摘要:呼吉爾特礦區(qū)地處毛烏素沙地，為研究煤炭資源開發(fā)后引起淺層地下水變化進而對植被類型的影響，通過地下水埋深與植被種群分布的空間分析，結合現場調查獲得了地下水埋深與植被種群分布規(guī)律，研究發(fā)現區(qū)內的典型草原植被已被沙生植被、草甸植被、鹽生植被等隱域性植被取代，丘間濕地植被對淺層地下水水位敏感度較高，可作為重要指標納入煤炭礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測體系。

　　關鍵詞:植被類型,植被分布,地下水位,空間分析

　　植被與地下水有著密切的關系，Batelaan等在研究地下水與地區(qū)生態(tài)保護關系中發(fā)現植被分布能很好的映射地下水補給區(qū)和排泄區(qū)。水文模型和植被類型能揭示一些流域上的生態(tài)差異[1]。Dwire等在美國俄勒岡州東北部，研究了三種不同水分含量的草地類型，分析認為植物物種相對于地下水位深度的分布具有一定的地帶性分布特征[2]。

　　趙文智等針對干旱區(qū)生態(tài)水文過程研究提出了臨界生態(tài)需水量、最適生態(tài)需水量和飽和生態(tài)需水量的概念，并提出了確定方法[3]。李衛(wèi)紅指出植物水分利用是群落生態(tài)過程的核心問題。在干旱地區(qū)，植被生長受淺層土壤水分條件制約最大[4]。根據中國煤炭產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，以陜西神府煤田和內蒙古東勝煤田為主規(guī)劃了神東煤炭基地。

　　目前，神東煤炭基地已批復的礦區(qū)主要位于毛烏素沙地腹地，地區(qū)經濟的開發(fā)主要依托能源產業(yè)的發(fā)展，能源開發(fā)轉化受制于水資源利用，生態(tài)環(huán)境保護又制約著水資源的開發(fā)，進而形成了一個復雜的多元制衡結構[5]。綠水青山也是金山銀山已成為新時代綠色發(fā)展主旋律，有效保護生態(tài)環(huán)境，適度開發(fā)礦產資源顯得十分迫切和重要，本文結合遙感解譯和實地驗證，研究地下水位與植被類型關系，深入理解植被變化對地下水變化的響應，為呼吉爾特礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測提供有效技術支撐。

　　1研究區(qū)概況

　　毛烏素沙地位于鄂爾多斯高原的中部與南部，黃河從西、北、東三面環(huán)繞，東南背依黃土高原，西北緊鄰庫不齊沙漠[6]。毛烏素沙地水熱資源變化強烈，降水量較少，氣候干旱，是中國四大沙地之一，地處于農牧業(yè)過渡帶，能源開發(fā)集中分布帶，生態(tài)環(huán)境問題主要表現為的脆弱性、多樣性和復雜性[7]。研究區(qū)位于呼吉爾礦區(qū)內，主要涵蓋了葫蘆素井田、門克慶井田、梅林廟井田、巴彥高勒井田、圖克井田。

　　2植被調查

　　2.1植被分布特征

　　研究區(qū)雖然屬于典型草原帶，但是典型地帶性的植被如針茅、達烏里胡枝子、冷嵩等僅零星分布在硬梁地的梁頂上，區(qū)域范圍內已被沙生植被、草甸植被、鹽生植被等隱域性植被取代。從空間結構來看植被類型復雜而多樣。研究區(qū)范圍內以油嵩為建群種的沙生半灌木群落最為發(fā)達，在研究區(qū)范圍內占據面積最大。

　　從流沙地到固定沙地形成一個演替系列。流動沙丘上植被稀少，分布了沙蓬、蟲實等組成的沙地先鋒植物群落;半固定沙地上，油嵩開始定居，至固定階段，油嵩群落達優(yōu)勢地位并趨于穩(wěn)定;在固定沙地上，地面出現藻類結皮，局部地段保留著沙地柏-柳葉鼠李灌叢和檸條灌木等群落。丘間的低濕灘地，生境條件比較多樣，常有各種草甸、鹽化草甸、沼澤草甸、草本沼澤及柳灣林[7-10]等，丘間低濕灘地植物群落類型相對豐富。

　　沙蒿是區(qū)域范圍內優(yōu)勢物種，廣泛分布與固定沙丘和半固定沙丘上。沙蒿分布密度與沙地變化趨勢一致，種群植物的蓋度分別由10%→30%→50%。對應著流動沙漠、半流動半固定沙漠和固定沙漠三個階段的變化，目前研究區(qū)大部分沙漠已基本固定，種群蓋度一般在50%～70%。喬木類、灌木類、沙地半灌木草本類、臭柏以及農作物類植物根系下扎深度一般末達到地下水位，它們主要依靠大氣降水和土壤中的持著水生長發(fā)育，只有湖沼草灘類植物多數為喜水植物，生長于地下水位淺埋地帶，靠吸收地下水份生長發(fā)育。

