草原露天煤礦區植被對地下水位埋深變化的響應

王 超，董少剛,*，賈志斌，夏蔓宏，侯慶秋

1 內蒙古大學 生態與環境學院， 呼和浩特 010021 2 內蒙古自治區河流與湖泊生態重點實驗室， 呼和浩特 010021

內蒙古草原生態系統是構筑北方生態安全屏障的重要組成部分,對區域生態環境功能發揮著極其重要的作用[1]。隨著草原煤礦開采強度和規模的逐年增大,草原礦區周圍淺層地下水逐漸被疏干,強烈改變了地下水賦存環境[2]。地下水是影響植被生長、分布的關鍵因子,當地下水位下降至一定深度時,植被可能遭受水分脅迫[3],造成其地上、地下生物量[4-6]及其生理特性[7-9]上的改變,甚至影響其存活率[10]。當地下水位埋深過淺時,植物可能遭受鹽分脅迫[11-13]和缺氧脅迫。為了確定適宜植被生長的地下水位埋深,研究者們提出了生態地下水位埋深[14]等概念,同時利用遙感和統計學方法,建立不同地貌類型下地下水-植被相互響應關系[15-20]。

傳統的樣方調查方法是了解區域植被動態變化、分析植被與地下水之間關系的重要手段之一[21-22]。而近年來,遙感技術因其信息量大、時效強和覆蓋范圍廣的特點,也正逐漸被廣泛應用于探究大尺度空間區域內地下水-植被響應關系的研究中來[23-24]。基于MODIS NDVI數據,金曉媚對柴達木盆地[25]、銀川平原[26]、海流兔河流域[27]、黑河下游地區[28]植被與地下水位埋深的關系進行了分析,建立了利用遙感方法分析地下水-植被關系的典型模式。張茂省[29]采用生態-水文地質調查與遙感定量分析相結合的方法,建立了陜北能源基地地下水位埋深與植被生態的依存關系,確定了影響植被生態的地下水位閾值和生態環境效應敏感性區劃。但目前對地下水-植被響應關系的研究僅局限于探究大尺度空間區域內二者的響應關系,缺乏時間跨度上的動態對比分析。

本文以呼倫貝爾草原伊敏露天煤礦為例,結合野外樣方調查和遙感技術兩種方法,探究近30年來草原露天煤礦開采疏排地下水導致的地下水位下降對區域植被的影響。以求建立更加完善的地下水-植被響應分析方法,更深刻地認識露天采礦活動對生態地質環境的影響,同時為防止草原退化以及草原煤礦區生態重建工作提供科學的依據。

1 研究區概況

1.1 研究區位置

華能伊敏煤電有限責任公司露天礦隸屬內蒙古自治區呼倫貝爾市鄂溫克族自治旗,地理坐標為東經 119°39′14″—119°45′38″,北緯 48°33′11″—48°37′31″。研究區以伊敏礦區為中心向外擴散,西為丘陵,南為臺地,東鄰伊敏河,呈一半封閉型盆地,海拔在607—723 m,地勢南高北低,東西兩側稍高,中心低洼,面積約142.70 km2(圖1)。

1.2 氣象水文

區內屬中溫帶大陸性季風氣候,冬季寒冷漫長,夏季溫涼短促,春秋兩季氣溫變化急促,年均氣溫-1.9°C。年均降水量約355 mm,年均蒸發量約1341 mm。

區內主要河流為伊敏河,研究區位于伊敏河中游。區內地勢低洼處原有大小湖泊12個,近年來受伊敏露天煤礦疏排水的影響,除柴達敏諾爾及其北部季節性湖泊外,其余己基本全部干涸。湖水補給來源主要為大氣降水和第四系含水層中的地下水,排泄方式以垂直蒸發為主。

1.3 地質及水文地質條件

從水文地質條件來看,研究區位于海拉爾盆地區域水文地質單元的徑流區,為第四系沖積孔隙水文地質區(圖2)。本區地下水的補給來源主要為大氣降水和地表水體伊敏河的補給。大氣降水的補給源區一是通過盆地兩側的丘陵,低山區的基巖裸露區直接入滲,一是通過研究區內的砂礫石裸露區入滲補給各含水層;伊敏河水與地下水的關系為豐水季節伊敏河水補給地下水,枯水季節地下水補給伊敏河水。

