[00146671]沙化草地自然修复过程和关键机理研究

1、课题来源与背景 本研究受国家自然科学基金“荒漠河岸林生态格局与过程水文学机制研究”以及中科院项目“科尔沁沙地植被退化—土壤风蚀—土地沙化过程互馈机理及调控”资助。 2、研究目的与意义; 为了研究气候变化和高强度人类活动影响下的草地沙化以及沙化草地恢复的理论模式,历时十余年,对年平均降水量在100～400mm的3个典型生物气候带沙化草地的植被和土壤的自然修复速率、过程及其关键机理进行了研究。研究成果对于促进恢复生态学的研究及干旱区生态环境建设和社会经济协调发展具有重要理论价值和现实指导意义。 3、主要论点与论据 （1）在围栏禁牧的条件下,处于年平均降水量100～400mm生物气候带的沙化退化草地可以实现自然修复,但修复能力存在差异性;植被的自然修复既依赖于植物的持久土壤种子库,又依赖于植物的营养繁殖力; （2）沙化草地植被和土壤的修复速率显著不同,植被的修复时间8～15年左右,50年左右土壤表层碳、氮库才能恢复到地带性植被的60～80%。植被和土壤的修复速率因草地类型和气候环境条件不同而异; （3）在流动沙丘区,面积为1ha的植被斑块中包含85%的物种数,而面积为2ha的斑块中沙生和非沙生植物的出现频率基本相同,这为确定流动沙丘区自然植被修复的“植被种子岛”的临界面积提供了关键参数; （4）在半干旱沙区,生长在流动沙地的先锋灌木植物倾向于将更多光合产物用于营养生长,而其生长在半固定沙地将更多光合产物用于生殖。先锋灌木植物这种由风沙环境变化驱动的生物量的分配模式揭示了沙生植物对风沙环境的生态适应机理。 4、创见与创新 一般沙化草地在围栏禁牧的条件下可以自然修复,而严重沙化的草地,只有通过补充土壤种子库和建立“种子岛”才能实现植被的自然修复。 5、社会经济效益,存在的问题 共发表论文200余篇,其中被SCI收录90余篇,总他引近2000次,其中SCI他引560次。研究成果对国内沙化草地的修复及社会经济与生态环境的协调健康发展提供了重要的理论基础和依据。