毛乌素沙地天然臭柏茎生长特性与种群年龄结构：生态适应与动态演变探究.docxVIP

毛乌素沙地天然臭柏茎生长特性与种群年龄结构：生态适应与动态演变探究

一、引言

1.1研究背景

毛乌素沙地，作为中国四大沙地之一，位于内蒙古鄂尔多斯高原向陕北黄土高原的过渡区内，地处内蒙古自治区鄂尔多斯市南部、陕西省榆林市和宁夏回族自治区吴忠市盐池县东北部，面积约为4.22万平方公里。这里属于中温带气候，处于干旱、半干旱过渡地带，独特的地理位置和气候条件，使其生态环境极为脆弱。其地貌由硬梁、软梁、滩地、丘陵、河谷组成，海拔高度在1200-1600米间，自西北向东南倾斜，有内外流水系发育，包括无定河、秃尾河等外流河，蟒盖河、齐盖素河等内流河，地下水资源埋藏深度不等。

臭柏（JuniperusprzewalskiiKom），又名沙地柏，是柏科刺柏属匍匐灌木，是毛乌素沙地的重要植被之一。它喜光、耐寒、耐旱、耐瘠薄，生长速度快且不易受病虫害侵扰，养护管理简单。臭柏在维持毛乌素沙地生态平衡方面发挥着不可替代的作用。它强大的根系能够深入土壤，有效固定沙丘，防止风沙侵蚀，是沙地的“绿色卫士”；其蓄水、集水和保水功能，不仅补充和解决了毛乌素沙地东南部人畜饮水和灌溉问题，孕育了纳林河、海流图河等水资源，还每年向黄河输水3.23亿立方米，是黄河中上游重要的水源涵养地。此外，臭柏还具有一定的药用价值，能够祛风清热、活血止疼。

然而，近年来，随着全球气候变化以及人类活动的加剧，毛乌素沙地的生态环境面临着严峻挑战。气温升高、降水减少等气候变化现象，使得沙地的干旱程度加剧，风沙活动愈发频繁。同时，过度放牧、滥砍滥伐等不合理的人类活动，进一步破坏了沙地的植被，导致臭柏的生存空间不断压缩，种群数量逐渐减少。在这样的背景下，深入研究毛乌素沙地天然臭柏的茎生长特性及种群年龄结构，对于揭示其生长规律、生存机理以及应对环境变化的策略具有重要意义。

1.2研究目的与意义

本研究旨在深入探究毛乌素沙地天然臭柏的茎生长特性以及种群年龄结构。通过对臭柏茎生长特性的研究，包括年轮形成特点、径向生长速率、高程和坡向对生长的影响等方面，揭示其在干旱沙地环境下的生长规律和生态适应性，为理解其生长机制提供科学依据。同时，对臭柏种群年龄结构的分析，涵盖年龄分布和种群结构特征等内容，有助于了解其种群的发展趋势和稳定性，为评估种群的健康状况提供重要参考。

研究毛乌素沙地天然臭柏的茎生长特性和种群年龄结构具有多方面的重要意义。从生态系统角度来看，臭柏作为沙地的关键物种，其生长状况和种群动态对整个沙地生态系统的结构和功能有着深远影响。了解臭柏的生长特性和种群年龄结构，能够帮助我们更好地理解沙地生态系统的稳定性和动态变化，为预测生态系统的演替趋势提供基础数据。从保护生物学角度出发，当前臭柏种群受到多种因素的威胁，研究其生长特性和种群年龄结构，有助于制定针对性的保护策略，保护臭柏这一重要的沙地植被资源，维护生物多样性。此外，本研究的成果还可以为毛乌素沙地的生态修复和可持续发展提供科学指导，推动沙地生态环境的改善和保护。

1.3国内外研究现状

国内外学者对毛乌素沙地臭柏的研究已取得了一定成果。在生长特性方面，有研究表明臭柏在30年内径向连年生长曲线呈不稳定的波动变化，变异系数为48.61％，年径向生长量呈下降趋势，在生长初期，地径与年龄之间呈幂函数关系，进入成熟期，地径与年龄之间呈显著的线性相关关系。臭柏匍匐茎的伸长过程表现为初期伸长生长缓慢，20a生左右达到最大值，之后随着年龄的增加，伸长生长量迅速下降并趋于稳定，且在幼龄期生长符合线性函数，在成熟期生长趋于幂函数形式。在种群结构方面，有学者研究发现臭柏种群有2个死亡高峰期，第一个高峰期为1-10a龄级，死亡率达94％，第二个高峰期从51-60a龄级开始，死亡率在27％-47％之间，种群存活曲线属于DeeveyIII型，即种群的生长趋势属增长种群，其年龄结构分为3个类型，发育阶段I、II的年龄结构图表现为金字塔型，属扩展种群；发育阶段III的年龄结构表现为圆锥型，属稳定种群；发育阶段Ⅳ的年龄结构表现为倒金字塔型，属衰退种群。

然而，现有研究仍存在一些不足。部分研究仅关注臭柏生长特性或种群结构的某一方面，缺乏对两者的综合分析，难以全面了解臭柏种群的生态学特性。在研究方法上，一些研究手段相对单一，缺乏多学科交叉的研究方法，可能导致研究结果的局限性。此外，对于臭柏生长特性和种群年龄结构与环境因子之间的复杂关系，目前的研究还不够深入，有待进一步探讨。

本文将在前人研究的基础上，采用样地调查法和树轮分析法相结合的方法，对毛乌素沙地天然臭柏的茎生长特性和种群年龄结构进行全面、系统的研究。通过对不同高程和坡向的臭柏进行详细调查，分析环境因子对其生长的影响，并运用统计学