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塔里木河下游生态系统自维持能力分析

陈永金  李卫红  刘加珍  朱海勇  路亚坤  
【摘要】:退化生态系统的恢复与保护是恢复生态学研究的重点。塔里木河下游从上世纪70年代开始断流,导致地下水位下降、水质恶化,荒漠河岸林生态系统严重退化,为了拯救断流河道两侧植被2000年开始实施应急输水工程,到2006年11月第11次已成功进行了8次输水,地下水位得到较大幅度的提升,河道两侧物种多样性和植被覆盖度也得到较明显恢复。输水工程实施的目的是通过抬升地下水位、优化水质,提高物种多样性和植被覆盖度,使生态系统从退化状态恢复到自维持状态,进而达到正常演替状态。本文根据从2007~2010年塔里木河下游地下水埋深、地下水质和物种多样性进行监测,分析间歇性输水停止后的生态响应,结果表明:2007年3月~2010年8月塔里木河下游上段地下水埋深呈增加变化,地下水主要离子含量以增加变化为主;中段地下水埋深呈增加变化,但主要离子含量以下降变化为主要特征;下段地下水埋深从2008年8月起呈减小变化,地下水中主要离子含量随地下水位的上升而增加。在各断面距离输水河道远处,地下水埋深变化首先与断面距离水源地大西海子水库的远近有关,距离大西海子水库较近的英苏断面在输水间歇地下水埋深呈增加变化,但变化幅度不大;喀尔达伊断面地下水埋深在输水间歇以增加变化为主;阿拉干和考干断面地下水埋深在2008年8月以后才开始受到输水的影响,地下水化学特征的变化则表现出较复杂的变化。总起来说,塔里木河下游间歇性输水停止后,地下水埋深不断增加,而地下水矿化度虽有增加但幅度很小。物种多样性的变化特点是Shannon-Weiner指数、Simpson指数、Margalef指数、Patrick指数以及Cody指数都以下降为主,而Peilou指数则呈增加变化,这都说明塔里木河下游由于地下水位的下降物种多样性的降低;物种多样性与地下水埋深和地下水矿化度的非参数相关性分析的结果表明,在地下水平均埋深为5m左右的时候,各物种多样性指标都与地下水矿化度呈显著相关,与埋深相关性不显著;而当地下水平均埋深大于6.5m时,物种多样性指数与地下水埋深相关性非常显著与矿化度相关性下降到次要地位。由此可以推断,输水人工抚育条件下保持物种多样性的合理地下水位应该是埋深5m左右,大于6.5m则是物种多样性的胁迫水位。塔里木河下游生态系统从物种多样性角度分析,尚没有自维持能力。

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