塔里木河下游物种多样性与地下水位灰色联系分析（可编辑）

塔里木河下游物种多样性与地下水位灰色联系分析（可编辑） 塔里木河下游物种多样性与地下水位灰色联系分析 第 26 卷 第 6 期 冰 川 冻 土 V o l .26 No6 2 0 0 4 年 12 月 JO U R NA L O F GLA C IO LO G Y A N D GE O C R Y O LO GY De c .2 0 0 4 文 章 编 号 :1 0 0 0 0 240 20 0 40 6 0 70 5 0 8 塔 里 木 河 下 游 物 种 多 样 性 与 地 下 水 位 灰 色 关 联 分 析 1, 2 1* 1 1,2 张 宏 锋 , 陈 亚 宁 , 李 卫 红 , 陈 亚 鹏 1中 国 科 学 院 新 疆 生 态 与 地 理 研 究 所 , 新 疆 乌 鲁 木 齐 830 0 1 1 ; 2. 中 国 科 学 院 研 究 生 院 , 北 京 1 0 0 0 39 摘 要 : 根 据 植 被 样 地 资 料 和 地 下 水 埋 深 观 测 资 料 , 运 用 灰 色 关 联 法 对 物 种 多 样 性 与 地 下 水 埋 深 的 关 系 进 行 了 分 析结 果 明 : 在 塔 里 木 河 下 游 , 物 种 多 样 性 与 地 下 水 埋 深 变 化 关 系 密 切 , S h a n n o n W e i n e r 指 数 、 S i m p s o n 指 数 、 M a r g a l e f 指 数 、 M e n h i n i c k 指 数 、 JS W 指 数 和 JS I 指 数 与 地 下 水 埋 深 之 间 的 灰 色 综 合 关 联 度 都 在 0.70 以 上 , 其 中 物 种 多 样 性 指 数 S i m p s o n 指 数 与 地 下 水 埋 深 变 化 的 灰 色 综 合 关 联 度 最 高 , 为 0 .866, 其 关 联 度 数 值 体 现 了 地 下 水 埋 深 对 物 种 多 样 性 变 化 的 主 导 性关 键 词 : 塔 里 木 河 下 游 ; 物 种 多 样 性 ; 地 下 水 位 ; 灰 色 关 联 分 析 中 图 分 类 号 :Q 948.1 1 文 献 标 识 码 :A [ 16~ 18] 究然 而 , 这 些 研 究 多 集 中 在 湿 润 区 , 而 对 1 引 言 [ 1 9~ 22] 干 旱 区 退 化 生 态 系 统 物 种 多 样 性 研 究 较 少 , 运 用 灰 色 关 联 方 法 进 行 物 种 多 样 性 变 化 与 地 下 水 关物 种 多 样 性 是 指 物 种 及 其 集 合 体 的 生 物 学 多 样 性物 种 多 样 性 指 数 是 丰 富 度 和 均 匀 度 的 综 合 指 系 的 研 究 尚 未 见 报 道本 文 根 据 对 塔 里 木 河 下 游 野 [ 1] 外 植 被 样 地 调 查 和 地 下 水 观 测 资 料 , 重 点 研 究 塔 里 标 , 也 称 为 异 质 性 指 数 或 种 的 不 齐 性通 过 对 物 种 多 样 性 变 化 的 分 析 , 可 以 反 映 出 群 落 或 生 境 中 物 木 河 下 游 物 种 多 样 性 与 地 下 水 之 间 的 关 系 , 试 图 揭 示 干 旱 区 物 种 多 样 性 的 变 化 特 点 , 为 干 旱 区 退 化 生 种 的 丰 富 度 、 均 匀 度 的 变 化 , 也 可 以 反 映 不 同 自 然 地 理 条 件 与 群 落 的 相 互 关 系通 过 物 种 多 样 性 指 数 态 系 统 的 恢 复 与 重 建 提 供 参 考 依 据的 计 算 可 以 定 量 地 表 征 群 落 和 生 态 系 统 的 特 征 , 包 2 研 究 区 概 况 括 直 接 和 间 接 地 体 现 群 落 和 生 态 系 统 的 结 构 类 型 、 [ 2~ 3] 组 织 水 平 、 发 展 阶 段 、 稳 定 程 度 、 生 境 差 异 等 塔 里 木 河 下 游 位 于 新 疆 东 南 部 的 塔 克 拉 玛 干 沙 漠 和 库 鲁 克 塔 格 两 大 沙 漠 之 间 图 1 , 属 大 陆 性 暖 因 而 , 物 种 多 样 性 研 究 在 整 个 生 物 多 样 性 研 究 中 占 有 非 常 重 要 的 地 位物 种 多 样 性 研 究 的 核 心 是 物 种 温 带 、 干 旱 沙 漠 性 气 候据 统 计 , 年 平 均 气 温 由 20 的 数 量 变 化 和 物 种 的 生 物 学 多 样 性 程 度 , 其 中 包 括 世 纪 60 90 年 代 逐 年 代 递 增 , 其 中 90 年 代 物 种 多 样 性 时 空 变 化 在 各 种 尺 度 范 围 的 格 局 、 成 因 1 991 1 997 年 比 60 年 代 增 加 了 0 .5 , 与 多 年 [ 4] 及 其 规 律对 物 种 多 样 性 与 各 种 环 境 因 子 之 间 平 均 1 961 1 990 年 相 比 , 平 均 上 升 了 0 .4下 的 关 系 的 研 究 可 以 揭 示 物 种 多 样 性 的 变 化 趋 势 , 能 游 铁 干 里 克 地 区 的 年 降 水 从 20 世 纪 70 