荒漠植被封育效果数量分析

何瑞彪

摘要采用随机抽样调查方法，借助DPS和Excel统计分析计算方法，对荒漠植被进行种类和数量研究，将40个样地划分为2个类型。研究结果显示通过封育减少了人为因素对荒漠植被的破坏，荒漠植被的生长环境得到改善，荒漠植被的保护和恢复能力得以提高，并结合当地实际情况对荒漠植被保护和恢复提出了建议。

关键词荒漠植被；封育效果；聚类分析；阜康

中图分类号S717.19+3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）21-07066-01

20世纪50年代数量分析方法开始在生态学研究领域得到大量的应用，伴随着科学技术特别是电子计算机的普遍应用，该方法已成为生态领域研究方法的重要手段[1]。20世纪70年代，生态学的理论和方法体系得到了广大研究者的普遍认可[2]。随之，大量的新方法新手段引起了各国学者的广泛重视。植被数量分析是研究植被生态学的重要手段，它为客观、准确地揭示植被、植物群落及植物与环境之间的生态关系提供了合理、有效的途径，已成为国际上植被生态学研究的重要内容之一[3-4]。该文采用聚类分析法对新疆阜康市上沟户乡荒漠植被封育效果进行数量分析，为荒漠植被数量分类和排序提供重要的科学依据。

1研究区概况

研究区位于博格达峰北，准格尔盆地东南缘。该区沙丘绵延，多为半固定沙丘，是辅助冬季牧场，属温带大陆性气候区，全年干旱少雨雪，光能丰富。土壤类型为风沙土，沙质灰漠土构成，土层较厚，适合植被生长。近年来由于经济快速发展，人口急速增加，人们对生态环境的认识不足，导致人为乱砍滥垦，毁草砍木，使土地沙化碱化；加之牧业大发展，超载放牧，草场过载，草场退化，使该地区荒漠植被遭受较严重的破坏。为全面保护这道天然绿色屏障，实现生态、经济、社会的可持续发展，当地主管部门对该区进行围栏封育，禁止樵采、乱挖和放牧等行为，采取人工补植补播，保护改善和营造荒漠林生态系统，并取得了一定的收益。为了进一步了解封育对荒漠植被的影响，笔者对该区域的封育效果进行了数量分析。

2 数据调查与分析方法

2.1 数据调查方法采用典型样地法进行野外植被调查，选择生境条件相似，植被均匀一致，能反映群落片段种类组成主要特征并且连续分布的群落地段作为样地，沿直线每隔500 m设1个样地，共设置样地40个， 样地大小为5 m×5 m， 每个样地中四角和中心设5个样方，样方面积1 m×1 m（共设置样方200个）。详细记录每个样方内的植物种类和数量等指标。

2.2数据分析方法聚类分析是数理统计中研究“物以类聚”的一种多元分析方法，即用数学定量地确定样本的亲疏关系，从而客观地将其分门别类[5]。

2.3植物分类的定义植物分类的实质是对所研究的植物按其属性、数据所反映的相似关系进行分组，使同组的植物尽量相似，不同组的植物尽量相异。通过分类研究，可以加深认识植物自身固有的特征及其形成条件之间的相关性。

2.4数量分类的目标分类是对实体集合按其属性数据所反映的相似关系进行分组，使同组内的成员尽量相似，而不同组的成员则尽量相异。群落数量分类可能揭示出以下生态学现象：①用植物种的数据（属性）去划分样方（实体），可以较客观地揭示出植被自身可能存在的自然间断。②用样方数据去划分植物种的集合，结果会分成若干种组，它可能反映出种间相互作用的规律。

图1聚类分析结果

3聚类分析结果

利用Excel、DPS软件，通过计算欧式距离最短距离法，计算各样地之间的相似性，得出40个样地的聚合分类结果（图1）。

由图1可知，40个样地可被聚合为样地（1、2、3、4、5、6、14、15、16、17、19、20、25、26），样地（7、8、9、10、11、12、13、18、21、22、23、24、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40）共2类，分别记为类型I、类型II。类型I是封育样地，其物种以旱麦草、角果藜所占个体数最多，类型II是未封育样地，其物种以长喙牦牛儿和梭梭所占个体数最多。从图1中可以看出，类型I封育样地的植物种类和数量较类型II未封育样地的植物种类和数量相似性较小，其原因是未封育的样地是在天然条件下自行生长和繁殖，外界环境（自然环境和人为环境）基本相同，而封育的样地由于封育时间和封育措施的差异（2003年封育措施为天然更新，2005年封育措施为飞播，2006年封育措施为人工栽培），从而造成不同封育措施和不同封育时间下的植物种类也有一定的差异。

4结论与建议

借助DPS、Excel软件系统将40个样地进行聚类分析，把40个样地划分为2个类型，分别记作类型I（封育区）、类型II（未封育区）。划分依据是各个样地里面植被的种类和数量的相似性。类型I以旱麦草、角果藜占个体数最多，类型II以梭梭、长喙牦牛儿所占个体数最多。

封育后要采取一定的人工栽培和管护措施，以改善荒漠植被的生活环境，提高荒漠植被的再生能力和恢复能力。积极引进适应沙漠化土地生长的植物，增强物种生物多样性，建成更加完善牢固的生态体系。同时以人工治沙造林为突破口，以加强封育管护为治理重点，通过封、造结合使新疆阜康市上沟户乡沙漠形成一道绿色屏障。

参考文献

[1] 庾晓红，李贤伟，白降丽.我国植被数量分析方法的研究概况和发展趋势[J].生态学杂志，2005，24（4）：448-451.

[2] 张峰，张金屯.我国植被数量分类和排序研究进展[J].山西大学学报：自然科学版，2000，23（3）：278-282.

[3] 阳含熙，卢泽愚.植物生態学的数量分类方法[M].北京：科学出版社，1981.

[4] 张金屯.植被数量分析方法的发展.当代生态学博论[M].北京：中国科学技术出版社，1992.

[5] 王仁忠，李建东.采用系统聚类分析法对羊草草地放牧演替阶段的划分[J].生态学报，1991，11（4）：367-371.