| 题名 | 塔里木盆地柽柳植被地理分布模拟预测及其生态重建评价 |
| 作者 | 张强 |
| 答辩日期 | 2011 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院植物研究所 |
| 导师 | 张新时 |
| 关键词 | 塔里木盆地 多枝柽柳 刚毛柽柳 荒漠植被 生态重建 物种分布模型 土地利用变化 |
| 其他题名 | Simulation the potential geographical distribution and evaluation the restoration of Tamarix vegetation in Tarim Basin |
| 英文摘要 | 柽柳是中亚荒漠植物区系的重要组成物种之一。以其为建群种的植被不仅是荒漠生态系统的重要部分，同时也是重要的生物质燃料和饲料来源，维持着当地的生态和经济发展。柽柳植被曾经广泛分布在塔里木盆地，由于人类过度采伐利用和过度开采地下水，使柽柳植被的面积不断缩小。由于柽柳可以作为药用植物肉苁蓉的寄主，因此恢复和重建柽柳植被，不仅是维护生态系统的需要，更是当地发展经济的需要。 本文主要研究目的是揭示塔里木盆地柽柳植被分布规律，模拟并预测柽柳植被潜在分布和潜在可恢复区域，揭示柽柳植被恢复动态过程，为柽柳植被在塔里木盆地的生态重建，提供理论指导和科学依据。本文利用柽柳植被的分布数据、NDVI 数据、12 个气象因子、17 个土壤因子的空间数据，研究了多枝柽柳荒漠、刚毛柽柳荒漠以及多枝柽柳灌丛三种柽柳植被的分布及其影响因子；采用分类回归树、广义线性模型和随机森林模型，模拟并预测塔里木盆地三种柽柳植被的潜在分布，确定塔里木盆地三种柽柳植被的潜在适宜生态重建区域；通过比较不同定植年限的柽柳人工林植被的土壤理化性质及群落特征，研究柽柳人工林恢复动态；通过比较不同覆被类型的土壤和生物量特征，研究不同覆被转变为柽柳人工林的生态效应。主要研究结论有： 1. 塔里木盆地多枝柽柳荒漠、刚毛柽柳荒漠和多枝柽柳灌丛三种柽柳植被之间环境因子存在较大差异，表明三种柽柳植被占据不同生态位。综合柽柳植被分布区环境因子的变异和方差分析、梯度分析，可以看出海拔、机械组成中的粉砂和砂砾含量以及气温年较差、一月均温、七月均温和寒冷指数等对柽柳植被分布具有较大影响。 2. 分类回归树、广义线性模型和随机森林三种模型中，随机森林模型的模拟效果最好，广义线性模型居中，分类回归树的结果最差。采用土壤数据和气象数据结合的数据比仅仅采用气象数据的预测模型要略好。在物种分布预测的CART、GLM和Random Forest 模型中，采用主成分对数据进行处理，没有表现出明显的差异，对不同物种的表现也不一致。 3. 多枝柽柳荒漠植被、刚毛柽柳荒漠植被和多枝柽柳灌丛植被的物种分布预测的最优模型分别为采用气象数据的随机森林模型、采用气象数据加土壤数据的随机森林模型、以及采用气象数据加土壤数据的广义可加模型。塔里木盆地潜在可重建多枝柽柳荒漠植被、刚毛柽柳荒漠植被和多枝柽柳灌丛植被的边缘土地分别大约为29700平方公里、29500平方公里和12200平方公里。 4. 不同定植年限的柽柳植被在群落组成没有发生显著的变化，在生物量以及个体生长特征上表现出了显著的差异，生物量以及高度、盖度都随着定植时间的增长而增加。不同定植年限柽柳植被土壤容重、土壤有机碳密度、全磷没有差异；土壤全钾在20-40cm表现出显著差异；而土壤碳氮比在0-60cm表现出显著差异，pH 值在不同层次间均表现出显著差异，随定植时间增加而有先增加后降低到趋势；土壤全氮在40-60cm以及0-60cm表现出显著差异。 5. 策勒骆驼刺荒漠、沙拐枣人工林、果园地、砂质柽柳荒漠、盐化柽柳荒漠以及定植6年柽柳人工林在不同植被下的土壤有机碳、全氮和pH在不同土壤层次下表现出显著差异。从整个剖面看，不同类型间全钾和碳氮比没有显著差异，土壤pH、容重、全磷、有机碳、全氮有显著差差异。土壤有机碳和有机碳密度在不同层次以及不同类型间均表现出显著差异。柽柳沙地荒漠、沙拐枣人工林、骆驼刺荒漠、柽柳盐化荒漠适宜转为柽柳人工林，发展柽柳生物质能源。塔里木盆地三种柽柳潜在生物质能生产力为2.97×104 t/yr、10.35×104 t/yr、40.31×104 t/yr。 最后，本文指出未来应加强柽柳植被生态重建引起的土地利用变化与全球变化的响应关系方面，柽柳植被发展生物质能源的机理和应用方面，以及肉苁蓉寄生对柽柳植被影响等方面的研究。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 110 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ibcas.ac.cn/handle/2S10CLM1/11939]  |
| 专题 | 植被与环境变化国家重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院植物研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张强. 塔里木盆地柽柳植被地理分布模拟预测及其生态重建评价[D]. 中国科学院植物研究所. 2011. |
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