年 代 以 来 呈 够 为 生 态 保 护 提 供 科 学 依 据 , 因 而 得 到 众 多 学 者 的 持 续 下 降 趋 势 , 由 70 年 代 的 45.7 m m 下 降 到 90 年 [ 5, 6] [ 23] 代 的 32.3m m , 降 幅 达 1 2.0 %大 西 海 子 水 库 关 注不 少 学 者 从 纬 度 、 海 拔 、 水 分 、 养 分 等 方 面 对 物 种 多 样 性 与 环 境 因 子 之 间 的 关 系 进 行 了 研 以 下 320 k m 的 河 道 从 20 世 纪 70 年 代 开 始 干 枯 断 [ 7~ 15] 究 分 析 ; 还 有 学 者 对 退 化 生 态 系 统 以 及 退 化 流由 于 河 水 断 流 , 缺 乏 地 表 径 流 补 给 , 地 下 水 位 生 态 系 统 恢 复 过 程 中 的 物 种 多 样 性 进 行 了 研 大 幅 度 下 降 , 英 苏 以 下 地 下 水 埋 深 大 都 下 降 到 8~收 稿 日 期 : 20 0 4 0 2 1 4; 修 订 日 期 : 20 0 4 0 6 0 2基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 90 1 0 20 0 7; 中 国 科 学 院 知 识 创 新 重 大 项 目 K Z C X 1 0 8 0 3 资 助作 者 简 介 : 张 宏 锋 1 978 , 男 , 山 东 文 登 人 , 20 0 1 年 毕 业 于 新 疆 大 学 , 现 为 硕 士 研 究 生 , 主 要 从 事 生 态 环 境 方 面 研 究 E m a i l : z h a n g h f 77925@ s o h u .c o m* 通 讯 作 者 冰 川 冻 土26 卷 70 6 1 2 m , 由 地 下 水 过 程 维 系 的 天 然 植 被 严 重 衰 败 , 胡 主 要 有 芦 苇 、 甘 草 、 罗 布 麻 、 骆 驼 刺 等灌 木 主 要 [ 24] 杨 林 大 面 积 衰 败 , 林 间 沙 地 活 化胡 杨 林 的 面 积 为 柽 柳 、 铃 铛 刺 等 , 常 见 的 柽 柳 有 多 枝 柽 柳 、 刚 毛 2 由 20 世 纪 50 年 代 的 540 0 0 h m 减 少 到 1 995 年 的 7 柽 柳 , 区 内 的 乔 木 主 要 是 胡 杨2 333h m ; 沙 漠 化 面 积 迅 速 扩 大 , 1 996 年 比 1 959 年 3 研 究 方 法 2 增 加 了 1 23.1 k m , 沙 漠 化 土 地 面 积 由 86.98% 增 加 到 94.34% , 沙 漠 化 的 年 增 长 率 平 均 为 3 .1 资 料 来 源 [ 23 ] 0 .24% , 生 态 环 境 极 为 脆 弱 在 物 种 多 样 性 调 查 方 面 , 沿 塔 里 木 河 下 游 河 道在 植 被 类 型 上 , 塔 里 木 河 下 游 沿 河 分 布 着 荒 漠 走 向 , 在 英 苏 , 阿 布 达 勒 , 喀 尔 达 依 , 阿 拉 干 、 依 干 河 岸 植 被 , 局 部 地 段 有 盐 生 荒 漠 植 被 发 育 , 种 类 贫 不 及 麻 5 个 断 面 布 设 了 植 物 样 地其 中 , 英 苏 2 个 , 乏 、 结 构 单 纯具 有 代 表 性 的 植 物 有 胡 杨 P o p u l u s 阿 布 达 勒 1 个 , 喀 尔 达 依 2 个 , 阿 拉 干 2 个 , 依 干 e u p h r a t i c a 、 多 枝 柽 柳 T a m a r i x r a m o s i s s i m a 、 刚 不 及 麻 1 个 , 共 计 8 个 样 地每 个 样 地 大 小 为 50 m 毛 柽 柳 Th i s p i d a 、 铃 铛 刺 H a l i m o d e n d r o n 50 m , 每 个 样 地 再 分 割 成 4 个 25 m 25 m 的 小 h a l o d e n d r o n 、 芦 苇 P h r a g m i t e s c o m m u n i s 、 罗 布 样 方 , 目 的 是 为 便 于 统 计 植 物 种 类 及 数 目分 别 对 麻 A p o c y n u m v e n e t u m 、 骆 驼 刺 A l h a g i 每 个 样 方 进 行 物 种 组 成 、 乔 木 个 体 高 度 、 胸 径 、 冠 s p a r s if o l i a 、 胀 果 甘 草 G l y c y r r h i z a i n f l a t a 等 , 构 幅 , 草 本 和 灌 木 的 盖 度 与 数 量 的 进 行 实 地 测 量在 成 了 乔 木 、 灌 木 和 草 本 植 物 群 落其 中 , 草 本 植 物 地 下 水 位 观 测 方 面 , 从 20 0 0 年 开 始 , 在 塔 里 木 河 下 图 1 新 疆 塔 里 木 河 下 游 9 个 监 测 断 面 示 意 图 Fi g .1 Ni n e m o n i t o r i n g s e c t i o n s i n t h e l o w e r