为研究新疆准噶尔盆地艾比湖湿地不同植物群落近10年土壤水盐及养分的动态变化,以环湖1周160 km范围内的典型植被梭梭-柽柳、梭梭、胡杨、芦苇群落为研究对象,分析其在2006和2015年土壤含水量、盐分含量、pH值和有机质含量的变化和空间分布特征.结果表明:(1)近10年艾比湖湿地不同植物群落土壤有机质含量和含水量明显下降且整体水平较低,二者分别下降了24.65％～48％和5.41％～20.16％;土壤含盐量、pH值分别上升81.92％～128.74％和2.99％～4.21％,土壤盐碱程度加强.(2)通过土壤水分-盐分-养分空间分布分析显示,各群落近10年土壤盐渍化增加、养分降低程度大小表现为梭梭-柽柳群落＞胡杨群落＞梭梭群落＞芦苇群落,其中梭梭-柽柳群落土壤达到重度盐化水平,有机质降到6级,而其他群落土壤均为中度盐化,有机质为4级,但芦苇群落土壤退化程度较小.研究发现,近10年艾比湖湿地不同植物群落土壤养分不断下降、水分含量降低、盐渍化程度加剧,土壤处于退化状态;土壤质地、降水和气温暖干化是不同植物群落下土壤退化程度差异的基础,人口、耕地面积和农业用水等人类活动使各群落土壤退化程度的差异更加显著.

以古尔班通古特沙漠西部退化梭梭林为研究对象,野外取样调查和实验室检测分析相结合,探讨退化梭梭群落植物分布及多样性特征,并结合土壤理化性质分析引起梭梭群落退化的主要环境因素.结果显示:(1)退化梭梭群落共有6种多年生植物,其中梭梭在各样地均有分布,其分布频度达到60％以上的样地数占总样地数的80％.盐生假木贼在60％的样地中有分布,而柽柳、白刺、淡枝沙拐枣和翼果驼蹄瓣仅在个别样地有分布且分布频度较低.(2)退化梭梭群落Shannon-Wiener指数变化幅度为0-1.25,Simpson优势度指数大于0.5的样地数占总样地数的90％,而仅有9个样地的Pielou均匀度指数大于0.5.(3)相关分析表明梭梭群落盖度与0-40 cm土层中的有机质、电导率、氯离子(Cl-)、土壤含水量有显著的正相关关系.(4)主成分分析发现0-40 cm土层的有机质、电导率、Cr含量、土壤含水量对群落物种多样性指数均产生显著的负作用,而40-80 cm土层的有机质、电导率、Cl含量、土壤含水量对群落物种多样性指数均产生显著的正作用.因此认为,古尔班通古特沙漠西部优势物种梭梭退化群落植物多样性简单,随着梭梭退化,表层土壤理化性质变劣,对群落中不同物种的种子萌发、幼苗建立产生影响,影响了植物分布和多样性组成,进而导致梭梭群落物种多样性的变化.

沙漠化是河西走廊荒漠绿洲过渡带土地退化的主要原因,科学合理的治沙措施能够有效控制风沙侵害,有助于植被-土壤系统的重建与恢复.多年来,治沙措施的研究主要集中在不同时间梯度下某种给定措施对植物群落及土壤的影响方面,对于同一时间段内不同类型措施产生的生态惠益尚缺乏足够认识.鉴于此,以流动沙地丘间地为对照,选取围栏封育+麦草沙障(Ge+Ws)、麦草沙障+人工梭梭(Ws+H)和尼龙沙障+人工梭梭(Nn+H)3种不同的治沙措施区为研究对象,通过群落学调查与土壤因子测定,研究了不同治沙措施影响下植物群落数量特征和土壤因子的变化规律与相互关系,并对各措施的生态效益进行了评价.结果表明:(1)植被方面,3种治沙措施影响下草本层和灌木层群落数量特征均呈增加趋势,其中Ge+Ws草本层恢复效果较佳,Ws+H和Nn+H灌木层恢复程度更明显;土壤方面,伴随植物群落的恢复,3种治沙措施均能大幅改善土壤全碳、全氮、有机质等主要养分,但同时对土壤水分带来负面效应,Ge+Ws、Ws+H及Nn+H的表层土壤含水量依次减少了 37.99％、31.37％和35.94％0(2)结构方程模型显示,治沙措施通过直接影响灌木和草本群落间接改变土壤因子.灌木群落数量特征增加将显著降低土壤水分(P＜0.001),但草本群落对土壤水分的负面影响在Nn+H中不显著,类似的,灌木群落是土壤养分增加的主要驱动力,而草本群落对土壤养分的积极效应仅在Ge+Ws中达到显著水平(P＜0.05).治沙措施影响下,灌木层和草本层间能够产生协同关系,这种关系在种植梭梭的Ws+H(P＜0.05)及Nn+H(P＜0.01)区域达到显著水平.(3)围栏封育+麦草沙障的优势在于草本群落物种多样性和生产力方面,适宜于流动沙丘中定植有原生灌木的区域;麦草沙障+人工梭梭与尼龙沙障+人工梭梭能够构建更为稳定的高生产力灌木群落,特别是尼龙沙障+人工梭梭,产生的生态效益更佳,应给予优先考虑.