水壩建設(shè)對石羊河植物種類的影響,植物學(xué)論文

水壩建設(shè)對石羊河植物種類的影響,植物學(xué)論文石羊河流域是甘肅省三大內(nèi)陸河流域之一[1],可分為南部祁連山、中部走廊平原、北部低山丘陵及荒漠四大地貌單元[2],植被分布具有明顯的地帶性，類型豐富，主要包括高山草甸、森林灌叢、荒漠及綠洲等。上世紀五六十年代，在流域上游及中游，修建了近30座水庫，水資源分配方式及利用形式因而發(fā)生了根本性的改變，尤其在下游，由于中游對水資源的攔截，加之耕地、人口的增加，大量超采地下水，在綠洲中心地帶地下水位構(gòu)成漏斗狀，植被已基本轉(zhuǎn)為完全依靠降雨量生存[1-5].石羊河流域作為我們國家開發(fā)利用程度較高，生態(tài)環(huán)境問題較突出的內(nèi)陸河流域，成為生態(tài)敏感區(qū)和脆弱帶[6],備受國內(nèi)外研究者關(guān)注。植被作為生態(tài)環(huán)境的重要因子之一，相關(guān)研究報道很多，從物種多樣性對水資源變化的適應(yīng)、植被對氣候變化的響應(yīng)、植被蓋度動態(tài)等方面開展了相關(guān)研究，以為影響石羊河流域植被變化的主要因素是地下水和氣溫，植被表現(xiàn)為種類減少、蓋度降低，總體朝退化方向發(fā)展[3-11].但這些研究主要集中在流域下游，或某一年代，缺乏對流域水壩建設(shè)前至今植被變化經(jīng)過的系統(tǒng)研究。研究石羊河流域水壩修建運行以來植被的變化經(jīng)過，分析水壩建設(shè)對流域植被的影響，是全面評估石羊河流域水壩建設(shè)生態(tài)效益的重要內(nèi)容之一。文中通過資料收集，結(jié)合野外調(diào)查，對石羊河流域水壩建設(shè)前至今的植被變化經(jīng)過進行了研究，重點分析了植物類型變化及其對外界環(huán)境的適應(yīng)經(jīng)過，以期為內(nèi)陸河流域水壩建設(shè)對植被的影響及響應(yīng)研究提供參考，為流域水資源管理者合理制定用水策略提供科學(xué)根據(jù)。1材料與方式方法1.1研究區(qū)大概情況石羊河流域地處河西走廊東部祁連山東段與巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠南緣之間，東經(jīng)10141~10416,北緯3629~3927.流域面積為4.16104km2,行政區(qū)劃包括武威市天?？h的部分及涼州區(qū)、古浪縣、民勤縣的全部，金昌市的永昌縣及金川區(qū)全部以及張掖市肅南裕固族自治縣、山丹縣部分[12,13].地勢西南高，東北低，海拔1020~5254m,氣候?qū)俚湫偷拇箨懶詼貛Ц珊禋夂?，日照時間長，強度大，溫差大，蒸發(fā)量大，降雨量少，整體呈現(xiàn)出南多北少、東多西少的規(guī)律。十分是平原區(qū)年降水量僅150~300mm,下游地區(qū)更小于150mm,而年蒸發(fā)量卻高達1300~2600mm,蒸發(fā)量遠大于降水量，干旱指數(shù)最高達52以上。屬典型的溫帶大陸性干旱氣候，干旱、嚴寒，晝夜溫差大，降水稀少、蒸發(fā)量大、風(fēng)大沙多，自然條件特別惡劣，生態(tài)環(huán)境極其脆弱[14].石羊河流域自東向西由大靖河、古浪河、黃羊河、雜木河、金塔河、西營河、東大河、西大河等八大河流及諸多小河組成，河流補給來源為山區(qū)大氣降水和高山冰雪融水，產(chǎn)流面積1.11104km2,多年平均徑流量1.56109m3.近20年來，全流域人口增加了33:,農(nóng)田灌溉面積增加了30:,而水資源量不但沒有增加反而減少了約1:,水資源供需矛盾特別尖銳。當(dāng)下石羊河流域是我們國家內(nèi)陸河流域中人口最密集、水資源開發(fā)利用程度最高、用水矛盾最突出、生態(tài)環(huán)境問題最嚴重的流域之一。