内蒙古高原温带稀树草原生态系统特征与成因

内蒙古高原温带稀树草原生态系统特征与成因 内蒙古高原温带稀树草原生态系统特征与 成因 生态学杂志ChineseJournalofEcology2007,26(4):549—554 内蒙古高原温带稀树草原生态系统特征与成因 于顺利陈宏伟 (中国科学院植物研究所数量植被生态学重点实验室,jt-,n-100093;云南省林业科学院, 昆明650204) :l= 摘要内蒙古高原分布的温带榆树稀树草原生态系统在中国乃至世界上都是一种特殊 的生态系统,对于它的研究可加深对植被分布规律的理解,且有利于该系统的保护.本文 了该生态系统的地理分布,气候特点,土壤状况,物种组成,群落结构及天然更新状况 等,比较了草原,森林和稀树草原3个生态系统的特征,提出了在内蒙古高原分布的温带榆 树稀树草原生态系统是在独特的气候,土壤和地形条件下形成的经度(水分梯度)地带性顶 极植被,决定其存在的最关键因素首先是降水量和土壤的水分条件,其次才是沙质土壤. 这种生态系统既不是草原,又不是森林,而是介于落叶阔叶林和草原之间的一种生态系统 类型.在此纬度带上,从东到西分布的经度地带性植被谱应为:温带森林,温带稀树草原, 典型草原,荒漠草原等.在同一纬度带上,沙质土壤的基质并不完全被稀树草原生态系统 所覆盖,还有沙漠等生态系统类型.建议《中国植被》增加一个新的植被类型,温带 稀树草 原. 关键词温带榆树稀树草原生态系统;经度地带性植被;降水因子;独特的生态系统 中图分类号Q948.15文献标识码A文章编号1000,4890(2007)04—0549—06 CharacteristicsandformationcausesoftemperatesparseforestgrasslandecosysteminIn. nerMongoliaPlateau.YUShun—li,CHENHong— wei(KeyLaborat0ryofQuantitntireVegetn— tionEcology,Institute'Botany,ChineseAcademyofSciences,Beijing100093,Chinn:ynnnn AcademyofForestry,Kunming650204,China).ChineseJournalofEc0f0gY,2007,26(4):549 — 554. Abstract:TemperateU/muspumilasparseforestgrasslandecosysteminInnerMongoliaPlateau isaspecialecosysteminChina , andevenintheworld.Itsstudyisofsignificanceindeeplyun— derstandingthevegetationdistributionpatternsintheeaah. andfavoringtheprotecti0n0fthise一 .ystem?Inthispaper,thegeographicaldistribution, speciescomposition.communitystruc— ture,andnaturalregenerationofthisecosystemaswellastherelatedclimateands0ilc0nditi0ns wereanalyzed,andacomparisononthecharacteristicsofthisecosystemwiththoseofgrassland— andforestecosystemswasmade.Itwasindicatedthatthetemperatepumilasparseforest grasslandecosysteminInnerMongoliaPlateaucouldberegardedasakind0fl0ngitudinalz0nal (watergradient)climaxvegetationformedunderuniqueclimate,soilandtopographicc0ndi — tions.Thekeyfactorsdecidingitsexistencewereannualprecipitationands0ilm0isture ,while sandysoilwasthesecondaryfactor.Thisecosystemwasneitherforestnorgrassland.butatran si— tlonbw.nthem?Inouropinion,TheVegetationofChinashouldaddanewvegetationtype. temperatesparseforestgrassland. 