由于各地層滲透性存在差異,地下水徑流以在各地層中以順層流動為主,匯集于盆地內各含水層中,在礦區疏排水的影響下,向露天礦疏干區排泄。地表水則以地表徑流的方式,匯集于盆地低洼處,或滲透于第四系地層中或以蒸發的形式排泄。

2 數據來源與處理

2.1 植被樣方調查

采樣時間為2018年8月中旬。在地下水位埋深變化最為明顯和連續的露天采坑至柴達敏諾爾湖地段設置1條調查樣帶(圖3),每隔500 m左右布設1個樣地,每個樣地內設置5個1 m×1 m的草本樣方。共布設8個樣地,40個樣方。在每塊樣地內進行群落學調查。記錄樣地內植物名稱、株叢高度(Hi)、群落總蓋度(C總)、種蓋度(分蓋度)(Ci),在樣方內分別不同種類的植物齊地面剪下,分別稱其鮮重,包裝后帶回實驗室放置烘箱內,65℃下烘干至恒重后稱其干重,以獲取樣方內每一種植物的生物量。

統計每個樣地植被群落的植被類型、物種豐富度、植被蓋度、地上生物量和綜合優勢比(Summed dominance ratio)。在綜合優勢比的基礎上提出科綜合優勢比的概念,計算公式如下：

SDR科=(C科+W科)/2×100%

式中,SDR科為某一科植物在該樣地植被群落中的優勢度;C科為(某一科植物的總蓋度/群落中總蓋度最大的某一科植物的總蓋度)×100%;W科為(某一科植物的總重量/群落中總重量最大的某一科植物的總重量)×100%。

2.2 地下水位埋深數據

本次研究根據1985和2014年地下水觀測孔實測的地下水位埋深數據,在ArcGIS 10.2中通過克里金插值[30]獲得與NDVI數據分辨率一致的地下水位埋深的網格數據。

2.3 遙感數據

歸一化差值植被指數(NDVI)是目前廣泛采用的反映植被生長狀況的指數,NDVI值位于-1至1之間。負值表示地面覆蓋為云、水、雪等;0表示地面為巖石或裸土等;正值表示地面有植被覆蓋,且NDVI值隨植被覆蓋度增大而增大。本文分別選用1985年8月21日Landsat_5和2014年9月4日Landsat_7衛星數據,分辨率為30 m30 m,云量少,使用ENVI 5.1經過輻射定標、大氣校正、裁剪等預處理后計算其NDVI值。

3 結果與討論

3.1 區域植被指數變化

從研究區NDVI分布圖中可以看出(圖4),截止到2014年,由于露天煤礦開采,1985年研究區內存在的伊加諾爾、巴嘎諾爾兩個湖泊已消失,露天煤礦采坑代替了兩個湖泊的位置。北部柴達敏諾爾湖未受明顯影響。將NDVI以0.1為間距分為10個區間,分別統計每個區間內NDVI的像元個數(圖5)。結果表明,1985年NDVI主要集中在0.5—0.7之間,到了2014年,NDVI主要集中在0.4—0.6之間。

圖5 1985年和2014年研究區NDVI像元個數統計圖Fig.5 Histogram of the number of NDVI pixel of the study area in 1985 and 2014

3.2 地下水位埋深變化

據資料記載(內蒙古自治區伊敏煤田伊敏露天礦煤炭資源儲量核實報告),華能伊敏煤電有限責任公司露天礦疏干工程于1983年投運,導致礦坑及其周圍地下水水位持續下降。從1985年和2014年鉆孔觀測點監測的地下水位埋深插值圖中可以看出(圖6),1985年地下水位埋深分布在0—16 m,除西南部分地區外,研究區地下水位埋深基本上小于5 m,伊敏河岸和湖泊周圍地下水位埋深最淺,分布在0—2 m;2014年,由于露天煤礦工程疏排地下水,使得以采坑為中心的研究區南部地下水位大幅下降,地下水位埋深最深處達111 m,研究區北部地下水位埋深受影響不明顯。

圖6 1985年和2014年地下水位埋深插值圖Fig.6 Interpolation figure of groundwater depth in 1985 and 2014