r e a c h e s o f t h e T a r i m R i v e r 表 1 不 同 立 地 主 要 植 物 种 类 组 成 调 查 统 计 T a b l e 1 C o m p o s i t i o n o f m a j o r f l o r i s t i c s c h a n g i n g w i t h d i s t a n c e t o w a t e r w a y 样 地 概 况 植 物 名 称 距 离 河 道 1 0 0 m 距 离 河 道 20 0 m 距 离 河 道 30 0 m 距 离 河 道 50 0 m 距 离 河 道 80 0 m 距 离 河 道 1 0 0 0 m 胡 杨 + + + + + + 柽 柳 + + + + + + 黑 刺 + + + + + 骆 驼 刺 + + + + + 甘 草 + + + + 罗 布 麻 + + + + 芦 苇 + + + 牛 皮 消 + + + 盐 穗 木 + + + 苦 豆 子 + + 叉 枝 鸦 葱 + + 猪 毛 菜 + + 花 花 柴 + 铃 铛 刺 + + +6 期 张 宏 锋 等 : 塔 里 木 河 下 游 物 种 多 样 性 与 地 下 水 位 灰 色 关 联 分 析 70 7 n 游 沿 河 道 布 设 了 9 个 监 测 断 面 , 在 每 个 断 面 垂 直 河 s i [ X i - x i l ] d t 8 道 布 设 了 不 同 数 量 的 地 下 水 位 监 测 井同 时 , 通 过 设 序 列 X 与 X 长 度 相 同 , s , s 如 式 8 所 示 , 则 0 i 0 i 对 垂 直 于 河 道 不 同 距 离 的 样 方 数 据 的 统 计 分 类 , 获 称 : 得 不 同 立 地 主 要 植 物 种 类 的 组 成 见 表 11 +| s 0 | +| s i | 3 .2 物 种 多 样 性 计 算 9 0 i 1 +| s 0 | +| s i | +| s i - s 0 |对 物 种 多 样 性 的 衡 量 可 以 通 过 对 群 落 或 生 境 内 为 X 与 X 的 灰 色 绝 对 关 联 度 , 简 称 绝 对 关 联 度0 i 物 种 丰 富 度 、 物 种 均 匀 度 的 测 量 和 计 算 获 得物 种设 序 列 X 与 X 长 度 相 同 , 且 初 值 皆 不 等 于 零 , 0 i 丰 富 度 是 指 一 个 群 落 或 生 境 中 物 种 数 目 的 多 少 , 是 X 与 X 分 别 为 X , X 的 初 值 像 , 则 称 X 与 X 0 i 0 i 0 i 物 种 多 样 性 的 测 度 方 法物 种 均 匀 度 是 指 一 个 群 落 的 绝 对 关 联 度 为 X 与 X 的 灰 色 相 对 关 联 度 , 简 称 0 i 或 生 境 中 全 部 物 种 的 个 体 数 目 的 分 配 情 况 , 它 反 映 相 对 关 联 度 , 记 为 r 0 i的 是 各 物 种 个 体 数 目 分 配 的 均 匀 程 度而 物 种 多 样设 序 列 X 与 X 长 度 相 同 , 且 初 值 皆 不 等 于 零 , 0 i 性 指 数 是 物 种 丰 富 度 和 物 种 均 匀 度 的 综 合 指 标 和 r 分 别 为 X 与 X 的 灰 色 绝 对 关 联 度 和 灰 色 0 i 0 i 0 i首 先 , 根 据 采 集 的 样 地 资 料 , 计 算 出 各 样 地 植 [ 25, 26] 相 对 关 联 度 , [ 0 , 1 ] , 则 称 : 物 的 重 要 值重 要 值 的 计 算 公 式 为 :重 要 值 相 对 盖 度 + 相 对 密 度 + 相 对 高 度 0 i 0 i + 1 - r 0 i 1 0然 后 , 根 据 算 出 的 各 样 地 植 物 的 重 要 值 运 用 物 为 X 与 X 的 灰 色 综 合 关 联 度 , 简 称 综 合 关 联 度0 i 种 多 样 性 指 数 进 行 评 判 分 析 , 各 断 面 的 物 种 多 样 性灰 色 综 合 关 联 度 既 体 现 了 X 与 X 的 相 似 程 0 i 指 数 采 用 断 面 各 个 样 方 的 物 种 多 样 性 指 数 平 均 值度 , 也 可 反 映 出 X 与 X 相 对 于 始 点 的 变 化 速 率 的 0 i [ 27~ 3 0 ] 采 用 的 物 种 多 样 性 指 数 公 式 如 下 : 接 近 程 度 , 是 较 为 全 面 地 表 征 序 列 之 间 联 系 是 否 紧 n 密 的 一 个 数 量 指 标S h a n n o n W e i n e r 指 数 : H - p ln P 1 i i i 1 4 结 果 分 析 n 2 S i m p s o n 指 数 : D 1 - P i 2 i 1 4 .1 地 下 水 埋 深 变 化 分 析 M a r g a l e f 指 数 : d S - 1/l n N 3从 地 下 水 观 测 井 实 测 的 地 下 水 位 变 化 数 据 分 析 Ma 表 明 , 自 20 0 0 年 实 施 塔 里 木 河 下 游 生 态 输 水 后 , 各 M e n h i n ic k 指 数 : D S /S Q R T N 4 断 面 地 下 水 位 都 有 不 同 程 度 的 抬 升输 水 前 , 英 苏 Pie lo u 指 数 1: J S W - P l n P /ln S 5 i i 断 面 平 均 地 下 水 埋 深 为 8.34 m , 阿 布 达 勒 断 面 平 2 Pie lo u 指 数 2: J S I 1 - P /1 - 1/S 6 i 均 地 下 水 埋 深 为 8.41 m , 喀 尔 达 依 断 面 平 均 地 下 式 中 :P 为 种 i 的 相 对 重 要 值 ;N 为 种 i 的 重 要 i i 水 埋 深 为 9.1 6 m , 阿 拉 干 断 面 平 均 地 下 水 埋 深 为 值 ;N 为 种 i 所 在 样 方 的 各 个 种 的 重 要 值 之 和 ; S 1 1 .1 0 m ; 输 水 后 英 苏 断 面 平 均 地 下 水 埋 深 抬 升 到 为 种 i 所 在 样 方 的 物 种 总 数4.98 m , 阿 布 达 勒 断 面 平 均 地 下 水 埋 深 抬 升 到 3 .3 灰 色 关 联 分 析 的 基 本 原 理 5.1 0 m , 喀 尔 达 依 断 面 平 均 地 下 水 埋 深 抬 升灰 色 系 统 关 联 分 析 方 法 是 对 系 统 所 包 含 的 相 互 到 6.1 9 m , 塔 里 木 河 下 游 下 段 的 阿 拉 干 和 依 干 不 及 联 系 、 相 互 影 响 、 相 互 制 约 的 因 素 之 间 关 联 程 度 进 麻 断 面 地 下 水 埋 深 也 得 到 不 同 程 度 的 抬 升分 析 塔 [ 3 1 ] 行 定 量 比 较 的 一 种 研 究 方 法 , 其 基 本 思 想 是 根 据 序 列 曲 线 几 何 形 状 的 相 似 程 度 来 判 断 其 联 系 是 否 紧 密曲 线 越 接 近 , 相 应 序 列 之 间 的 关 联 度 就 越 大 , 反 之 就 越 小所 研 究 的 序 列 可 以 是 时 间 序 列 , [ 3 2] 也 可 以 是 空 间 序 列设 行 序 列 : X i x i 1, x i 2, , x i n 7 图 2 塔 里 木 河 下 游 输 水 前 后 地 下 水 位 变 化 记 折 线 : x 1 - x 1, x 2 - x 1 , , i i i i Fi g2 Gr o u n d w a t e r l e v e l , b e f o r e a n d a f t e r w a t e r x n - x 1 为 X - x 1, 令 : i i i i c o n v e y a n c e , i n t h e l o w e r r e a c h e s o f t h e T a r i m R i v e r 冰 川 冻 土26 卷 70 8 表 2 塔 里 木 河 下 游 植 被 盖 度 、 地 下 水 埋 深 及 物 种 多 样 性 变 化 T a b l e 2 T h e c h a n g e s o f v e g e t a t i o n , g r o u n d w a t e r l e v e l a n d s p e c i e s d i v e r s i t y i n t h e l o w e r r e a c h e s o f t h e T a r i m R i v e r 地 下 水 埋 深 /m S h a n n o n W e in e r S i m p s o n Ma r g a l e f Me n h i n i c k JS W JS I 植 被 指 数 指 数 指 数 指 数 指 数 指 数 断 面 盖 度 X X X X X X X 0 1 2 3 4 5 6 英 苏 0 .45 4.98 1 .93 0 .82 7.28 5.2 0 .88 0 .93 阿 布 达 勒 0 .39 5.1 0 1 .86 0 .82 6.37 4.62 0 .89 0 .94 喀 尔 达 依 0 .35 6.1 9 1 .78 0 .81 6.37 4.62 0 .86 0 .93 阿 拉 干 0 .21 8.72 1 .26 0 .7 2.73 2.31 0 .91 0 .93 依 干 不 及 麻 0 .0 6 9.29 0 .53 0 .35 0 .91 1 .1 5 0 .76 0 .69 表 3 塔 里 木 河 下 游 物 种 多 样 性 指 数 与 地 下 水 埋 深 灰 色 综 合 关 联 度 排 序 T a b l e 3 G r e y i n t e g r a t e d i n c i d e n c e d e g r e e s b e t w e e n s p e c i e s d i v e r s i t y a n d g r o u n d w a t e r l e v e l i n t h e l o w e r r e a c h e s o f t h e T a r i m R i v e r 物 种 多 样 性 S i m p s o n JS I S h a n n o n - W e i n e r JS W Me n h i n i c k Ma r g a l e f 指 数 指 数 指 数 指 数 指 数 指 数 指 数 综 合 关 联 度 0 .866 0 .827 0 .820 0 .791 0 .733 0 .70 7 里 木 河 下 游 上 段 和 下 段 的 地 下 水 埋 深 变 化 可 见 , 不 5 讨 论 与 结 论 论 输 水 前 , 还 是 输 水 后 , 地 下 水 埋 深 均 表 现 为 由 上物 种 多 样 性 的 变 化 受 多 种 因 子 影 响 , 包 括 经 纬 游 段 至 下 游 段 由 浅 至 深 具 明 显 的 梯 度 变 化 图 2. 