国骞皂签基面上项目(40641004),云南省自然科学基金重点项目(2002C0100Z)和云南省科技攻关资助项目(2004NG05-01).通讯作者E. mail:shunliyu@ibcas.ac.cn一一, 收稿日期:2006-05.26接受日期:2o07—0l一.6 550生态学杂志第26卷第4期 1引言 迄今为止,中国的自然植被类型主要有:针叶 林,阔叶林,竹林,灌丛和灌草丛,草原,热带稀树草 原,荒漠,冻原以及高山植被,草甸,沼泽和水生植被 等,其中稀树草原是指在热带干旱地区以多年生耐 旱的草本植物为主所构成的大面积热带草原,混杂 其间还生长着耐旱灌木和非常稀疏的孤立乔木,呈 现出特有的群落结构和生态外貌(吴征镒,1980). 根据群落外貌,中国的主要植被类型可划分为:热带 雨林,季雨林,温带阔叶林,温带针阔混交林,寒温带 针叶林,草原,高山草甸,荒漠,冻原等(吴征镒, 1980),但没有温带稀树草原.目前,温带稀树草原 生态系统——温带的"萨瓦纳"还没有受到足够重 视,没有被单独地作为一个重要生态系统来看待. 过去一直把分布于我国内蒙古高原的榆树(Ulmu~ pumila)疏林生态系统称之为隐域植被或超地带植 被,是沙质土壤上发育的顶极群落,而不是地带性植 被(刘慎谔,1955,1985). 半干旱的"萨瓦纳"生态系统外貌是在连续的 草本层里镶嵌有不连续的乔木和灌木植物.有关 "萨瓦纳"已有大量研究,主要探讨该类生态系统的 起源,维持机制以及木本一草本植物的动态模型等 (Scholes&Archer,1997;SanJoseeta1.,1998;van Langeveldeeta1.,2003;Williamseta1.,2003).研究 认为,"萨瓦纳"生态系统中的木本植物和草本植物 共同发生的机理是由复杂的生态因子综合作用决定 的.在该类生态系统中,木本植物和草本植物最初 竞争的是由雨量,土壤物理因子,景观所处位置所决 定的资源,干旱,火灾和草食动物的多寡等影响木本 和草本植物生物量的时空格局. 本文采用历史查询,样地资料调查,当地居 民询问和政府部门访谈等研究方法,对内蒙古分布 的稀树草原生态系统的分布规律及其成因进行了探 讨,提出了新观点,强调当地的降水量对稀树草原生 态系统分布的极端重要性以及经度地带性的决定作 用;另外,沙质土壤为地下水分的流通提供了便利条 件.探讨该系统在此地的分布原因,不仅有利于深 入理解地球上植被分布规律,而且有利于该生态系 统的保护. 2温带榆树稀树草原的生态地位及形成原因 2.1温带榆树稀树草原的生态地位 榆树稀树草原生态系统是在特殊的气候和土壤 条件下经过长期的自然演化而形成的,它是介于落 叶阔叶林和草原之间的一种植被类型或生态系统, 这种稀树草原生态系统是对当地降水量,土壤和地 形的适应结果,是森林向草原过渡的中间类型.它 的土壤母质是沙质,降水量大约300,400mm.这 种植被类型既不是隐域植被,也不是人类干扰造成 的,应该是地带性植被. 因为地带性植被是指能充分反映一个地区气候 特点的植被.一个地区除了有地带性植被外,还具 有非地带性植被(也称隐域植被).非地带性植被 不是固定在某一植被带中,而是出现在2个以上的 植被带中.如盐生植被既出现在草原带和荒漠带, 也出现在其它地带的沿海地区,沼泽植被几乎出现 在所有的植被带中;水生植被普遍分布在世界各地 的湖泊,池塘,河流等淡水水域,这些植被统称为隐 域植被;它们对气候带没有专一性,因而是非地带性 植被;它们的分布常受制于某一生态因子,如水分, 土壤基质等的作用,呈斑点状或条带状嵌入在地带 性植被类型之中.而榆树稀树草原生态系统只能分 布于内蒙古高原的几个纬度内,具有一定的降水量 范围,而在与它相同纬度下的内蒙西部,甘肃,新疆 等沙质土壤发育的是荒漠草原,在荒漠草原的西部 是沙漠.