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四川二郎山西坡工程创面植物恢复与土壤养分特征研究

张家喜  
【摘要】:在人类生产、生活过程中所采取的各种工程措施往往会在自然环境中造成大量创伤面,这种创伤面即为工程创面。工程创面往往会破坏原有的植物群落,使原有的自然土壤完全丧失或严重退化。如何对工程创面的生态环境进行科学地修复,使之能够兼顾维护相关工程设施安全运行、与当地生态环境协调统一及具有一定的景观功能和美学价值,如今成为了工程学界、生态学界、自然地理学界等相关学科的交叉点与研究热点之一。本研究通过对自然恢复的二郎山西坡短期恢复创面(1a,3a)、中期恢复创面(15~20a)、长期恢复创面(40a);海拔1600m、1900m、2200m、2500m四个海拔梯度;以及30°、45°、60°三个不同坡度,共计16个样地的植物群落及土壤养分等指标进行对比分析,以期为我国西南高山亚高山地区工程创面的生态修复工作提供一定的数据和理论支撑。主要研究结果如下:(1)草本植物的科、属、种数随恢复年限增加没有明显变化规律;盖度随恢复年限增加先大幅增加,后略有下降;各项群落多样性指标除Partick指数表现为先增大后减小,其他各指标均表现为随恢复年限增加而降低。初期阶段样地没有灌木植物,中期至长期阶段灌木种数、盖度均有所增加。恢复中期至长期阶段灌木植物的Partick指数较为接近,Margalef指数变化无规律,其余各指数均在增加。(2)草本植物的科、属、种数随海拔升高表现为先降低后增加的趋势;盖度表现为随海拔增高而逐渐减小的趋势;除Margalef指数与海拔变化没有明显关系,其他各生物多样性指标均随海拔上升而先下降后升高。灌木植物的科、属、种数和各生物多样性指数均与海拔梯度没有明显关系;盖度有随海拔增高而逐渐增大的趋势。(3)坡度较缓样地草本植物种数较少,中等及较陡坡度工程创面草本植物种数相对较多。随坡度增大,盖度逐渐减小,各生物多样性指标随之增大。不同坡度灌木植物种数及种类变化较小;盖度随坡度增大而减小;各生物多样性指标没有明显规律。(4)二郎山西坡不同恢复年限工程创面样地土壤养分整体上表现为随恢复年限增加而增加。其中不同恢复年限样地的土壤全钾、速效钾含量差异不显著,其它各土壤指标差异均达显著水平,样地土壤p H值、全钾含量没有明显规律,含水量恢复中、长期较为接近,且均大于恢复初期,土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾含量均随恢复年限增加而增加。(5)二郎山西坡海拔工程创面样地土壤养分整体上表现为随海拔增加而增加。但不同海拔土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量的差异不显著,其它各土壤指标差异达显著水平。样地土壤p H值及全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷含量与海拔的变化没有明显规律,土壤含水量、有机质与速效钾含量随恢复年限增加而增加。(6)二郎山西坡不同坡度工程创面样地土壤养分整体上表现为随坡度增大而减小。坡度对土壤有机质、全氮含量的影响不显著,对其它各土壤指标影响均达显著水平。样地土壤p H值、全磷含量没有明显规律,土壤含水量、有机质、全氮与各速效养分含量随坡度增加而降低,土壤全钾含量则随坡度增加而增加。


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