喀斯特石漠化區(qū)植物群落結(jié)構(gòu)配置評(píng)價(jià)及優(yōu)化配置.pdf

1、本文針對(duì)喀斯特石漠化地區(qū)植被恢復(fù)，早期物種配置，采用“空間系列代替時(shí)間系列”的方法對(duì)喀斯特地區(qū)5個(gè)石漠化區(qū)內(nèi)15個(gè)縣（市、區(qū)）進(jìn)行不同演替階段的群落調(diào)查，包括物種、生活型、蓋度、株數(shù)、高度、多樣性、幼苗更新庫(kù)等多指標(biāo)調(diào)查，采用常規(guī)分析法測(cè)量土壤理化性質(zhì)，采用除趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析法（DCA）、綜合坐標(biāo)評(píng)定法（∑Pi2）、聚類分析法、層次分析法（AHP）、模糊綜合評(píng)定法等分析喀斯特地區(qū)植物吸水耗水潛能、水分利用率，不同種組歸并與劃分，物種對(duì)光的生

2、態(tài)適應(yīng)性，群落組成、水平及垂直結(jié)構(gòu)，以及評(píng)價(jià)群落結(jié)構(gòu)配置及優(yōu)化等。結(jié)果表明：
　　(1)喀斯特石漠化地區(qū)小生境類型多，生境異質(zhì)性高。小生境共四種不同的組合類型，其恢復(fù)潛力大小為：土面型>土面-石面型>石面-土面型>石面型?？λ固厥瘏^(qū)白云巖與灰?guī)r發(fā)育土壤具土層薄、土體不連續(xù)、空間異質(zhì)性高和保水能力低特征，盡管單位體積中養(yǎng)分較好但因土壤總量少，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分總量低。立地供給植被恢復(fù)的潛力等級(jí)為弱的立地類型亞型120組、中等134組、

3、強(qiáng)90組。
　　(2)喀斯特區(qū)共劃分為5個(gè)種組，即先鋒種PS、次先鋒種SPS、過(guò)渡種TS、次頂極種SCS、頂極種CS。早期階段，先鋒種出現(xiàn)的頻率較高、數(shù)量較多，處于優(yōu)勢(shì)地位，大部分為小灌木或灌叢灌木；次先鋒種出現(xiàn)頻率及數(shù)量?jī)H次于先鋒種，處于亞優(yōu)勢(shì)地位，其平均組成比例為8:2；過(guò)渡種在早期出現(xiàn)很少，在中后期處于下層；次頂極種在中期處于優(yōu)勢(shì)地位，到后期處于亞優(yōu)勢(shì)地位，中期種組主要組成結(jié)構(gòu)為PS、SPS、TS、SCS，其平均組成比例為4

4、:2:3:1。后期階段，頂極種處于優(yōu)勢(shì)地位，大部分為高大喬木，主要種組組成結(jié)構(gòu)為T(mén)S、SCS、CS，其平均組成比例為3:3:4。
　　(3)早期恢復(fù)階段，主要生活型組成為草本，矮、小高位芽植物，其比例為6:3:1；中期恢復(fù)階段，主要生活型組成也為草本，矮、小高位芽植物，其比例為3:3:4；后期恢復(fù)階段，主要生活型組成為草本，矮、小、中高位芽植物，其比例為2:3:3:2。早期階段草本以一年生和地面芽植物為主，中后期階段以耐蔭草本植物

5、為主。
　　(4)群落的密度變化趨勢(shì)與灌木層一致，即增-減型。早期階段密度較小，隨著演替進(jìn)行，密度不斷增加，到后期密度最大。早期植物群落以小密度分布，中后期主要以大密度分布，但在通常進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)后期應(yīng)以喬木層密度為主。因此，早期密度為0.48-0.97株/m2，平均為0.65株/m2；中期為2.16-2.97株/m2，平均為2.41株/m2；后期為0.11-0.42株/m2，平均為0.21株/m2。
　　(5)以構(gòu)建植物群

6、落配置為目的，重點(diǎn)考慮地上部分活生物體的層次結(jié)構(gòu)，共分為3層。早期階段主要為草本層，中期為灌木層和草本層，后期為喬木層、灌木層、草本層3層。
　　(6)喀斯特植物群落優(yōu)勢(shì)種不明顯，以多物種共同構(gòu)成優(yōu)勢(shì)種組。草本階段群落草本層優(yōu)勢(shì)種2種；灌木階段群落灌木層優(yōu)勢(shì)種3個(gè)優(yōu)勢(shì)種；喬林階段喬木層優(yōu)勢(shì)種3種；頂極階段喬木層優(yōu)勢(shì)種8種。因此，在喀斯特地區(qū)植物群落可以多物種進(jìn)行配置。
　　(7)幼苗更新庫(kù)隨著演替進(jìn)行種類不斷增加，變化趨勢(shì)與