另外,对于这样的生态系统分布,世界其它 各地还未见报道. 2.2温带榆树稀树草原形成的原因 过去认为榆树稀树草原是一种隐域植被,是在 独特沙质条件下形成的一种分布类型(刘慎谔, 1955),而本文认为榆树稀树草原应该算是地带性 植被,它主要受经度地带性影响,而受纬度地带性和 海拔地带性的影响次之.中国温带草原区东邻海 洋,西接欧亚大陆中心,从东到西经度地带性植被的 分布谱应现为:温带森林,稀树草原,典型草原,荒 漠草原,其中稀树草原应是介于森林和草原之间的 一 种生态系统类型,决定该格局的形成原因为水分 梯度.稀树草原是对特定年降水量的适应. 中国有4大沙地,8大沙漠,它们的土壤基质都 是沙地,但并不是所有的沙质地都分布有榆树,在内 蒙古的库布奇沙漠,腾格里沙漠,巴丹吉林沙漠都是 沙质土壤,就没有榆树稀树草原的分布,就是因为降 水量少,沙质土壤较低的水分限制了榆树稀树草原 在这些地区的分布.决定温带榆树稀树草原形成的 水分条件当在降水量350,400mm,浑善达克沙地 的榆树稀树草原分布面积最大,而典型稀树草原的 分布在正蓝旗境内,这是特殊的地形决定的. 于顺利等:内蒙古高原温带稀树草原生态系统特征与成因 影响中国植被分布的自然条件有地貌,气候和 土壤,正蓝旗境内优美,其典型的榆树稀树草原生态 系统的存在也决定于三者的紧密结合.在气候,地 貌,地质构造和岩石特性等多种自然因素综合作用 下,导致丰富的地下潜水;地下潜水的来源主要来源 于大气降水,凝结水以及南北低山丘陵与高平原基 岩裂隙水的补给.浑善达克沙地东部的正蓝旗境内 相对来说降水丰富,地势也较低(比周围低数米), 沙质土壤缝隙较大,潜水易于横向流动,由南(地势 较高)向北(低)汇集到这里,在北部遇到高平原及 熔岩台地的阻隔而停滞于此,形成沙地潜水主要排 泄区.湖盆带.沙质土壤的地下几十米或lO0,200m 之下有钙积层存在,使得地下水不会渗漏. 因此,丰富的土壤水分是导致正蓝旗境内茂盛 榆树稀树草原生态系统存在的根本原因.就像内蒙 古通辽的大青沟和正蓝旗境内的另一条大青沟的形 成一样,是独特的地形以及气候,沙质土壤等综合因 素作用的结果(于顺利和茹勇夫,2003;于顺利, 2003).榆树稀树草原生长状况是沙地土壤水分条 件好坏的一种的标志,土壤水分含量较高的地段,稀 树草原生长就茂盛,反之,就非常稀疏. 2.3榆树稀树草原的分布特性 榆属的区系成分属于北温带的广布类型,榆树 广泛分布于北半球的温带地区(吴征镒,1979, 1991).其中榆树为旱中生植物,具有喜光,耐旱怕 湿,耐寒等特性,广布于我国的华北,东北,西北,华 东,华中和西南,在北温带分布非常普遍(马毓泉, 1990;中国植物志编辑委员会,1998).榆树根水平 分布很广,胸径为80cm的榆树其根系的水平分布 直径约50m,即使胸径8cm的榆树其根的水平分 布直径也大约20m.榆树的果实是翅果,种子易于 散布,只要满足其生存条件(适当的土壤水分,温度 等),就会生根发芽.生长在沙质土壤上的几种乔 木,不管是沙地云杉,樟子松和油松,还是榆树都具 有一定的耐旱性.特别是榆树,适应能力非常强,在 其它乔木很难生存的情况下,榆树还能分布到这里 并且成活.另外,除了它的耐性外,果实量大,且易 于随风散布,也是该榆树稀树草原能够分布到此处 的原因之一 3榆树稀树草原生态系统的生态学特征 3.1榆树稀树草原生态系统的物种组成 榆属植物的分布区类型属于北温带,榆树稀树 草原生态系统中优势灌木和草本植物区系成分也多 为北温带分布类型.典型的榆树稀树草原生态系统 的物种组成比较丰富,一个20m×20m的样方植物 种类数在27—30个.含植物种类较多的科有:菊科 (Compositae),禾本科(Gramineae),豆科(Legumino— sae),蔷薇科(Rosaceae),藜科(Chenopodiaceae),莎 草科(Cyperaceae),毛莨科(Ranunculaceae),十字花 科(Cruciferae),百合科(Liliaceae),蓼科(Polygo— naceae),玄参科(Scrophulariaceae),唇形科(Labia— tae),伞形科(Umbeliferae),石竹科(Caryophyllace— ae)和杨柳科(Salicaceae)等;含植物种类较多的植 