4 .2 物 种 多 样 性 指 数 与 地 下 水 埋 深 灰 色 关 联 分 析 度 、 海 拔 等 自 然 地 理 位 置 影 响 , 但 同 时 也 受 到 人 类根 据 物 种 多 样 性 6 个 计 算 公 式 , 计 算 出 塔 里 木 生 产 、 生 活 活 动 等 人 为 因 素 的 影 响人 类 对 自 然 资 源 不 合 理 的 开 发 和 过 度 利 用 , 对 生 态 环 境 造 成 了 巨 河 下 游 5 个 断 面 的 物 种 多 样 性 指 数 、 物 种 丰 富 度 指 [ 33 ] 大 破 坏 , 导 致 生 态 系 统 退 化 , 物 种 多 样 性 降 低数 及 物 种 均 匀 度 指 数 表 2 根 据 灰 色 关 联 分 析 , 可 以 得 到 塔 里 木 河 下 游 物 在 过 去 近 50 a 里 , 塔 里 木 河 上 游 水 土 资 源 的 大 强 度 种 多 样 性 指 数 与 地 下 水 埋 深 的 灰 色 综 合 关 联 度 , 其 开 发 利 用 , 致 使 塔 里 木 河 下 游 的 大 西 海 子 水 库 以 下 关 联 度 排 序 如 表 3 所 示320 k m 河 道 断 流 近 30 a由 于 地 表 失 去 径 流 补 给 ,根 据 物 种 多 样 性 与 地 下 水 埋 深 之 间 的 灰 色 关 联 地 下 水 位 大 幅 度 下 降 , 植 被 生 长 退 化 , 生 态 系 统 受 分 析 , 在 塔 里 木 河 下 游 , 物 种 多 样 性 的 变 化 与 地 下 损在 20 0 0 年 实 施 塔 里 木 河 下 游 生 态 输 水 以 前 , 水 埋 深 的 变 化 密 切 相 关各 物 种 多 样 性 指 数 与 地 下 塔 里 木 河 下 游 上 段 的 英 苏 地 区 , 地 下 水 埋 深 达 8 水 埋 深 之 间 的 灰 色 综 合 关 联 度 排 序 为 : S i m p s o n 指 m 以 下 , 下 段 依 干 不 及 麻 地 区 下 降 到 1 0 m 以 下数 JS I 指 数 S h a n n o n W e i n e r 指 数 JS W 指 数 植 被 覆 盖 度 由 上 段 至 下 段 呈 明 显 降 低 趋 势塔 里 木 M e n h i n i c k 指 数 M a r g a le f 指 数其 中 , 物 种 多 河 下 游 各 断 面 的 群 落 分 布 具 有 以 下 特 征 : 样 性 指 数 S im p s o n 指 数 与 地 下 水 埋 深 变 化 的 灰 色 综1 英 苏 和 阿 布 达 勒 断 面 的 群 落 类 型 为 胡 杨 + 柽 柳 群 落在 该 群 落 的 种 类 组 成 中 , 乔 木 主 要 是 胡 合 关 联 度 最 高 , 为 0 .866, 其 它 物 种 多 样 性 指 数 与 地 下 水 埋 深 的 关 联 度 也 都 在 0 .70 以 上物 种 多 样 杨 , 灌 木 主 要 有 多 枝 柽 柳 、 刚 毛 柽 柳 、 黑 刺 、 铃 铛 性 指 数 与 物 种 丰 富 度 指 数 随 着 地 下 水 埋 深 的 加 大 , 刺 , 草 本 植 物 有 甘 草 、 罗 布 麻 、 骆 驼 刺 、 芦 苇 , 另 外 都 呈 现 降 低 的 态 势 , 而 且 愈 往 下 , 各 物 种 多 样 性 指 还 有 数 量 较 少 的 花 花 柴 与 猪 毛 菜其 中 , 胡 杨 与 柽 数 愈 低这 说 明 , 在 极 端 干 旱 的 塔 里 木 河 下 游 , 植 柳 植 物 是 该 群 落 的 优 势 种从 群 落 的 垂 直 结 构 来 物 的 生 长 所 需 的 水 分 完 全 依 赖 于 地 下 水 , 地 下 水 埋 看 , 可 划 分 为 乔 木 层 、 灌 木 层 、 草 本 层 3 个 结 构 层 深 的 高 低 直 接 决 定 着 植 物 的 生 长 与 衰 败 , 地 下 水 是 次 , 但 在 不 同 断 面 , 各 层 次 在 群 落 整 体 中 的 相 对 密 维 系 塔 里 木 河 下 游 生 态 环 境 的 主 导 因 素度 、 相 对 盖 度 各 不 相 同而 从 群 落 的 水 平 结 构 来6 期 张 宏 锋 等 : 塔 里 木 河 下 游 物 种 多 样 性 与 地 下 水 位 灰 色 关 联 分 析 70 9 看 , 群 落 内 植 株 间 生 长 稀 疏 , 草 本 植 物 分 布 多 呈 碎 得 的 水 量 极 为 有 限以 第 4 次 生 态 输 