孙自永[1]2003年在《额济纳盆地植被斑块分布格局及演化的生态地质学机制》文中研究指明荒漠化是我国分布面积较广、危害较严重的生态地质灾害之一。内蒙古西部的额济纳盆地是我国荒漠化现象最严重、发展速度最快的地区之一。荒漠化不仅直接制约着该区经济和社会的协调发展，影响着广大人们的生存，而且影响着社会稳定和民族团结，甚至威胁到整个北方的环境。区内荒漠化的治理已刻不容缓。由于荒漠化的过程在形态上表现为植被斑块的破碎、萎缩和消亡，所以，要进行荒漠化的治理，必须进行植被斑块演化机制的研究。荒漠化过程其实是植物群落逆向演替的过程，虽然在形态上表现为植被斑块的退化，但控制这一过程的却是植物生境特别是地境结构的退化。因此，要探索植物斑块格局及其演化的深层机制，必须从地境结构的系统分析着手。 本文从生态地质学研究角度出发，根据额济纳盆地不同景观带内地境结构、地表植被结构的野外调查和室内测试结果，并结合1996年TM卫星彩红外像片和1999年、2000年美国Landsat ETM遥感影像的数字成图结果，认为植物地境的结构特点对地表植物群落具有控制作用，并进而影响着荒漠区植被斑块的形态学特征。通过对植被斑块格局显着变动带内不同演替阶段植物群落结构和形态学(植被斑块)特征及其地境结构的调查与分析，认为地境结构的演化是造成植被斑块演替的深层机制，并推断风蚀作用是造成植被斑块退化的主要驱动力，人类活动可能是其诱因；风积作用是新植被斑块建立的主要驱动力，地境中相对充足的水分和缓慢的堆积速度是其形成的条件。整个研究过程的具体步骤和内容如下： (一)针对目前国内外关于荒漠区植被斑块演化机制研究现状，阐述了前人研究所侧重的角度及存在的问题，提出了本文的研究思路。 (二)结合生态地质学的相关理论，从理论上指出植被斑块是植物群落的形态学表现，斑块的演化是植物群落和裸地间演替的外在表现；地境结构通过控制地表植物群落的结构特点进而影响着植被斑块的分布格局，地境结构的演化通过控制地表植物群落的演替而影响着植被斑块的演化。 (叁)分析了额济纳盆地植物地境结构的一般特征，将地境划分为两层，分析了各层各因子的组状态和涨落特点及其生态学功能。考虑到不同区域地境结构存在着差异，而这种差异对植物群落结构和植被斑块形态特征的形成具有重要意义，将研究区划分为五个宏观带，详细分析了各分带中植物地境结构特点及其对地表植被和斑块格局的控制作用，结果表明：①河岸带地境各层的涨落幅度小、资源较丰富，且地境条件较好的地段占有优势。因此，其植物群落结构相对完善，植物种类丰富；植被斑块面积大、连通性好，斑块与裸地的总面积比高。②戈壁带地境各层的涨落幅度大、资源较匮乏，不同地点差异较大且地境条件极差的地段占有绝对优势。因此，其植物群落结构简单，以旱生植物为主；裸地占有绝对优势，植被斑块面积小、破碎度高，斑块与裸地对比鲜明。③湖盆带地境各层资源丰富，涨落幅度小，但深层通气性差，且地境结构自中心向外侧呈环形变化。因此，其植物群落的物种以湿生成分为主，群落结构自中心向外侧呈环形变化，植被斑块的大小、连通性及斑块与裸地的面积比也自中心向外逐渐减小。④沙漠带不同地段地境结构差异很大，且地境各因子涨落幅度较大，在地势较低处，地境深层各因子涨落幅度较小、资源较丰富。受地境结构特点控制，植被斑块的破碎度高，裸露沙漠占有绝对优势，斑块内植物群落的物种成分以抗掩埋的多年生植物为主。⑤山地带地境各层各因子涨落极大、资源极端贫乏。因此，除冲沟内地境条件相对较好而有零星植物存活外，绝大部分地区都为连通的裸地。 (四)对比不同时期植被斑块格局资料，选择植被斑块退化最为显着的河岸带作为重点研究区，通过不同退化阶段植物群落的结构、斑块形态和地境结构的调查分析，揭示了植被斑块退化的生态地质学机制:在河岸带向戈壁带的转化过程中，植物地境各层，尤其是浅层内各因子涨落幅度增大，资源量减小，在群落中占有较高比例的浅根群植物和湿水的深根群植物受其影响甚大，从而大面积死亡，植物群落发生逆向演替，直至变为裸地，在形态上表现为植被斑块的明显退化。各点地境结构的变化速度不同，在变化速度最快的地段会最先形成裸地，在变化速度较慢的地段会形成残余斑块。在演化的中间阶段，地境会形成即不同于河岸带也不同于戈壁带的结构特点，使地表形成过渡带。另外，通过对比戈壁带新形成斑块内外的地境结构和植物群落特点，阐明了新植被斑块形成的生态地质学机制，即在潜水埋藏较浅、堆积速度不快的局部风积区，随着地境涨落幅度逐渐减小和各层内资源的逐渐丰富，植物群落结构趋于复杂和稳定，新植被斑块得以形成. (五)通过分析残余斑块廊道内地境结构和残留植被的特点，推断风蚀是造成植被斑块退化的主要驱动力，而以往研究所强调的地表水径流量的减少等人类干扰只是诱因。 (六)在本研究的基础上提出地境的保护是防止荒漠化的重点、生态建设要注重利用和改善现有地境结构等建议。 (七)归纳了本次研究的具体结论，并就进一步的研究提出了相关建?