物属有:蒿属(Artemisia),苔草属(Carex),委陵菜属 (Potentilla),风毛菊属(Saussurea),蓼属(Polygo— nllm),柳属(Salix),棘豆属(Oxytropis),沙参属(Ad— enophora),葱属(Allium),虫实属(Coris[ermum),黄 芪属(Astragalus),早熟禾属(Poa),马先蒿属(Pe— dicularis),藜属(Chenopodium),鸢尾属(Iris),锦鸡 儿属(Caragana),拂子茅属(Calamagrostis),鹅观草 属(Roegneria),冰草属(Agropyron)和野豌豆属(一 cia)等. 在榆树保存良好的地段,乔木层盖度约40%, 50%,分布的灌木主要有:红柳(Salixmicrostachya), 黄柳(S.flavida),小叶锦鸡儿(Caraganamicrophyl— fn),锲叶茶镳子(Ribesdiacantha),野玫瑰(Rosada— vurica),小檗(Berberispoiretii),全缘水苟子(Cotone— asterintegerrimus),小叶忍冬(Loniceramicrophylla) 等.草本植物主要有:羊草(Aneurolepidium chinense),赖草(Leymussecalinus),冰草(Agropyron cristatum),银莲花(Anemonesilvestris),地榆(San— guisorbaofficinale),萎陵菜(Potentilladichotoma),白 头翁(Pulsatillachinens~),益母草(Leonurussibiri— CUS),黄芩(Scutellariabaicailensis),百里香(Thymus serphyllum),细叶鸢尾(Iristenuifolia)和柴胡(Bup— leurumchinense)等.另外,浑善达克沙地榆树稀树 草原生态系统也具有丰富的动物种类,如黄羊,马 鹿,沙狐,野兔等,更多的是各种鸟类,如灰鹤,绿头 鸭,伯劳,百灵,鹰,天鹅,大雁,石鸡和喜鹊等. 3.2榆树稀树草原生态系统的结构与天然更新 榆树稀树草原生态系统的垂直结构可分为乔木 层,灌木层和草本层3层.乔木层的盖度大约27% , 50%,灌木非常稀疏,层盖度一般在5%以下,草 本层发达,盖度70%,95%,草本层的植物物种密 度在6,10个?m,.榆树的高度大约6—11m,在 面积为20m×20m样方中,成年榆树数量大约有8 , 10株,其分布格局一般为3,5株的丛生或团块 552生态学杂志第26卷第4期 状分布基础上的随机分布.乔木树种除了榆树外, 还偶见山荆子(Malusbatata)和稠李(Prunuspadus) 等.浑善达克沙地的榆树一般分布沙丘的中,上部, 由于榆树一般总是稀疏的生长,往往不能形成真正 意义上的森林景观,榆树林冠下表现明显的草原化 特征,生长着一些灌木和草本植物.浑善达克沙地 很多榆树的树龄都在百岁以上,有些榆树的树龄已 达300余年. 榆树稀树草原生态系统基本上没有幼树,几乎 全是成年树,刚发芽的幼苗几乎没有存活的可能性, 都被放牧吃掉了;本系统天然更新不良,处于危险的 退化状态,部分榆树已经死亡或面临死亡的威胁,整 个榆树稀树草原生态系统也面临更严重退化和灭绝 的危险. 3.3榆树稀树草原生态系统的分布区及气候与土 壤特性 榆树稀树草原是介于温带落叶阔叶林和温带典 型草原之间的一种生态系统,分布在我国的浑善达 克沙地,科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地等,但最典型的 并保存完好的榆树稀树草原还是分布在浑善达克东 部(42.30_^43.54N,112.45一ll6.36E),面积大 约5万km,平均海拔1100,1300m. 榆树稀树草原的气候为温带半干旱气候,每年 四季明显,夏季天气不很炎热,冬季时间较长,年均 温大约1.6?,年降水约300,400mm.榆树稀树 草原是一种地带性植被,第四纪时,全球气温普遍下 降,华北地区草原扩展,落叶阔叶林及针叶林面积缩 小,成为稀树草原景观,但随着冰川进退条件的不 同,各地植被变化很大,浑善达克沙地一带,由于沙 质土壤,而发育为榆树稀树草原.