腾格里沙漠南缘不同恢复阶段沙质草地植被的季节变化特征

doi:10.11686/cyxb2022210

草业学报 ›› 2023, Vol. 32 ›› Issue (5): 203-210.DOI: 10.11686/cyxb2022210

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腾格里沙漠南缘不同恢复阶段沙质草地植被的季节变化特征

马婧¹(), 郭方君², 邹枝慧³, 孙琳³, 陈芳⁴

^1.中国农业大学草业科学与技术学院，北京 100193
^2.甘肃农业大学林学院，甘肃兰州 730070
^3.甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州 730070
^4.甘肃省治沙研究所，甘肃兰州 730070

收稿日期:2022-05-09 修回日期:2022-08-09 出版日期:2023-05-20 发布日期:2023-03-20
通讯作者: 马婧
作者简介:马婧（2000-），女，甘肃兰州人，在读本科。E-mail： . E-mail： mjtwosenven@126.com
马婧（2000-），女，甘肃兰州人，在读本科。E-mail： mjtwosenven@126.com
基金资助:
中央财政科技推广示范项目(2021ZYTG002);甘肃草原生态修复科技支撑项目(LCJ20210028)

Seasonal variation in vegetation during restoration of sandy grassland at the southern edge of the Tengger desert

Jing MA¹(), Fang-jun GUO², Zhi-hui ZOU³, Lin SUN³, Fang CHEN⁴

^1.College of Grassland Science and Technology，China Agricultural University，Beijing 100193，China
^2.College of Forestry，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China
^3.College of Resources and Environmental Sciences，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China
^4.Gansu Desert Control Research Institute，Lanzhou 730070，China

Received:2022-05-09 Revised:2022-08-09 Online:2023-05-20 Published:2023-03-20
Contact: Jing MA

摘要/Abstract

摘要：

植被的季节动态变化是陆地生态系统对气候变化最敏感且最直观的反映。在腾格里沙漠南缘，以紧邻的地带性植被荒漠草原为对照，选择流动沙地、半固定沙地、固定沙地作为沙质草地恢复序列，对比分析不同恢复阶段沙质草地植被盖度、物种多样性在生长季5-10月的动态变化特征，以确定开展沙质草地调查监测的恰当时间及数量指标，为沙质草地地面调查、遥感监测、恢复及利用提供依据。研究结果表明，腾格里沙漠南缘不同恢复阶段沙质草地的植被盖度和物种多样性明显不同，荒漠草原生长季的平均植被盖度与固定沙地接近，是流动沙地、半固定沙地的27.6和2.3倍；其Shannon多样性指数是流动沙地、半固定沙地和固定沙地的2.7、1.5和1.7倍。沙质草地的季节变化明显，植被盖度、物种丰富度、草本植物盖度均呈持续增加趋势，物种多样性均呈先降低后增加的趋势，9-10月是沙质草地调查的适宜时间。但是，不同恢复阶段沙质草地的季节变化程度及变化规律又明显不同，流动沙地植被盖度、草本植物盖度的季节变异系数最大，Gleason丰富度指数、多样性指数变异系数最小，荒漠草原植被盖度、草本植物盖度、多样性指数季节变异系数均低于流动沙丘，反映出恢复早期沙质草地的稳定性差。人工固沙植被建设促进了沙质草地的恢复演替，改变其季节变化特征，增强了其群落稳定性，但要继续推进固定沙质草地向地带性荒漠草原的恢复演替，仍需要加强封禁保护。

关键词: 沙质草地, 腾格里沙漠, 植被盖度, 物种多样性, 生长季

Abstract:

The dynamic changes in vegetation during the growing season reflect the most sensitive and intuitive responses of the terrestrial ecosystem to climate change. In this study， we investigated the restoration sequence of sandy grassland in shifting， semi-fixed， and fixed sandy lands at the southern edge of the Tengger desert， and compared the desert vegetation with the zonal vegetation in the adjacent desert steppe as the control. The dynamic characteristics of vegetation coverage and species diversity at different stages of the restoration process during the growing season were analyzed. The overall aims were to determine the appropriate period and quantitative indexes for the investigation and monitoring of sandy grassland， and to provide a basis for sample plot investigation， remote sensing monitoring， and the restoration and utilization of sandy grassland. It was found that the vegetation coverage and species diversity significantly differed among sandy grasslands at different stages of restoration. The average vegetation coverage of the desert steppe was close to that of fixed sandy land， and was 27.6-times and 2.3-times that of shifting and semi-fixed sandy land， respectively. The Shannon’s diversity index of vegetation on the desert steppe was 2.7-times， 1.5-times， and 1.7-times that of shifting， semi-fixed， and fixed sandy lands， respectively. The seasonal variation in sandy grassland differed in terms of magnitude and specific trends depending on the stage of restoration. The vegetation coverage， herb coverage， and species richness showed a gradually increasing trend， and the plant diversity initially decreased and then increased from shifting， to semi-fixed， to fixed sandy land sites. The best time to evaluate sandy grassland is from September to October. Shifting sandy land showed the largest seasonal variation coefficients of vegetation coverage and herb coverage， and the lowest variation coefficients of Gleason’s richness index and diversity index. The desert steppe showed the lowest seasonal variation coefficients of vegetation coverage and herb coverage， reflecting the poor stability of sandy grassland in the early stage of restoration. In conclusion， the establishment of artificial fixed-sand vegetation accelerated the restoration and succession of sandy grassland， changed its seasonal variation patterns， and enhanced its community stability. However， enclosure is also necessary to promote the restoration and succession of fixed sandy grassland to zonal desert steppe vegetation.