周爱国[2]2004年在《中国西北干旱区额济纳盆地地质生态学研究》文中进行了进一步梳理西北地区的自然地理条件决定了其本身生态环境的脆弱，加上过去几十年间土地的大规模开垦、过度放牧、水资源的强烈开发利用，使植被退化、土地沙漠化、盐渍化的现象正以惊人的速度发展。已经严重影响到当地的经济及生态的可持续发展，并加大我国东西部社会发展的不平衡，最终也将会影响到东部地区的生态环境质量和社会经济的发展。国家提出了“西北大开发”的重大举措，将对缩小东西部差距，帮助落后地区发展经济，改善生态环境，巩固社会稳定、民族间的团结起着重大作用。 黑河下游的额济纳荒漠平原，是内蒙古西部最为干旱的地区之一，生态环境条件异常脆弱。六十年代以来，流入盆地内的地表水量减少，导致生态环境进一步遭到破坏而日趋恶化，昔日曾是一片繁华景象的居延绿洲，而今水源枯竭、湖泊干涸、弃耕地连片，黄沙广覆，土地荒漠化、植被退化的现象触目惊心。黑河流域水资源合理利用与下游额济纳盆地的生态退化问题成为各级政府、学术界，乃至国际上关注的热点。 在额济纳盆地乃至整个西北干旱区，作为生态环境基本成分的植物群落对整个生态系统的功能特点具有特殊的重要性，它不仅决定着动物的分布、迁移规律，更是通过对局部气候特征、水热交换的控制作用而决定着人类生存环境的优劣，因而生态建设和生态恢复的过程实际上是植被建设和恢复的过程。而实际上，真正对植被分布及其质量具有决定作用的是其地下生境：地质环境的宏观配置往往决定着区域上植被的分布格局，形成了独特的宏观上的植被分带性：中小尺度上地质环境的异质性又使同一植被带内的不同地段呈现出不同的景观格局。为了恢复和重建西北干旱区内陆盆地的生态环境，必须开展生物群落—地质环境之间关系的研究，即地质生态学的研究。黑河下游的额济纳盆地则是西北干旱区内陆盆地的典型代表，选定该地区开展深入细致的地质生态学研究具有重要的理论意义，可逐步弥补目前地质生态调查、研究的理论和方法的不足。更为重要的是，它还可指导研究区生态建设，并对其它地区具有重要的借鉴作用。 本文以国土资源部2000年科技专项计划《西北地区水资源与可持续利用》的第二项目“河西走廊黑河流域水资源开发对生态环境影响的研究”(编号：200010302)为依托，以额济纳盆地的植被退化与地质环境之间相互作用过程为研究对象，主要开展如下科学问题的研究：(1) 天然植物群落演替的地质生态学分析；(2) 主要天然植物物种生存的地质环境条件研究；(3) 生态地质环境质量评价指标体系研究；(4) 生态地质环境质量评价方法研究;(5)额济纳盆地植被生态系统退化的地质生态学机制与生态修复措施研究。研究工作以地质生态学的基本理论问题探讨为前提，以前人在额济纳盆地的地质、水文地质、土壤、植物、土地规划、水利等方面的调查资料和研究成果为基础，以实地进行的地质生态调查结果为依据，从地球系统科学的角度揭示地质环境与植被群落之间相互作用的规律出发，分析限制生态一地质因子，确定天然植物主要物种的生存域，继而进行生态地质环境综合评价，分析植被正向演替潜力或退化进程，进行地质生态区划，提出土地生态整治策略和措施。从而达到进行地质生态学理论探索与应用研究，并为额济纳盆地生态建设提供科学依据的目的。论文的关键科学问题是天然植被与地质环境之间相互作用规律的揭示，其核心是不同层次的生物一地质环境相互作用机理研究，对此将按照下述顺序展开:首先分析植被生态系统一地质环境相互作用的宏观规律，继而由植物生态系统~植物群落~植物物种，再由植物物种~植物群落~植物生态系统，最终揭示地表植被退化的地质生态学机制。 论文对地质生态学中的几个基本科学问题进行了探讨.认为:在生态系统中，与生物关系最为密切的是地质环境，它为生物生存与繁衍提供了基本的物质条件与环境条件，同时也受到生物的强烈作用。生态地质环境的概念就是在考虑生物群落一地质环境之间的这种密不可分的关系之后提出的，指由除人类以外的生态系统中不同层次的生物及其赖以生存的地球浅表部分地质环境所构成的，与人类生产、生活活动有着特殊关系的有机系统。从空间范围上讲，生态地质环境是生态系统的地下部分，在这地下子系统中，生物(主要是植物)的地下部分(即根系)与其地下生境相互适应与作用，而这一特定的空间范围实质上是地质环境的近地表部分。对生物群落直接产生控制或影响作用的地质一生态因子是蕴藏于近地表的水分、盐分等，而地质构造、地形地貌、第四纪地质等地质环境因子则是间接生态因子，它们是通过控制近地表的水、土、盐、气等直接生态因子的质量来影响地表生物群落的生存与演替。 地质生态学是研究人类、生物与其依存的地质环境之间相互作用关系的科学，是研究自然和人工的地质一生态系统结构与功能的科学。地质生态学研究的内容主要包括叁个方面:(l)研究生态一地质环境的基本特性、功能和演变规律，研究人类活动与生态地质环境之间的相互作用、相互制约关系;(2)研究生态地质环境内部地质环境对生物的制约或影响作用，同时研究地质环境内部水、土、盐、气等不同
参考文献：
[1]. 额济纳盆地植被斑块分布格局及演化的生态地质学机制[D]. 孙自永. 中国地质大学. 2003
[2]. 中国西北干旱区额济纳盆地地质生态学研究[D]. 周爱国. 中国地质大学. 2004