据当地居民的记 忆,50年前这种生态系统类型的面积比现在大得 多,但由于人类活动的影响如垦荒种地,砍伐榆树建 围栏等而导致稀树草原生态系统面积大幅减少. 气候性的稀树草原分布在年降水量为200, 500mm的地区.有些草原,木本植物不能生存,是 因为在旱季期间土壤不能提供足够的水分.禾草和 木本植物是相互竞争对抗的植物类型,木本植物的 根系是广且深,而禾草植物的根系相对来说较浅. 在稀树草原中,优势的竞争者是木本植物,但浑善达 克地区的降水量还不能满足乔木树冠能够互相连接 成隐蔽的林冠层. 榆树稀树草原生态系统具有特殊的沙地土壤, 母质为纯沙性土壤,土壤肥力不高,营养贫瘠,可供 植物吸收的矿物营养元素十分缺乏,应是一种幼年 的比较原始的土壤,从形态上看,发育层次也不明 显,但干涸的淖尔(有水的低洼地)底层的土壤有机 质较丰富,有机质含量大约60g?kg,,全氮含量约 3.4g?kg,,C/N比值约为11.该生态系统具有特 殊的地理环境,表层数十米以下的钙积层,阻断了水 分的大量下渗,造就特殊的景观和环境异质性,该系 统既有沙丘,也有湿生植物丰富的湿地,还有水生植 物生存的湖泊(淖尔). 3.4榆树稀树草原生态系统的景观多样性 浑善达克沙地稀树草原的景观类型不是均一 的,而是分布有沙丘,滩地和湿地,沙丘分为流动沙 丘,半固定沙丘和固定沙丘.沙丘之间的滩地土壤 中保存有大量水分,当地淖尔的存在就是一个明显 的证据,有些淖尔非常大,长和宽可达数百米,水中 生有不少维管植物如荇菜和水毛茛等.由于是沙质 土壤,土壤颗粒大,形不成毛细管,水分容易保存,沙 丘的水分蒸发量要比草原低,沙丘的存在对沙漠水 平衡收支中有抑制蒸发的作用(吴征镒,1979),从 而使得浑善达克沙地保存着现有丰富的地表水和地 下水. 稀树草原生态系统的生境呈现空间异质性分 布,植物群落类型有多种多样.其中草本群落主要 有:几种苔草群落,针茅(Stipasp.)群落类型,羊草 群落,无芒雀麦(Bromusinermis)群落,冰草群落,画 表1森林,草原和稀树草原生态系统特性比较 Tab.1Characteristicscomparisonsofforests,grasslandsandsparseforestgrasslandecosyste ms 于顺利等:内蒙古高原温带稀树草原生态系统特征与成因553 眉草(Eragrostispilosa)群落,另外还有水生的草本 群落;灌丛群落主要有:小红柳群落,黄柳群落,还有 小面积的野玫瑰群落以及由水枸子,小檗,茶镳子等 组成的杂灌丛等. 4稀树草原生态系统过去的分类位置 4.1在《世界植被》中的分类位置 据《世界植被》(Walter,1973)记载,在具有落叶 林的热带夏雨区的地带生物群落中,有2种植被类 型:一为疏树草原(parkland);另一个为稀树草原 (savannas),与温带稀树草原相似.前者出现在热 带非常平坦的区域,比如在坦桑尼亚高原以及东非 印度洋和大西洋之间分水岭的平原;它们形成的原 因,几乎是地面完全缺乏起伏引起的,在夏季大雨期 间,所有稍微比较深的洼地都被水所淹没,需要几个 月才能排掉,这种季节性沼泽的黑粘土,被草原所覆 盖,而在地势稍微更高的地方,没有被水淹没,有一 层厚的红色砂质壤土,木本植物就在这里生长;这有 些类似浑善达克沙地的情形,榆树就生长在地势稍 高的地方,淖尔就没有榆树分布.后者出现在非洲 赤道以北,热带南美洲等地,稀树草原产生的原因可 以分为以下3种类型:一是土壤造成的,比如巴西中 部的辽阔稀树草原和西南非洲的金合欢稀树草原; 二是火成的或人为的,由闪电或人引起的火灾造成 的,比如非洲的金合欢稀树草原由于火灾面积呈现 扩大的趋势;三是由气候引起的(Walter,1973). 浑善达克沙地的这种温带稀树草原生态系统不 是《世界植被》上提及的稀树草原,而仅仅是表面上 类似于非洲的萨瓦纳(savannas)和分布于印度干燥 地区,委内瑞拉北部及近海岛屿的稀树草原.浑善 达克沙地的稀树草原属于温带的稀树草原,可称为 温带的稀树草原.稀树草原是指大致均匀分布着高 大乔木,灌木和小树的同类热带草原;如果缺乏木本 植物,就应该采用热带草原(tropicalgrassland)这个 术语. 4.2在《中国植被》中的分类位置 《中国植被》未把该生态系统归为稀树草原类 型(李品芳和李保国,2000),另外有的专着把它看 作是特殊的森林生态系统(徐文铎和邹春静,1998) 或者沙漠.