刘婧;缑倩倩;王国华;赵峰侠;唐学娟

山西师范大学地理科学学院;中国科学院西北资源与环境研究院沙漠与沙漠化重点实验室;中国科学院西北资源与环境研究院中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站

晋西北丘陵风沙区;柠条林;植物群落;土壤性状;冗余分析

为探究晋西北丘陵风沙区50年林龄人工柠条林植被群落特征及土壤环境因子的变化规律。在0(撂荒地),12,18,40,50年的时间序列上,分析柠条生长性状、土壤含水量、土壤养分及植物群落特征等变化动态。结果表明:(1)随着人工柠条林种植年限的增加,柠条盖度和株高在时间梯度上显著增加,具体表现为,种植后期(40～50年)的柠条盖度是种植前期(0～12年)的1.98倍,柠条株高在种植后期(40～50年)是种植前期(0～12年)的1.48倍;柠条密度随种植年限的增加而显著降低,从种植前期(0～12年)的0.35株/m~2减少到种植后期(40～50年)的0.11株/m~2。(2)土壤环境因子随着人工柠条林种植年限的增加而逐渐恢复,表现为土壤有机碳、pH、土壤速效氮和速效钾在时间梯度上的增加,土壤含水量、含盐量和土壤速效磷呈下降趋势。其中0—20 cm表层土壤恢复程度高于20—100 cm的土壤。(3)在人工柠条林种植前期(0—12年),土壤养分恢复的速率明显低于人工柠条林种植中后期阶段(12～50年),灌丛对土壤表层(0—20 cm)养分有明显的富集效应,随着人工柠条林建立时间的延长,在种植后期(40～50年)时,"肥岛"面积向灌丛间扩展。(4)随着人工柠条林种植年限的增加,土壤环境改善,草本植物种类、数量显著增加,优势种也在变化,从种植前期(0～12年)以一年生先锋物种(米蒿和野燕麦)为优势种,演变为种植中后期(12～50年)以多年生草本(披碱草)为优势种。由于天然半灌木(铁杆蒿)入侵,简单的人工柠条林向复杂的灌草群落演变。(5)种植人工柠条林对土壤环境因子及群落多样性具有明显的促进作用,通过不同类型植物群落与土壤环境因子的RDA约束排序分析图可以看出,人工柠条林、一年生草本植物、多年生草本植物和天然半灌木与土壤环境因子(土壤含水量、土壤养分指标)呈显著的相关关系,不同类型植物群落与土壤环境因子相互联系、相互制约,共同构成较为稳定的群落结构。研究人工柠条林植被群落特征及土壤环境因子的变化规律对干旱半干旱地区的群落恢复和生态环境重建具有重要的参考价值。