　　2.2植被類型分布與地下水關系

　　本次研究進行了植被樣方的調查，對典型地貌區(qū)進行了樣線調查，對研究區(qū)典型的灘地植被帶和柳灣林植被帶共布設了2條調查樣線，根據樣線調查繪制了典型區(qū)域植被帶分布。根據樣線調查發(fā)現，區(qū)域內有典型的柳灣林群落分布，以柳灣林為生態(tài)單元，在低濕區(qū)主要分布有蘆葦、拂子茅，在高潛水位區(qū)主要分布寸草苔草甸，在寸草苔周邊地下水埋深增大，草甸植被向典型草原和荒漠草原演變，逐步由寸草苔退化為有牛心樸子，小花棘豆，芨芨草等物種，在沙丘區(qū)地下水埋深10m以上，沙化特征明顯區(qū)域主要分布有蟲實、米口袋等植被。

　　3植被類型與地下水位關系建立

　　根據地下水水位埋深和植被類型數據進行空間統計分析，計算出各植被類型區(qū)平均地下水埋深。通過植被類型分類統計可知沙地草本類和臭柏灌叢類地下水位平均值在2m以上。從區(qū)域地形分析來看，兩種植被類型主要分布在風積沙丘區(qū)，沙丘微地貌造成地下水埋深增大，所以這兩種植被類型表現為地下水水位高的特點。

　　喬木林地下水位平均值為1.51m，從分布上看，在研究區(qū)內比較零散，主要在牧區(qū)居民點周邊和道路兩側，由于喬木林均為人工栽種，多位于地下水相對較高的平緩丘間低地，其地下水位與植被類型關系不具有代表性。低濕地植被類型的平均水位1.82m，該類植被所在區(qū)域地勢較低緩，臨近地下水出露區(qū)，因此表現為地下水水位偏低的特點。

　　灌木類主要建群種為沙柳，分布上看具有柳灣林景觀特征，柳灣林由沙柳、烏柳組成，是毛烏素沙地天然生存的獨特植物群落。柳灣林與濕地草甸連續(xù)分布，因此地下水水位與低濕地植被相近。現場調查發(fā)現，地下水埋深與植被種群分布存在一定的分布規(guī)律，根據各植被類型地下水水位埋深和研究區(qū)灘地邊緣植被帶剖面分布和柳灣林典型植被帶剖面分布特征，查閱相關文獻，總結出研究區(qū)地下水位關系與典型植被關系。

　　4結論

　　1)研究區(qū)雖然屬于典型草原帶，但已被沙生植被、草甸植被、鹽生植被等隱域性植被取代。研究區(qū)范圍內以油嵩為建群種的沙生半灌木群落最為發(fā)達，同時具有獨特的柳灣林景觀特征。

　　2)研究區(qū)內以柳灣林為生態(tài)單元，在濕地主要分布有蘆葦、拂子茅，在高潛水位區(qū)主要分布寸草苔草甸，在寸草苔周邊隨著地下水埋深增大，草甸草原逐步向典型草原和荒漠草原演變。

　　3)通過地下水埋深與植被種群分布的空間分析，結合現場調查發(fā)現地下水埋深與植被種群分布存在一定的分布規(guī)律，其中喬木林(旱柳、小葉楊)生長在地下水位1～6m，濕生灌木(沙柳、小紅柳)生長在地下水水位1～6m，旱生灌木(楊柴、花棒)生長在地下水位6m以上區(qū)域，草本植被中隨地下水位增加，植被主要演變的類型為是蘆葦、假葦拂子茅、苔草、芨芨草、牛心樸子、小花棘豆、沙蒿、沙米。

　　4)丘間濕地植被類型的水位敏感性高，對地下水位指示最明顯，可作為重要指標納入煤炭礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測體系。

　　參考文獻:

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　　[2]KathleenA.Dwire，J.BooneKauffman，JohnE.Baham.Plantspeciesdistributioninrelationtowater-tabledepthandsoilredoxpotentialinmontaneriparianmeadows[J].Wetlands，2006，26(1):131-146.

　　[3]趙文智，程國棟.干旱區(qū)生態(tài)水文過程研究若干問題評述[J].科學通報，2001，46(22):1851-1857.

　　[4]李衛(wèi)紅，郝興明，覃新聞，等.干旱區(qū)內陸河流域荒漠河岸林群落生態(tài)過程與水文機制研究[J].中國沙漠，2008，28(6):1113-1117.

　　[5]寇許.煤炭礦區(qū)地下水變化對生態(tài)環(huán)境的影響研究[J].煤炭工程，2016，48(6):116-118，122.

　　[6]胡兵輝，廖允成，王克勤，等.毛烏素沙地農田土壤水分的時空變化格局[J].水土保持通報，2011，31(5):144-148.

　　[7]陳仲新，張新時.毛烏素沙化草地景觀生態(tài)分類與排序的研究[J].植物生態(tài)學報，1996，20(5):423-437.

　　相關期刊推薦：中國水土保持(月刊)創(chuàng)刊于1980年，是水利部主管、黃河水利委員會主辦的對國內外公開發(fā)行的水土保持綜合性科技期刊。初名《水土保持》，為雙月刊,內部發(fā)行。