3.3 NDVI對地下位埋深變化響應

1985年至2014年,伊敏煤礦開采疏排地下水導致研究區地下水位下降,同時,遙感數據表明,研究區植被也呈下降趨勢,二者可能存在密切關系。為了進一步確定地下水位埋深和植被的響應關系,利用ArcGIS 10.2提取網格數據中相同位置的NDVI和地下水位埋深值,排除其他人為因素的影響,剔除研究區湖泊、居民區、耕地、采坑、排土場、污水庫位置的柵格點,共獲得8萬多個數據對。由于數據量較大,將地下水位埋深以1 m為間隔,分別計算間隔內的NDVI均值,以代表不同地下水位埋深下的植被長勢情況,建立1985和2014年的地下水位埋深和NDVI變化趨勢圖(圖7)。

圖7 1985年和2014年NDVI與地下水位埋深關系Fig.7 Relationship between NDVI and groundwater depth in 1985 and 2014

從圖7可見,1985年,研究區地下水位埋深分布在0—16 m之間：在地下水位埋深在0—1 m時的NDVI最高;地下水位埋深在2—6 m時,NDVI較高,隨著地下水位埋深的增大,波動不明顯;當地下水位埋深超過6 m時,NDVI呈下降趨勢。2014年,研究區地下水位埋深分布在0—110 m之間：地下水埋深在0—30 m時,NDVI值波動較強烈;地下水埋深在30—44 m時,NDVI值隨著地下水埋深的增大而減小;地下水埋深在44—110 m時,隨著地下水埋深的增大,NDVI基本不再變化。

以上結果表明,采礦引起的地下水埋深變化與研究植被有著密切的聯系。但由于遙感方法存在一定的不確定性和限制,因此進行了野外樣方調查,以進一步確定植被類型和各種植被指標與地下水埋深的關系。

3.4 植被群落特征對地下位埋深變化響應

3.4.1植被類型隨地下水位埋深變化

據資料記載,至2011年末, 露天采坑周圍地下水總降深最深處達111.04 m。至2014年,露天采坑的疏排水量已趨近一定值(徑流量或降雨補給量),露天礦的疏干漏斗影響邊界也已經基本穩定。結合2018年對樣線A-A′上8個樣地的植被類型調查結果,繪制露天礦區植被類型隨地下水位埋深變化示意圖(圖8)。

圖8 A-A′樣線植被類型隨地下水位埋深變化示意圖Fig.8 Vegetation types changes with groundwater depth at A-A′ quadrat line圖中H-S-1等表示樣地點,具體位置參照圖3

根據樣方調查結果,將A-A′樣線的植被劃分為鹽化草地、典型草原、退化典型草原、退化草甸草原、鹽化草甸草原 5 種類型區域(圖8)。H-S-1樣地位于距柴達敏諾爾湖約40 m的湖岸一級階地,該樣地地下水埋深小于0.5 m,土壤鹽漬化嚴重,群落的主要優勢種是具有強耐鹽堿性的堿蓬(Suaedaglauca(Bunge)Bunge)、鹽地堿蓬(Suaedasalsa(L.)Pall.)和灰綠黎(ChenopodiumalbumL.);H-S-2樣地位于距離柴達敏諾爾湖約800 m的湖岸二級階地,該樣地土壤無明顯鹽漬化現象,地下水位埋深約在1m,植被根系能很好地吸收利用地下水分,是研究區植被頂級群落的分布樣地,群落類型是羊草(Leymuschinensis(Trin.)Tzvel.)+野大麥(HordeumvulgareL.)+貝加爾針茅(StipabaicalensisRoshev.)群落,其他伴生植物主要有苔草(Subgen.Carex)、馬藺(IrislacteaPall.var.chinensis(Fisch.)Koidz.)、豬毛菜(SalsolacollinaPall.)、狗舌草(Tephroseriskirilowii)等;H-S-3、H-S-4樣地距離柴達敏諾爾湖約1000—2000m,地下水位埋深約在2—6m,群落類型為羊草+豬毛菜(SalsolacollinaPall.)的退化典型草原,藜科、薔薇科等侵入種較多,伴生植物主要以黃花蒿、裂葉蒿(ArtemisiatanacetifoliaLinn.)、蒲公英(TaraxacummongolicumHand.-Mazz.)、星毛委陵菜(PotentillaacaulisL.)、堿韭(Alliumpolyrhizum)、豬毛菜等為主;K-N-1,K-N-2、K-N-3樣地距采礦約300—2000 m,受露天礦疏排地下水影響,地下水位埋深約在6—40 m,群落類型是羊草+黃花蒿+豬毛菜+堿蓬為主的退化草甸草原,伴生植物以苔草、貝加爾針茅、日蔭菅(CarexpediformisC.A.Mey.)、二裂委陵菜(PotentillabifurcaL)等為主;K-N-4樣地距采坑約300 m,地下水位埋深約在40—60 m,位于受露天采礦活動影響較大的位置,同時由于露天采坑處在1985年時存在伊和諾爾和巴嘎諾爾兩個鹽湖,在距采坑位置較近的區域土壤鹽分較高,故在該樣地形成了以堿蓬+羊草為主的鹽化草甸草原,伴生植物以黃花蒿、鹽地堿蓬(Suaedasalsa(L.)Pall.)為主。