1.2研究方式方法1.2.1歷史數(shù)據(jù)的獲取水壩建設(shè)前至上世紀末植被資料，通過在省檔案局、博物館等單位查閱相關(guān)資料獲取[15~23].1.2.2植被現(xiàn)在狀況調(diào)查在石羊河流域中、下游共選取43個〔華而不實中游22個、下游21個〕荒灘作為調(diào)查對象，每個荒灘調(diào)查記錄植物種、蓋度、生物量等信息。1.2.3覆蓋度調(diào)查方式方法每個樣地在長勢均勻的地段布設(shè)3條100m長的樣線，記錄樣線上所有植物上線長度，計算植物的占線長度與總長度百分數(shù)。C=B/L100%式中C為植被覆蓋度，B為植物壓線長度，L為樣線長。1.2.4植物類型劃分荒漠植物為了適應(yīng)干旱的環(huán)境，通過改變?nèi)~片的構(gòu)造來適應(yīng)外界的環(huán)境，參考相關(guān)荒漠植物葉片分類文獻[24~29]并結(jié)合植物的形態(tài)指標(biāo)[30]根據(jù)葉肉的分化和細胞的排列，將石羊河中下游主要植被根據(jù)正常型、全柵型、環(huán)柵型、不規(guī)則型、退化型和禾草型6種類型歸類。2結(jié)果與分析2.1植物類型及其變化經(jīng)過2.1.1石羊河流域植物類型通過對石羊河流域43個荒灘實地調(diào)查，共記錄到植物種70種，華而不實灌木為37.14%,多年生草本植物占40.00%,一年生草本植物則有22.86%,大部分植物種表現(xiàn)為以超旱生小灌木層片、強旱生小半灌木層片及沙旱生草本層片為主的旱生構(gòu)造特征〔表1〕。將所有物種按葉片類型劃分，環(huán)柵型植物所占比例最高，共有27種，占物種總數(shù)的38.57%,華而不實灌木占44.44:,一年生草本植物占37.04%,多年生草本植物占18.52%,頻度較大的植物種主要有：駱駝蓬〔Peganumhar-malaL.〕、沙蒿〔Artemisiadesertorumspreng.Syst.veg〕、刺蓬〔SalsolaruthenicalljininCoph.Pact.〕、霧冰藜〔Bassiadasyphylla〕、鹽生草〔Halogetonglomeratus〕、鹽爪爪〔Kalidiumfoliatum〕、豬毛蒿〔Artemisiascopar-ia〕等。其次為全柵型植物，共有12種，華而不實灌木33.33%,一年生草本植物占25.0%,多年生草本植物占41.67%,頻度較大的植物種主要有：碟果蟲實〔Corispermumpatelliforme〕、沙蓬〔Agriophyllumsquarrosum〕、蓼子樸〔Inulasalsoloides〕、灰綠藜〔Chenopodiumglaucum〕、黃耆〔Astragalusmembranaceus〕等。禾草型植物占總物種數(shù)的15.71%,在禾草型中沒有灌木物種，以多年生草本為主，到達72.73%,一年生草本僅占27.27%,頻度較大的植物種主要有：冰草〔Agropyroncristatum〕、三穗薹草〔Carextristachya〕、沙生針茅〔Stipaglareosa〕、蘆葦〔Phragmitesaustralis〕、虎尾草〔Chlorisvirgata〕、狗尾草〔Setariaviridis〕、畫眉草〔Eragrostispilosa〕等。不規(guī)則型植物占總物種數(shù)的14.29%,在不規(guī)則型中沒有一年生草本植物，華而不實多年生草本占60%,灌木占40%,頻度較大的植物種主要有：白刺〔Nitrariatangutorum〕、泡泡刺〔Nitrariasphaerocarpa〕、砂藍刺頭〔Echinopsgmelinii〕、阿爾泰狗娃花〔Heteropappusaltaicus〕等。物種數(shù)量較少的有正常型和退化型，正常型物種占物種總數(shù)的8.57%,華而不實灌木33.33%,多年生草本植物占66.67%,在正常型中沒有一年生草本植物，頻度較大的植物種主要有：紅砂〔Reaumuriasoongarica〕、苦豆子〔Sophoraalopecuroides〕、苦馬豆〔Sphaerophysasalsula〕、黃花補血草〔Limoniumaureum〕、多枝檉柳〔Tamarixramosissima〕、二裂委陵菜〔Potentillabifu