不同藏柏群落植被恢复模式生物多样性差异浅析
2017-03-17蔡雨新方向京
蔡雨新,方向京,武 力,武 军,文 毅
(1.云南省林业科学院,云南 昆明 650000;2.云南省种苗工作站,云南 昆明 650000;3.云南林水环保工程咨询有限公司,云南 昆明 650000)
不同藏柏群落植被恢复模式生物多样性差异浅析
蔡雨新1,方向京2,武 力1,武 军3,文 毅3
(1.云南省林业科学院,云南 昆明 650000;2.云南省种苗工作站,云南 昆明 650000;3.云南林水环保工程咨询有限公司,云南 昆明 650000)
对矿区不同的藏柏群落生物多样性差异进行了比较,结果表明,藏柏+清香木、藏柏+北美红杉的植被恢复模式的治理效果明显,可以作为矿山恢复的参考植被恢复模式。
藏柏;植被恢复模式;生物多样性;差异
矿产活动可为国家及地方社会经济带来效益,但是矿产活动也将造成重金属污染、水体污染、空气粉尘污染等[1-3],多年来,众多研究者对治理矿区污染进行了大量的研究[2-8]。前人主要从不同树种群落的治理效果进行研究,针对同一树种与不同的树种组合的治理研究较少,故本研究以藏柏与不同树种组合的恢复模式为研究对象进行生物多样性研究,以寻求适宜矿区的植被恢复模式。
1 样地设置与研究方法
1.1 样地设置
样地位于云南省红河州个旧市境内一锡矿区内,共设了5块恢复样地:A(藏柏+火棘)、 B(藏柏+清香木)、 C(藏柏+银荆)、D(藏柏+北美红杉)、E(藏柏+旱冬瓜)。
1.2 研究方法
在不同植被类型人工林样地内,随机布置3个10×10m2的样方测定乔木的树高、胸径、冠幅、郁闭度等指标;每个乔木样方(梅花五点式分别设置2×2m2灌木样方,并分别观测各样方内灌木种类、数量、高度、盖度等指标。同样在以上每个样方内设置4个l×lm2的草本样方,观测草本种类、数量、高度、盖度等指标,乔木采用目测法观察郁闭度,灌木及草本采用投影法测定盖度。对群落重要值、Patrick丰富度指数(Pa)、Margalef 丰富度指数(Ma)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Simpson多样性指数(D)、Pielou的均匀度指数(Jsw)等生物多样性指标进行计算。
2 结果与分析
2.1 藏柏、火棘恢复模式生物多样性状况
该地段以栽植藏柏为主,其间混栽有灌木种类火棘。二树种成行状混交(1行藏柏,1行火棘)。目前藏柏长势较好,成活率达到98%,平均地径2.29cm,最大可达2.89cm,平均树高197.3cm,最高可达261cm。火棘成活率96%,平均高105.3cm。该地段草本层植物较多,平均高25cm,最高的约50cm,盖度80%~90%,局部地段盖度仅为20%~30%。现有植物种类以禾本科的白茅、茅叶荩草及蕨类植物毛轴蕨菜较常见,优势明显,其重要值分别高达27.86%、9.92%和9.41%。其余较常见的还有草玉梅、星毛繁缕、酢酱草、蛇莓等,但多属低矮草本植物,重要值较低。一些纤细草本植物如猪殃殃、匍匐风轮菜等,常紧贴地面生长而不易被发现,但在草丛中其个体数量较多,它们的重要值也较高。草丛中的灌木植物较少,仅出现火棘、马桑、滇榛等,零星分布于草丛中而比较偶见。在4个1m×1m2的小样方中共调查到18种植物,植株个体总数为187,辛普森指数0.152,香浓-威纳指数为0.99,均匀度指数0.789,从各项指数来看,群落物种多样性相对较低,物种分布不均匀,该地段植被恢复效果相对较差。
表1 研究区不同植被恢复类型的重要值分布情况
表2 研究区不同植被恢复类型的物种多样性指数表
2.2 藏柏、清香木恢复模式生物多样性状况
该地段栽植有藏柏和清香木,二树种成行状混交(1行藏柏,1行清香木)。其中藏柏成活率约97%,平均地径2.93cm,最大可达3.82cm,平均树高约220cm。清香木成活率约91%,平均地径0.42cm,最高可过45cm。从长势来看,以藏柏生长较好。该地段灌木植物较多,如滇榛、臭荚迷、马桑、火棘等,特别是滇榛在局部地段可成群丛状分布,高度约有1m,盖度可达90%以上,对种植的树种影响较大。草本植物平均高40cm,盖度达到95%以上。现有植物种类以白茅、毛轴蕨菜、喜阴喜钩子较多,其重要值分别高达13.03%、10.85%和10.70%。其余较常见的还有茅叶荩草、猪殃殃、井栏边及酢酱草等,但它们的重要值均在10%以下。在4个1×1m2的小样方中共调查到19种植物,植株个体总数为188,辛普森指数0.089,香浓-威纳指数为1.107,均匀度指数0.866。从各项指数来看,该地段物种多样性表现最佳,各项生物多样性指数值较高,可知该植被恢复类型模式恢复效果较明显。
2.3 藏柏、银荆恢复模式生物多样性状况
该地段种植树种为藏柏和银荆,二树种成行状混交(2行藏柏,1行银荆)。目前藏柏成活率98%,平均地径2.95cm,平均树高194.3cm。银荆成活率96%,平均地径3.3cm,平均树高228.28cm。从林下植被来看,灌木种类较多,如滇榛、火棘、臭荚迷、野花椒、华灰木、南烛等都在该地段出现,不过这些灌木种类仍没形成灌丛,仅在草丛中零星分布。该地段生长更多的是草本植物,其盖度几乎达到100%。其中,以蕨类植物毛轴蕨菜分布最多,在生长高度(可达70cm)及植株数量上的优势均较明显。草丛中生长较多的还有白茅,其高度约在30~40cm,是组成整个草本层的主要种类。其它种类则有野古草、草玉梅、糯米团等,但数量均不多。在4个1×1 m2的小样方中共调查到18种植物,植株个体总数为140,辛普森指数0.118,香浓-威纳指数为1.054,均匀度指数0.839。从各项指数来看,该地段物种多样性表现一般。