3.4.2群落物種豐富度分布特征及其變化

物種豐富度代表群落中物種數目的多少,是衡量群落多樣性的重要指標。從圖9中可見,隨著距采坑距離的減少,地下水位埋深逐漸增大,樣地的物種豐富度隨之變化：在地下水位埋深為0.2 m的樣地H-S-1,物種豐富度最低,僅發現了4種植物,這是由于該點雖然地下水位埋深較淺,水分充足,但是由于距離柴達敏諾爾鹽湖岸距離過近,土壤鹽漬化嚴重,故只能生長堿蓬等耐鹽堿性植被。位于湖岸一級階地的H-S-2樣地物種豐富度最高,為25種,原因是由于該點土壤無鹽堿化,且地下水埋深較淺,水分供給充足。在地下水位埋深位為2—38 m的H-S-3、H-S-4、K-N-1、K-N-2、K-N-3等樣地,物種豐富度在12—21種,平均物種豐富度為15.8種,相對于地下水位埋深較淺的湖岸一級階地下降了36.8%,但仍保持在研究區的中等水平,推測原因是由于該位置植被的水分來源已經不完全依賴地下水,部分或全部依賴降水供給水分,故該地植被仍能保持一個良好的生長狀態,但相比能夠利用地下水位的地下水位淺埋區的植被,物種豐富度仍有所下降。在地下位埋深為55 m左右的K-N-4樣地,物種豐富度僅為5種,推測原因一是由于該點在開礦前位于鹽湖附近,土壤鹽漬化程度較高。二是距離采坑位置過近,受到采坑揚塵、人工干擾強烈,影響植被的生長。

圖9 研究區不同樣地物種豐富度比較Fig.9 Comparison on species richness in the different samples in the research area

3.4.3植被覆蓋度和地上生物量分布特征及其變化

植被覆蓋度代表樣地內植株在地面的投影面積占樣地面積的百分數,植被地上生物量代表樣地內植物的地上重量的干重,兩者均是反映群落生態優勢的指標之一。由于植物群落物種組成和建群種、優勢種的不同,植被覆蓋度和地上生物量隨地下水位的變化規律也不相同,并不能一概地將植被覆蓋度和地上生物量高的群落視為生長狀態最好的群落,需要通過不同生態類群植物蓋度和地上生物量進一步分析。本文將植被覆蓋度分為樣地群落總蓋度(圖10)和樣地植被種群科蓋度(圖11),將植被地上生物量分為樣地群落總生物量(圖10)和樣地植被種群科重量(圖11),其中樣地植被種群科蓋度為該樣地中某一科植物的種蓋度(分蓋度)總和,樣地植被種群科重量為該樣地中某一科植物的重量總和。

從圖9中可見,樣線A-A′上植被覆蓋度和地上生物量最高的樣地均是H-S-1和K-N-4,但是其物種豐富度卻極低,這是由于H-S-1和K-N-4的群落結構與其他樣地不同的緣故。對比樣地植被種群科蓋度和科重量(圖11)的分布情況,H-S-1樣地禾本科植物蓋度占群落總蓋度的7.04%,藜科植物蓋度占群落總蓋度的92.96%,禾本科植物種群地上生物量占樣地總地上生物量的10.45%,藜科植物種群地上生物量占樣地總地上生物量的89.55%;K-N-4樣地禾本科植物蓋度占群落總蓋度的20.49%,藜科植物種群蓋度占群落總蓋度的58.20%,禾本科植物種群地上生物量占群落總地上生物量的29.47%,藜科植物種群地上生物量占群落總地上生物量的56.09%。在樣地H-S-1和K-N-4中,藜科是最占優勢的植物種,而在其他樣地中,植被群落科蓋度和科重量最大的物種幾乎都是禾本科。H-S-1和K-N-4樣地植物種最主要的藜科植物是堿蓬和灰綠藜,這兩種植物具有耐鹽堿,生命力強的特點,故在生態惡劣的條件下仍能保持較高的植被覆蓋度和地上生物量。