Key words: sandy grassland, Tengger desert, vegetation coverage, plant diversity, growing season

马婧, 郭方君, 邹枝慧, 孙琳, 陈芳. 腾格里沙漠南缘不同恢复阶段沙质草地植被的季节变化特征[J]. 草业学报, 2023, 32(5): 203-210.

Jing MA, Fang-jun GUO, Zhi-hui ZOU, Lin SUN, Fang CHEN. Seasonal variation in vegetation during restoration of sandy grassland at the southern edge of the Tengger desert[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2023, 32(5): 203-210.

图/表 8

表1 不同恢复阶段沙质草地监测样地物种组成

Table 1 Species composition of monitoring sample plot in different restoration stages of sandy grassland

恢复阶段 Restoration stage	植被Vegetation		草本植物Herb		灌木植物Shrub		优势种（重要值） Dominant species （Important values）
恢复阶段 Restoration stage	盖度 Coverage （%）	变异系数 Variation coefficient	盖度 Coverage （%）	变异系数 Variation coefficient	盖度 Coverage （%）	变异系数 Variation coefficient	优势种（重要值） Dominant species （Important values）
SL	2.3±1.2c	121.9	2.3±1.2c	122.0	0.0±0.0c	0.0	沙米A. squarrosum （97.6）
SFL	28.1±3.7b	32.5	0.2±0.1c	97.3	27.9±1.2b	32.1	油蒿和沙蒿A. ordosica and A. sphaerocephala （88.6）、花棒H. scoparium （7.0）
FL	61.8±8.2a	32.7	21.3±7.0b	80.4	41.8±1.2a	10.4	油蒿A. ordosica （40.3）、刺沙蓬Kali tragus （26.7）、画眉草等一年生植物Annual plants such as Eragrostis pilosa （19.3）
DS	64.6±5.3a	20.2	38.2±2.6a	16.8	28.0±1.2b	24.6	短花针茅S. breviflora （38.3）、银灰旋花C. ammannii （20.7）、无芒隐子草C. songorica （9.0）、中亚紫菀木A. centrali-asiaticus （6.0）

图1 不同恢复阶段沙质草地植被盖度的季节变化SL：流动沙地Shifting sandy land； SFL：半固定沙地Semi-fixed sandy land； FL：固定沙地Fixed sandy land； DS：地带性植被荒漠草原Desert steppe. 下同The same below.

Fig.1 Seasonal variation of vegetation coverage in different restoration stages of sandy grassland

图2 不同恢复阶段沙质草地草本与灌木植物盖度占比的季节变化

Fig.2 Seasonal variation on proportion of herb and shrub coverage in different restoration stages of sandy grassland

图3 不同恢复阶段沙质草地Gleason丰富度指数的季节变化不同小写字母表示差异显著（P<0.05），下同。Different lowercase letters indicate significant differences at P<0.05， the same below.

Fig.3 Seasonal change of Gleason richness index in different restoration stages of sandy grassland

图4 不同恢复阶段沙质草地5-10月平均Gleason丰富度指数

Fig.4 Average Gleason richness index in different restoration stages of sandy grassland from May to October

图5 不同恢复阶段沙质草地5-10月平均丰富度指数变异系数

Fig.5 Mean coefficient of variation of richness index in different restoration stages of sandy grassland from May to October

图6 不同恢复阶段沙质草地物种多样性指数的季节变化

Fig.6 Seasonal variation of species diversity index in different restoration stages of sandy grassland

图7 不同恢复阶段荒漠草地5-10月平均多样性指数不同小写字母表示相同指标间差异显著（P<0.05），下同。Different lowercase letters indicate significant differences among the same indicators at P<0.05， the same below.

Fig.7 Mean species diversity index in different restoration stages of sandy grassland from May to October

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腾格里沙漠南缘不同恢复阶段沙质草地植被的季节变化特征

Seasonal variation in vegetation during restoration of sandy grassland at the southern edge of the Tengger desert

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