對優(yōu)勢,造成了該區(qū)的物種豐富度和物種多樣性都很低,也就說明該區(qū)域向著單一系統(tǒng)對區(qū)域性質(zhì)主要進行貢獻的方向發(fā)展。
4)東北區(qū)的樣地11位于博湖金沙灘,從22-26號樣方的采樣可以看出,該區(qū)域以檉柳、蘆葦為主,零星分散著梭梭以及一些未知植被,總蓋度90%;該區(qū)與東南區(qū)有著相似的地理環(huán)境,人為干擾比較小,因此植被狀態(tài)比較原始。東北區(qū)的物種多樣性和豐富度比較高,說明了該區(qū)域向著各子系統(tǒng)對區(qū)域性質(zhì)均勻貢獻的方向發(fā)展。
4 結(jié)論
博斯騰湖湖區(qū)植物多樣性特征與人類的活動密切相關(guān)。
1)博湖東南區(qū)和東北區(qū)地處半荒漠地帶,植被多為梭梭、蓼子樸、沙蓬等耐旱耐堿性植物,并且由于受人類干擾小,植被特征多因自然環(huán)境變化引起,湖水退化相對較輕,其生物多樣性相對比較豐富。
2)博湖西南區(qū)和西北區(qū)地處開孔河綠洲,人口相對比較密集,加上近些年人類不合理的開發(fā)利用土地,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水嚴重,造成了該區(qū)域的湖水退化嚴重,植被類型較為單一,物種多樣性比較匱乏,蘆葦為該區(qū)的優(yōu)勢種。
【參考文獻】
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[責任編輯:楊玉潔]