7、整個(gè)群落物種種類的變化相同。不同石漠化區(qū)物種數(shù)量差異較大，但最大值大多出現(xiàn)在灌木林階段或喬灌階段，草坡階段最少。
　　(8)不同種組中耐旱程度大小順序?yàn)镻S＞SPS＞SCS＞CS＞TS。先鋒種和次先鋒種以吸水潛能高、耗水能力低和水分利用效率高,即高輸入低輸出高效率的水分平衡方式適應(yīng)于干旱嚴(yán)酷早期生境。演替中后期階段，以吸水潛能中等、耗水能力高、水分利用效率高，即中輸入高輸出高效率的水分平衡方式的次頂極種和頂極種占優(yōu)勢(shì)。從常綠和落葉

8、兩種生活型來(lái)看，落葉樹(shù)種吸水能力高，適應(yīng)水分虧缺的能力較大，蒸騰耗水量較大，適應(yīng)耐旱的能力強(qiáng)；常綠樹(shù)種吸水能力低，適應(yīng)水分虧缺的能力低，蒸騰耗水量低，適應(yīng)耐旱的能力弱。
　　(9)先鋒種中，植物對(duì)早期生境適應(yīng)性強(qiáng)，光飽和點(diǎn)中高等，光補(bǔ)償點(diǎn)中高等，植物耐蔭性差、喜光，平均凈光合速率高，植物組成以矮高位芽Ph(N)、小高位芽Ph(Mi)為主；次先鋒種中，平均光合速率中等，光飽和點(diǎn)中等，光補(bǔ)償點(diǎn)中等，在演替早期階段群落中能忍耐一定程度蔽

9、蔭，隨演替發(fā)展優(yōu)勢(shì)地位提高，在灌木灌叢和灌喬過(guò)渡階段具較高優(yōu)勢(shì)地位，之后逐漸衰退，植物組成以Ph(Mi)為主；過(guò)渡種光飽和點(diǎn)中低等，光補(bǔ)償點(diǎn)中等，對(duì)弱光的利用能力較強(qiáng)，平均凈光合速率中等，植物組成以Ph(Mi)為主；次頂極種中，光飽和點(diǎn)中低等，光補(bǔ)償點(diǎn)中等偏低，對(duì)弱光的利用能力較強(qiáng)，植物組成以中高位芽Ph(Me)為主；頂級(jí)種中，光飽和點(diǎn)中低等、光補(bǔ)償點(diǎn)中低等，植物利用弱光能力最強(qiáng)，屬頂極耐蔭樹(shù)種，平均凈光合速率中低等，植物組成以大高位芽

10、Ph(Ma)、中高位芽Ph(Me)為主。
　　(10)在自然演替過(guò)程中，影響植物群落結(jié)構(gòu)構(gòu)建主要是種組組成、層次結(jié)構(gòu)、生活型組成、群落密度4個(gè)因子。作為人工構(gòu)建早期植物群落應(yīng)以立地條件、植物的生態(tài)適應(yīng)性為基礎(chǔ)，因此，早期植物群落構(gòu)建包括立地條件、群落組成結(jié)構(gòu)（種組組成、生活型組成、生態(tài)適應(yīng)性）、群落水平結(jié)構(gòu)（群落密度）、群落垂直結(jié)構(gòu)（層次結(jié)構(gòu)）4個(gè)方面。
　　(11)通過(guò)評(píng)價(jià)篩選出來(lái)的指標(biāo)進(jìn)行配置組合，得出立地供給植被恢復(fù)的

11、潛力等級(jí)為強(qiáng)、中、弱的立地類型亞型中可能的群落結(jié)構(gòu)配置組合為2106組。立地供給植被恢復(fù)的潛力等級(jí)為弱、中、強(qiáng)的植物群落的優(yōu)化配置健康狀況，健康：8組、12組、10組；較健康：378組、489組、552組；一般：1148組、1161組、1120組；病態(tài)：572組、444組、424組。不同恢復(fù)潛力等級(jí)下群落配置健康狀況為健康，即為較優(yōu)組合。
　　(12)立地供給植被恢復(fù)的潛力等級(jí)為弱的立地類型亞型區(qū)主要以灌和灌+草層次結(jié)構(gòu)為主，以先

12、鋒種次先鋒種為主，生活型是以矮高位芽為主；為中等的立地類型亞型區(qū)以灌+草、喬+灌+草層次結(jié)構(gòu)為主，物種有先鋒種、次先鋒種，生活型以小高位芽為主；為強(qiáng)的立地類型亞型區(qū)主要以喬+灌+草的層次結(jié)構(gòu)為主，物種有先鋒種、次先鋒種，生活型以小高位芽為主，部分為中高位芽，在各植被恢復(fù)的潛力等級(jí)中，植物均為強(qiáng)喜光和強(qiáng)耐旱。
　　(13)各石漠化區(qū)在植物群落組成、水平結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)上總體變化規(guī)律相同。
　　(14)通過(guò)典型案例分析，頂壇花椒配