水 为 例 , 这 次 片 状 , 沿 河 道 向 下 在 种 类 、 数 量 上 呈 减 少 、 衰 败 态 生 态 输 水 是 在 前 3 次 生 态 输 水 的 基 础 上 进 行 的 , 于 势在 部 分 地 点 有 些 小 群 落 , 小 群 落 具 有 其 一 定 的 20 0 2 年 7 月 20 开 始 , 直 到 20 0 2 年 1 0 月 4 日 , 水 组 分 种 及 生 活 型 组 成 , 这 主 要 受 不 同 地 段 环 境 因 素 头 才 到 达 台 特 玛 湖 , 耗 时 两 个 多 月至 1 1 月 1 1 日 2 的 分 布 差 异 所 致台 特 玛 湖 水 面 面 积 达 到 顶 峰 , 达 到 1 6.7 k m , 而 后2 喀 尔 达 依 、 依 干 不 及 麻 、 阿 拉 干 断 面 的 群 开 始 萎 缩实 际 推 算 下 来 , 最 终 往 台 特 玛 湖 注 水 的 时 间 只 有 39 d落 类 型 为 胡 杨 + 柽 柳 群 落 , 群 落 的 种 类 组 成 主 要 为 胡 杨 与 柽 柳 , 还 伴 生 有 黑 刺 、 少 量 铃 铛 刺由 于 地改 善 塔 里 木 河 下 游 生 态 环 境 最 根 本 目 标 就 是 提 下 水 埋 深 较 深 , 草 本 植 物 稀 少 , 除 偶 见 深 根 系 的 骆 高 该 地 区 的 地 表 植 被 覆 盖 度 , 从 而 遏 止 生 态 环 境 的 驼 刺 外 , 几 乎 无 其 它 草 本 植 物 , 且 植 被 多 呈 衰 败 状 恶 化从 目 前 输 水 结 果 来 看 , 现 在 实 施 的 沿 塔 里 木 态 , 植 被 类 型 以 荒 漠 化 柽 柳 灌 丛 、 柽 柳 灌 丛 、 荒 漠 河 原 河 道 的 线 性 输 水 , 只 能 使 那 些 根 系 较 深 的 胡 化 胡 杨 林 为 主在 群 落 的 水 平 结 构 上 , 整 个 群 落 呈 杨 、 柽 柳 等 乔 木 和 灌 木 达 到 复 壮 和 生 长 , 这 对 于 增 现 出 复 合 性 的 分 布 特 征 , 即 以 胡 杨 、 胡 杨 + 柽 柳 和 加 地 表 植 被 覆 盖 度 没 有 太 显 著 的 意 义 , 也 无 法 起 到 防 风 固 沙 的 作 用比 较 有 效 的 方 式 是 通 过 一 定 的 人 柽 柳 3 种 类 型 组 成 形 式 , 呈 复 合 性 分 布 3 依 干 不 及 麻 以 下 断 面 的 群 落 类 型 为 单 一 柽 工 措 施 , 有 目 的 地 实 施 面 上 输 水 , 通 过 对 种 子 库 的 柳 群 落 , 该 地 区 地 下 水 位 更 低 , 植 被 严 重 退 化 , 植 激 发 , 达 到 增 加 该 地 区 物 种 种 类 , 从 而 获 得 较 大 的 生 态 效 应被 类 型 为 荒 漠 化 柽 柳 灌 丛 以 及 裸 露 的 流 动 沙 丘 4 考 干 以 下 至 台 特 玛 湖 已 成 了 湖 积 盐 土 平 参 考 文 献 R e f e r e n c e s : 原 , 地 表 植 被 无 几[ 1 ] S u n R u y o n g , Li Bo , Z h u g e Y a n g , e t a l .G e n e r a l E c o l o g y [ M ] 根 据 塔 里 木 河 下 游 物 种 多 样 性 与 地 下 水 埋 深 之 Be i j i n g :H i g h e r E d u c a t i o n P r e s s , 1 993. 1 36. [ 孙 儒 泳 , 李 博 , 间 的 灰 色 关 联 分 析 : 在 塔 里 木 河 下 游 , 物 种 多 样 性 诸 葛 阳 , 等普 通 生 态 学 [ M ]北 京 : 高 等 教 育 出 版 社 , 1 993. 与 地 下 水 埋 深 变 化 关 系 密 切 , S h a n n o n W e i n e r 指 1 36.] [ 2] C h e n Lin g z h iT h e a c t u a l it y o f b io d i v e r s i t y c o n s e r v a t i o n a n d i t s 数 、 S i m p s o n 指 数 、 M a r g a le f 指 数 、 Me n h in i c k 指 数 、 c o u n t e r m e a s u r e [ A ]Q i a n Y i n g q i a n , Ma K e p i n g .P r i n c i p l e s a n d JS W 指 数 和 JS I 指 数 与 地 下 水 埋 深 之 间 的 灰 色 综 合 Me t h o d o l o g i e s o f Bio d i v e r s i t y S t u d i e s [ M ]Be i j i n g : C h i n a 关 联 度 都 在 0 .70 以 上 , 其 关 联 度 数 值 体 现 了 地 下 S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y Pr e s s , 1 995. 