對比樣地H-S-1和K-N-4樣地植被種群科蓋度和科生物量發現,相比于H-S-1,K-N-4的禾本科植物種群分蓋度和地上生物量所占比例分別增大了13.45%和19.02%,而藜科植物種群蓋度和地上生物量所占比例分別減少了34.76和33.46%。露天采坑在未開礦前時期存在著伊和諾爾和巴嘎諾爾兩個鹽湖,且礦區所在的伊敏盆地地勢較低,地下水位高,普遍存在著土壤鹽漬化象,主要發育著以耐鹽性植被(堿蓬、馬藺)為主的鹽化草甸。這一群落分布特征與位于柴達敏諾爾湖岸一級階地的H-S-1樣地非常相似,因此可將H-S-1樣地的植物群落組成近似視為開礦前K-N-4樣地位置的植被群落組成。與H-S-1樣地對比后發現,K-N-4的禾本科植物種群蓋度和地上生物量所占比例均有所增大,而藜科植物種群蓋度和地上生物量所占比例均有所減少。這是由于露天礦疏干地下水將會造成一個以開采區為中心的巨大的地下水降落漏斗區,降落漏斗區地下水位降低可能會緩解礦坑周圍地區的土壤鹽漬化程度,使得土壤鹽漬化作用減輕,發育的鹽化草甸向鹽化草甸草原方向發展。

對比H-S-2、H-S-3、H-S-4、K-N-1、K-N-2、K-N-3樣地的植被覆蓋度和地上生物量可以發現(圖10、圖11),H-S-2樣地的群落總蓋度和禾本科植物種群分蓋度在6個樣地之中均占有最高值,而H-S-3、H-S-4、K-N-1、K-N-2、K-N-3樣地的群落總蓋度、樣地植被種群科蓋度、群落總地上生物量、樣地植被種群科重量相對來說均較為平均,無大的起伏波動。這也與樣地物種豐富度規律變化得出的結論一致,即在地下水位埋深在1 m左右的湖岸一級階地是研究區植被生長最好的區域;在距采坑300—2000 m的樣地內,地下水位埋深位2—38 m,這一區域的植被的水分來源已經不再完全依賴地下水,在地下水埋深較深的區域,主要依賴降水供給水分,故該地植被仍能保持一個良好的生長狀態。

圖10 樣地群落總蓋度和總地上生物量Fig.10 Vegetation coverage and aboveground biomass of vegetation in the different samples

圖11 研究區各樣地之間植物群落科蓋度和科地上生物量比較Fig.11 Comparison on familycoverageandfamily aboveground biomass in the different samples in the research area

3.4.4綜合優勢比分布特征及其變化規律

綜合優勢比是表征樣地植物種群群落學地位以及生長狀況的一種綜合數量指標。綜合優勢比越大,植物種群的群落學作用越顯著。通過對A-A′所有樣地優勢植物種群綜合優勢比的對比發現(圖12),在樣地H-S-1和K-N-4種,藜科植物是群落中最主要的優勢種,而在H-S-2、H-S-3、H-S-4、K-N-1、K-N-2、K-N-3樣地中,禾本科植物是群落中最主要的優勢種,柴達敏諾爾鹽湖湖岸一級階地的H-S-1樣地和距離采坑最近的K-N-4樣地雖然在禾本科植物和藜科植物的優勢分布上具有相似的群落結構,但是K-N-4樣地中,菊科具有27.18%的綜合優勢比,而在H-S-1樣地中卻無菊科植物出現。這說明兩者雖然有相似的群落結構,但是形成因素卻有所不同。H-S-1樣地位于湖岸一級階地的強鹽堿地中,除了堿蓬、灰綠黎、豬毛菜幾種耐鹽堿植物之外,其他植物幾乎不能生長。而K-N-4樣地菊科植被的出現,說明該樣地雖然也存在土壤鹽堿化的問題,但相對于湖岸一級階地的土壤鹽漬化作用已經有所減輕,這也驗證了4.4.2中植被覆蓋度和地上生物量的分布規律得出的結論。

圖12 研究區各樣地植物群落的科綜合優勢比的對比分析Fig.12 Comparison on family summed dominance ratioof plant population in the different samples in the research area