笔者认为分布于浑善达克沙地等地的温 带榆树稀树草原应是地带性植被,属于"稀树草原" 这种生态系统类型.在《中国植被》中,也有"稀树 草原"这种生态系统类型,但此处的稀树草原指分 布于我国热带的次生植被,该书把"稀树草原"划分 为2个群系:一是分布在生境特别干旱炎热的干热 河谷中的稀树草原,如在我国云南南部的红河,澜沧 江,怒江及其主要支流冲刷切割形成的山地峡谷地 区,分布海拔一般在1200m以下;二是主要分布在 海南岛的西部沿海一带.按照《中国植被》的记载, 中国的自然植被类型主要有:1)针叶林,2)阔叶林, 3)竹林,4)灌丛,5)灌草丛,6)草原,7)热带稀树草 原,8)荒漠,9)冻原,10)高山植被,11)草甸,12)沼 泽,13)水生植被等(吴征镒,1980),尚缺乏温带稀 树草原.笔者认为在《中国植被》中应把温带稀树 草原生态系统单列为第14个植被类型,这样中国的 自然植被类型区就多了一个"温带稀树草原". 4.3在《内蒙古植被》等专着中的分类位置 内蒙古高原水平(径向)分布的天然植被,从东 到西可分为森林,草甸草原(森林草原),典型草原, 荒漠草原,草原化荒漠和荒漠5大类(中国科学院 内蒙古,宁夏综合考察队,1985).此外还分布有低 平地草甸,山地草甸,沼泽地草甸及附带利用草原等 4类非地带性的隐域性草原.在《内蒙古植被》中把 此植被类型归为特殊的土壤条件下的一种植物类型 —— 沙地植被,并认为榆树稀树草原为非地带性植 被,仅具有"地带性质",刘慎谔(1955)提出"超地带 性顶极"来解释沙地榆树生态系统,但笔者认为榆 树生态系统是水,热条件综合作用的产物,实际上稀 树草原生态系统是当地气候和土壤共同作用下演替 的顶极群落,受经度地带性影响更为明显. 5榆树稀树草原的价值,退化原因以及研究的现实 意义 5.1榆树稀树草原的价值 榆树稀树草原生态系统是世界上比较独特的, 我国特有的一种生态系统类型,类似于非洲的萨瓦 纳(Beard,1953),具有特殊的价值.首先表现在其 具有美丽的景观,极具旅游价值;其次具有科学研究 价值;再次具有文化价值;另外还有直接价值如可生 产畜牧产品,农产品,药材以及工业原料等.科研价 值不仅在于该生态系统具有丰富和独特的生物多样 性资源,而且在于其地理位置的重要性,其位于我国 的4大沙地之一——浑善达克沙地腹地,是华北地 区沙尘暴的主要起源地之一,影ul~:lL京,天津等大都 市的生态安全;另外在该区域内还有源远流长的文 化遗迹比如元大都遗迹和正统的蒙古游牧文化,也 554生态学杂志第26卷第4期 值得保护.如果不对该生态系统进行切实可行的管 理和保护,其美丽的景观就会有消亡的可能.笔者 认为应该在分布有典型榆树稀树草原的地区,建立 保护区,并进行积极有效的管理.对浑善达克榆树 稀树草原生态系统的起源和分布规律的研究非常有 益于沙地的治理,植被的恢复和保护. 5.2榆树稀树草原生态系统退化原因 经过观察发现,榆树主要分布在沙丘的基部和 中部,但也有分布在滩地的个体,原因在于榆树树种 要求一定的土壤水分条件,土壤既不能太湿,也不能 太干.沙丘上部,土壤含水量太低,而在一些滩地, 土壤含水量又太高,因此这2种生境很少有榆树分 布.但是,地形稍高的滩地,由于环境变的较干燥 后,就有榆树的分布. 在近几十年,浑善达克沙地的环境变化很快,并 且有加速退化的迹象.随着耗水量的增多,地下水 位逐渐下降,淖尔逐渐变干,湿地面积不断减少,结 果草场退化,榆树大量死亡.造成沙地退化的主要 原因是人类活动造成的:一是人口增多;二是过度放 牧.过剩的人口消耗了大量的淡水,而过度放牧不 仅导致沙地裸露,而且阻断了榆树的天然更新,新发 芽的榆树苗都被吃掉了.因此,建立自然保护区和 适度的移民是确保榆树稀树草原生态系统可持续存 在的根本(Jiangeta1.,2003).过度放牧导致的榆 树死亡的过程如下:在榆树下过度放牧一草本层盖 度下降,最终裸露一风吹起土壤表层,沙层一树根暴 露在空气中一树根死亡一榆树死亡一沙丘活化一流 动沙丘面积扩大一沙尘暴严重. 5.3探讨榆树稀树草原成因的现实意义 中国内蒙古高原的生态系统正遭受着前所未有 的退化,如何采取有效的措施来恢复当地植被已成 为人们关心的问题,由此也产生较多的争论.