谢家店地震滑坡体植物群落恢复研究

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谢家店坡面经过自然恢复和人工恢复相结合的恢复方式,生态恢复效果明显,生态环境改善,植物的枯枝落叶增多,微生物活跃,土壤肥力增强,促进了植物的生长。植物群落物种丰富度逐渐增多,群落内部物种多样性差别更加明显,植物间的相互依存关系紧密,植被保持水土防风固坡的效果更加突出,山体更加稳固。植物群落的研究结果表明:⑴2009年谢家店共有植物种类52种,属于17科,32属,其中前5大科共有19属,占总属数的59%。2012年共有63种,属于35科42属,前5大科的属数占全部属数的60%。2014年共有植物84种,属于46科66属,前5大科的属数占全部属数的47%。2015年共有植物86种,属于47科67属,前5大科的属数占全部属数的45%。在整个植物群落演替阶段,植物科的数量、属的数量和种的数量随生长时间的增加而增加,物种丰富度不断增多,但含多属或多种的科、属的比例较小,含1属和含1种的比例大。⑵植物群落的多样性指数总体上呈波动上升,Shannon-Weiner指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数是草本层>灌木层>乔木层。不同生长时间的Pielou均匀度指数、Shannon-Weiner指数和Margalef丰富度指数均呈现波动上升的趋势,物种丰富度和数量不断增加,植物个体的分布较均衡,植物群落的复杂程度和抵抗外界环境的能力增强,逐步形成了较稳定的植物群落。受生长环境的影响Simpson多样性指数缓慢下降,单一物种集聚现象减弱,优势种的地位逐渐减小,生态优势度指数减小,植物群落逐渐由草本群落向灌木群落和乔木群落过度。⑶Shannon-Weiner指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数具有明显的正相关,物种越丰富,多样性指数越高,物种个体分布越平均,物种多样性越高。Simpson多样性指数对物种均匀度的变化最明显,它是物种集聚程度的重要表现,集聚程度越高均匀度越低。Cody指数和Jaccard指数通过具体的数值定量描述植物群落共有种的变化,显示植物群落物种的变化及更替规律。空间维度,相邻样地间的植物群落的Jaccard指数最高,群落间物种的相似度高,共有种较多,β多样性低。随着样地间距离增大,植物群落的Jaccard指数减小,Cody指数变大,两个植物群落的相似性越小,相异性越高。时间维度,Jaccard指数随生长时间的增加逐渐减小,Cody指数呈现随着生长时间的增加逐渐增大,植物群落之间的共有种变少,物种丰富度增加,植物群落的结构越来越稳定。⑷谢家店地震滑坡体的植物群落隶属于次生演替,演替遵循规律是由次生裸地阶段→草本群落阶段→灌草群落阶段→乔灌草群落阶段。根据重要值计算得出,不同年份的植物群落组成分别为:2009年植物群落是毛葡萄—醉鱼草+一年蓬(Vitis heyneana-Buddleja lindleyana+Erigeron annuus)。2012年植物群落是桤木—乌泡子—木贼+伏地卷柏(Alnus cremastogyne-Rubus parkeri-Equisetum hyemale+S.nipponica)。2014年植物群落是桤木+盐肤木—乌泡子—木贼+伏地卷柏(A.cremastogyne+Rhus chinensis-R.parkeri+E.hyemale+Selaginella nipponica)。2015年植物群落是桤木+盐肤木—乌泡子—木贼+伏地卷柏(A.cremastogyne+R.chinensis-R.parkeri-E.hyemale+S.nipponica)。乔木层桤木(A.cremastogyne)和盐肤木(R.chinensis)重要值逐渐下降;灌木层的植物物种数目逐渐增多,重要值呈波动下降趋势;草本层过半的植物物种数目逐渐减少,重要值呈波动下降趋势。⑸植物群落受自然条件的影响,在坡度缓,土壤肥沃,水资源充足的地段物种丰富高,植物的含水量也最高。2015年的植物鲜重、干重和含水量均呈现随海拔的升高逐渐减小的趋势。2015年草本层中有许多灌木的幼苗,如紫麻(O.frutescens)和乌泡子(R.parkeri),这两种植物是灌木层的重要物种,灌木幼苗的大量出现显示植物群落年龄结构属于增长型阶段,为维持植物群落灌木层植物的稳定提供了坚强的后盾。植物保持水土的能力越来越强,同时植物对于坡面的防护功能更加稳固。⑹土壤中的温度、湿度、盐度与海拔高度存在很大的相关性,随着海拔的升高,空气越来越稀薄,土壤中的湿度和温度逐渐减小,盐度增加。物种数目和植物的株数呈极显著正相关(spearman秩相关系数为0.678,p<0.01),物种数目越多,植物数量也越多。Shannon-Weiner指数与Pielou均匀度指数呈显著正相关(spearman秩相关系数为0.77,p<0.05),与Margalef丰富度指数也呈显著正相关(spearman秩相关系数为0.708,p<0.05),与Simpson多样性指数呈极显著负相关(spearman秩相关系数为-0.917,p<0.01),植物种类和数量都不断增加,同时物种在各样地中的均匀性不断提高。
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