1 3- 36. [ 陈 灵 芝生 物 多 样 性 保 护 现 状 及 其 对 策 [ A ]钱 迎 倩 , 马 克 平生 物 多 样 性 研 水 埋 深 对 物 种 多 样 性 变 化 的 主 导 性究 的 原 理 与 方 法 [ M]北 京 : 中 国 科 学 技 术 出 版 社 , 1 995. 1 3经 过 4 次 生 态 输 水 后 , 塔 里 木 河 下 游 河 道 两 岸 - 36.] 地 下 水 位 有 一 定 幅 度 抬 升衰 败 的 胡 杨 、 柽 柳 群 落 [ 3] H u r l b e r t S HT h e n o n c o n c e p t o f s p e c i e s d i v e r s i t y :a c r it i g u e a n d a l t e r n a t i v e p a r a m e n t e r s [ J] .E c o l o g y , 1 971 , 5 2 : 577- 586. 呈 现 恢 复 态 势在 临 近 河 岸 的 低 洼 地 带 , 生 长 出 猪 [ 4] Z h o u H o n g z h a n g , Y u X i a o d o n g , Lu o T i a n h o n g , e t a l .H o w d o e s 毛 菜 、 河 西 苣 、 叉 枝 鸦 葱 等 一 些 浅 根 系 植 物 , 而 且 s p e c i e d i v e r s i t y c h a n g e ?S p a t i o - t e m p o r a l p a t t e r n s a n d s c a l e s [ J]长 势 很 茂 盛从 几 次 生 态 输 水 的 效 果 来 看 , 在 河 道 C h i n e s e Bio d i v e r s i t y , 20 0 0 , 8 3: 325- 326. [ 周 红 章 , 于 晓 东 , 罗 天 宏 , 等物 种 多 样 性 变 化 格 局 与 时 空 尺 度 [ J] 生 物 多 发 生 漫 溢 的 地 段 , 草 本 植 物 种 类 增 多 , 呈 现 出 与 远 样 性 ,20 0 0 , 8 3: 325- 326.] 离 河 道 地 区 截 然 不 同 的 景 观[ 5] G u o Q i n f e n gT h e s t a t u s a n d t r e n d s o f s p e c i e s d i v e r s i t y s t u d y从 20 0 0 年 开 始 实 施 的 生 态 输 水 工 程 在 一 定 程 [ A ]Li Bo .Le c t u r e s o n Mo d e r n E c o l o g y [ C ]Be i j i n g :S c i e n c e P r e s s , 1 995. 89- 10 7. [ 郭 勤 峰物 种 多 样 性 研 究 的 现 状 及 趋 度 上 改 善 了 塔 里 木 河 下 游 的 生 态 环 境 , 沿 岸 植 被 有 势 [ A ]李 博现 代 生 态 学 讲 座 [ C ]北 京 : 科 学 出 版 社 , 1 995. 不 同 程 度 的 恢 复 , 然 而 也 有 一 些 不 足 之 处例 如 由 89- 1 0 7.] 于 几 次 生 态 输 水 都 是 间 歇 性 输 水 , 而 且 输 水 季 节 不 [ 6] T i l m a n D. C a u s e s , c o n s e q u e n c e s a n d e t h i c s o f b i o d i v e r s i t y [ J]N a t u r e , 20 0 0 , 4 0 5 :20 8- 21 1一 致 , 与 植 物 的 生 长 期 没 能 重 合 , 无 法 满 足 植 物 在 [ 7] W h i t t a k e r R HV e g e t a t i o n o f t h e S i s k iy o u Mo u n t a i n s , O r e g o n 生 长 期 对 水 分 的 需 要此 外 几 次 生 态 输 水 之 间 的 间 a n d C a l i f o r n i a [ J] .E c o lMo n o g r , 1 960 , 3 0 :279- 338. 隔 也 不 同 , 有 长 有 短 , 第 1 次 与 第 2 次 生 态 输 水 的 [ 8] W h i t t a k e r R H , N i e r i n g W AV e g e t a t i o n o f t h e S a n t a C a t a l i n a Mo u n t a i n s , A r i z o n a :A g r a d i e n t a n a l y s i s o f t h e s o u t h s l o p e [ J]间 隔 将 近 4 个 月 , 第 2 次 与 第 3 次 生 态 输 水 的 间 隔 E c o l o g y , 1 965, 4 6 : 429- 452. 