在内 蒙古的中部和东部地区除了一些稀树草原分布外, 还有片段化的森林存在,如内蒙古通辽的大青沟,正 蓝旗境内类似于大青沟的另一条沟以及五一牧场阴 坡的森林等,这些森林的存在与土壤水分密切相关, 由于独特的地形造就土壤具有足够的水分来支持一 定数量树木的生长,沟谷由于地势低,四面八方的水 分向这里汇集,沙质土壤更利于这种水分流动.通 过分析森林分布的原因,就能对该地区生态系统的 保护,经营,管理等方面得到很多启示,种树还是种 草?通过观察和思考,笔者认为在特殊的条件下如 沟谷可进行一些小面积的造林,当然树种的选择要 慎重,但在内蒙古大面积造林不可取,在内蒙古的一 些地区,栽有小面积的人工杨树林,生长比较良好, 这可能是导致在内蒙古造林的原因,但是据笔者观 察,每一棵树就是一个小的抽水机,耗水太多,对周 围环境不利,导致了淖尔的干涸.在内蒙古大规模 植树造林,不是长久之计,对环境是极其有害. 致谢蒋高明,李永庚,高雷明等先生曾给予本文有益的 建议,特此致谢! 参考文献 李品芳,李保国.2000.毛乌素沙地水分蒸发和草原蒸散特 征的比较研究.水利,31(3):24—28. 刘慎谔.1955.东北植物分布.东北木本植物图志.北京:科 学出版社. 刘慎谔.1985.动态地植物学//刘慎谔文集.北京:科学出 版社:179—228. 马毓泉.1990.内蒙古植物志.呼和浩特:内蒙古人民出版 社:112. 吴征镒.1979.论中国植物区系的分区问题.云南植物研 究,1(1):1—22. 吴征镒.1980.中国植被.北京:科学出版社. 吴征镒.1991.中国种子植物属的分布区类型.云南植物研 究,13(增刊):1—6. 徐文铎,邹春静.1998.中国沙地森林生态系统.北京:中国 林业出版社. 于顺利,茹勇夫.2003.天然造神奇.知识就是力量,48 (4):l4一l5. 于顺利.2003.浑善达克沙地独特之美.森林与人类,23 (8):12—13. 中国科学院内蒙古,宁夏综合考察队.1985.内蒙古植被. 北京:科学出版社. 中国植物志编辑委员会.1998.中国植物志(22卷).北京: 科学出版社. BeardJS.1953.ThesavannavegetationofnortherntropicalA— merica.EcologicalMonographs,23:149—2l5. JiangGM.LiuMZ,HanNY,eta1.2003.Potentialforrestora— tionofdegradedsteppeintheXilingolBiosphereReserve throughurbanization.EnvironmentalConservation,30:304 — 3l0. SanJoseJJ,MontesR,MazorraM.1998.Thenatureofsavan. naheterogeneityintheOrinocoBasin.GlobalEcologyand BiogeographyLetters,7:44l一455. ScholesRJ,ArcherSR.1997.Tree—grassinteractionsinsavan— nas.AnnualReviewofEcologyandSystematics,28:5l7— 544. vanLangeveldeF,vandeVijverCADM,KumarL,eta1. 2003.Effectsoffireandherbivoryonthestabilityofsavan— naecosystems.Ecology,84:337—350. WalterH.1973.VegetationoftheEarth.London:TheEnglish UniversitiesPress. WilliamsPR,CongdonRA,GriceAC,eta1.2003.Effectof fireregimeonplantabundanceinatropicaleucalyptsavan— naofnorth—easternAustralia.AustralEcology,28:327— 338. 作者简介于顺利,男,1965年生,博士,副研究员.主要从 事植物生态学研究.E—mail:shunliyu@ibcas.ac.cn 责任编辑刘丽娟.