3.4.5植被生長的閾值地下水位埋深

結合遙感和植被樣方兩種方法,最終確定研究區影響植被生長的閾值地下水位埋深。地下水位埋深為1.1 m的H-S-2樣地,物種豐富度、禾本科植被覆蓋度、重量和綜合優勢比均最高,是研究區植被頂級群落的分布樣地。同時,NDVI對地下位埋深變化響應(圖7)表明,當地下水位埋深為1 m時,NDVI值較高,因此可將1 m作為最適合研究區植被生長的地下水位埋深;地下水位埋深為2—38 m的樣地 H-S-3、H-S-4、K-N-1、K-N-2、K-N-3具有較高的物種豐富度、禾本科植被覆蓋度、重量和綜合優勢比,從圖7可以看出,當地下水位埋深0—30 m時,NDVI保持較高水平,因此1—30 m可作為維持研究區植被平均生長水平的地下水位埋深閾值。

4 生態敏感區劃分及地下水利用政策建議

呼侖貝爾草原是世界著名的天然牧場,草原植被生長依賴于地下水,雖然相比于干旱地區,本區約355 mm年降雨量基本可以維持草原植被的基本生長,但從保護草原生態環境和物種多樣性的角度, 制定合理的地下水開發政策仍至關重要。針對伊敏煤礦研究區,筆者劃分出四級地下水敏感區(圖13),并提出不同敏感區地下水資源開發利用對策。

圖13 研究區地下水生態敏感區劃分圖 Fig.13 Division map of groundwater ecological sensitive area in the study area

一級敏感區：地下水位埋深1—2 m,主要分部在北部柴達敏諾爾湖周圍。一方面,該區暫未受采礦疏排地下水的影響,另一方面,該區離鹽湖較遠,不受土壤鹽漬化的影響。因此是本區植被生長狀態最好的區域。在開采該區地下水時,要適當適量,必須維持該區目前的地下水位狀況,避免地下水位下降引起植被退化。

二級敏感區：地下位埋深0—1 m,該區分為兩部分：一是柴達敏諾爾湖周圍的鹽化草原,該區植被主要是耐鹽堿植被,不能被草原畜牧業所利用,因此可適當開采該區地下水,降低土壤鹽漬化,但由于該區具一級敏感區較近,在開采地下水時要注意對其的影響;二是伊敏河岸周圍的濕地植被區域,植被吸收來源于伊敏河的水分,因此保持良好的生長狀態。但需要注意的是礦區地下水的大量開采會破壞區域地下水平衡,使得伊敏河水被襲奪補給地下水,濕地植被生態受到影響。

三級敏感區：地下水位埋深2—30 m。該區地下水位埋深較深,植被生長主要依靠降雨,部分利用地下水,在對該區地下水進行開采時,要注意對部分地下水位埋深較淺區域的保護,使其生態風險在容許的范圍之內。 同時考慮該區地下水開采對同一地下水系統內相鄰的一級、 二級敏感區的影響。

四級敏感區：地下水位埋深大于30 m。該區位于采坑周圍,植被已無法利用地下水,靠降雨維持生長。地下水的開采基本不會引起植被群落的變化。

5 結論

本文通過植被樣方調查和遙感技術方法,分別建立了研究區植被類型、群落學指標(物種豐富度、植被覆蓋度、地上生物量、綜合優勢比)和歸一化植被指數(NDVI)與地下水埋深的關系。結合兩種方法得出的結果,總結草原露天煤礦疏排地下水影響下植被對地下水埋深變化響應的結論如下：

(1)柴達敏諾爾湖至采坑邊緣5000 km范圍內,隨著地下水位埋深從0—60 m波動,植被群落演替為鹽化草地→典型草原→退化典型草原→退化草甸草原→鹽化草甸草原。

(2)綜合植被樣方調查和遙感技術兩種方法得到的區域地下水位-植被響應關系結果,得出研究區最適宜植被生長的地下水位埋深在1 m左右。1—30 m為維持研究區植被正常生長的閾值地下水位埋深。

(3)采坑周圍地下水位埋深約60 m的樣地植被群落組成的變化表明,地下水位的降低導致該區域土壤鹽漬化程度降低。

(4)將研究區劃分為地下水開發的一級敏感區、 二級敏感區和三級敏感區,針對不同敏感區應采取不同的地下水開發政策,防止敏感區地下水位下降是維持草原生態環境和物種多樣性的關鍵。