2.4 藏柏、北美红杉恢复模式生物多样性状况
该地段种植树种为藏柏、北美红杉,二树种成带状混交(1行藏柏,1行北美红杉)。其中藏柏成活率98%,平均地径1.2cm,平均高约220cm。北美红杉成活率约92%,平均地径0.81cm,平均高约78cm。从长势来看,以藏柏生长较好。该地段灌木植物仅出现灰叶栒子一种,高约1.2m。草本植物平均高30cm,盖度约90%。现有植物种类以白茅、野古草、毛轴蕨菜、糯米团、猪殃殃等较常见,其中白茅、野古草的重要值分别达到16.19%和12.94%,为草丛中重要值较高的种类。其余较常见的还有匍匐风轮菜、草玉梅、香青、川续断、星毛繁缕等。在4个1×1 m2的小样方中共调查到23种植物,植株个体总数为281,辛普森指数0.111,香浓-威纳指数为1.098,均匀度指数0.806。从各项指数来看,该地段物种多样性表现较好。
2.5 藏柏、旱冬瓜恢复模式生物多样性状况
该地段种植的树种有藏柏和旱冬瓜,二树种成块状混交。目前藏柏成活率约97%,平均地径1.98cm,平均高210cm。旱冬瓜成活率约95%,平均地径1.33cm,高可达95cm。该地段灌木植物仅有马桑一种,高约1.5m。草本植物平均高20cm,盖度约50%~60%。现有植物种类以白茅、野古草等较常见,它们的重要值分别达到17.91%和11.81%。其余生长较多的还有星毛繁缕、井栏边、紫茎泽兰、草玉梅、糯米团、小叶三点金等。在4个1×1 m2的小样方中共调查到4种植物,植株个体总数为122,辛普森指数0.144,香浓-威纳指数为0.962,均匀度指数0.839。从各项指数来看,该地段物种多样性表现较差,植被恢复效果较差。
3 结论与讨论
从表3可以看出,不同地段采取的植被恢复措施不同,其树种地径生长量及树高生长量不同,植被恢复的效果也有明显的差异。其中,在C区种植的银荆生长情况最好,其平均地径达到3.30cm,最大地径可达5.26cm,树高已可达到4.0m以上。而在B区种植清香木的地径最小(平均地径0.42cm,最大地径也仅为0.69cm)。从物种多样性指数来看,种植藏柏、北美红杉的D区和种植藏柏、清香木的B区的各项物种多样性指数都较高,其它地段的各项物种多样性指数都较低,这说明以上地段的树种选择、配置方式对物种多样性的提高有促进作用。其中,D区的样地物种数及个体总数指标最高(分别为23和281),其香浓-威纳指数亦仅次于B区而排列第2,说明在该地段营造藏柏、北美红杉及栓皮栎的混交林较合适,对区域植被的恢复有较好的效果。B区的物种数及个体总数分别为19和188,在各地段中均不是最高的,但由于各物种分布较均匀,其优势度指数仅为0.089,均匀度指数达到0.866,这使得该地段物种多样性表现最高。E区的物种多样性指数稍低,而A区、C区的物种多样性指数稍高,这说明不同树种在不同地段对植被的恢复效果也有较大差异。
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Analysis on Biodiversity Difference of Vegetation Restoration Models in Different CupressusTorulosa Communities
CAI Yu-xin1, FANG Xiang-Jing2, WU Li1, WU Jun3, WEN Yi3
(1.Yunnan Academy of Forestry, Kunming Yunnan 650000,China)
The community biodiversity of different Kinds of Tibetan hodginsii were compared. The results showed that the effects of Tibetan & Fragrant wood and Tibetan & Sequoia vegetation were obvious. The article could be applied as reference for vegetation restoration.
cupressustorulosa; vegetation restoration models; biodiversity difference;difference
2016-09-07
国家林业局项目,建设工程损毁林地植被修复关键技术研究与示范(200904030)。
蔡雨新(1978-),女,云南省林业科学院助理研究员,主要从事水土保持和植物生态学研究。
方向京(1969-),男,云南省种苗工作站,博士,研究员,主要从事林业生态研究。
X176
A
1673-9655(2017)02-0038-04