为 一 个 半 月 , 第 3 次 与 第 4 次 生 态 输 水 的 时 间 间 隔 [ 9] W i l s o n J B, Le e W G, Ma r k A F.S p e c i e s d i v e r s i t y i n r e l a t i o n t o 最 长 , 为 8 个 月而 且 , 愈 往 下 游 , 水 量 愈 小 , 生 u l t r a m a f i c s u b s t r a t e a n d t o a l t i t u d e i n s o u t h w e s t e r n Ne w Z e a l a n d 态 环 境 极 为 恶 劣 的 塔 里 木 河 下 游 下 段 地 区 , 能 够 获 [ J]V e g e t a t i o n , 1 990 , 8 6 :1 5- 20 冰 川 冻 土26 卷 71 0 [ 1 0 ] H u s t o n M .S o i l n u t r i e n t s a n d t r e e s p e c i e s r i c h n e s s i n C o s t a R i c a n C h i n a [ J]A c t a G e o g r a p h i c a S i n i c a , 20 0 3, 5 8 4: 542- 549. f o r e s t s [ J] .J.Bi o g e o g ., 1 980 , 7 :1 47- 1 57. [ 陈 亚 宁 , 李 卫 红 , 徐 海 量 , 等塔 里 木 河 下 游 地 下 水 位 对 植 [ 1 1 ] A n S h u q i n g , W a n g Z h e n g f e n g , Z h u X u e l e i , e t a l .E f f e c t s o f s o i l 被 的 影 响 [ J]地 理 学 报 , 20 0 3, 5 8 4: 542- 549.] f a c t o r s o n s p e c i e s d i v e r s i t y i n s e c o n d a r y f o r e s t c o m m u n i t i e s [ J][ 22] C h a n g X u e l i , Z h a o A i f e n , l i S h e n g g o n gR e s p o n s e o f s p e c i e s Jo u r n a l o f W u h a n Bo t a n i c a l R e s e a r c h , 1 997, 1 5 2: 1 43- 1 50d i v e r s it y t o p r e c i p i t a t i o n c h a n g e o n f i x e d - d u n e s o f t h e N a i m a n [ 安 树 青 , 王 峥 峰 , 朱 学 雷 , 等土 壤 因 子 对 次 生 森 林 群 落 物 种 多 b a n n e r r e g i o n [ J] .A c t a P h y t o e c o l o g i c a S i n i c a , 20 0 0 , 2 4 2:1 47 样 性 的 影 响 [ J]武 汉 植 物 学 研 究 , 1 997, 1 5 2: 1 43- 1 50 .] - 1 51 .[ 常 学 礼 , 赵 爱 芬 , 李 胜 功科 尔 沁 沙 地 固 定 沙 丘 植 被 [ 1 2] T i l m a n D. S e c o n d a r y s u c c e s s i o n a n d t h e p a t t e r n o f p l a n t 物 种 多 样 性 对 降 水 变 化 的 响 应 [ J]植 物 生 态 学 报 , 20 0 0 , 2 4 d o m i n a n c e a l o n g e x p e r i m e n t a l n i t r o g e n g r a d i e n t s [ J]E c o l2:1 47- 1 51] Mo n g r ., 1 987, 5 7 :1 89- 21 4. [ 23] Y a n g Q i n g , H e Q i n gR e l a t i o n s h i p b e t w e e n c l i m a t e c h a n g e a n d [ 1 3] H e Ji n s h e n g , C h e n W e i l i eC h a r a c t e r i s t ic s o f s p e c i e s d i v e r s i t y o f e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t i n t h e l o w e r r e a c h e s o f T a r im R i v e r Ba s in p l a n t c o m m u n i t i e s [ J] .A c t a E c o l o g i c a S i