羅 雙,孫海龍,劉 沖,李紹才,,龐 亮,李成俊
(1.四川大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,成都 610064;2.四川大學(xué) 水力學(xué)與山區(qū)河流保護國家重點實驗室,成都 610065)
四川道路邊坡自然恢復(fù)的植被多樣性研究
羅 雙1,孫海龍2,劉 沖1,李紹才1,2,龐 亮1,李成俊1
(1.四川大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,成都 610064;2.四川大學(xué) 水力學(xué)與山區(qū)河流保護國家重點實驗室,成都 610065)
采用樣線法對四川地區(qū)路域邊坡自然恢復(fù)后的植被進行調(diào)查,研究道路邊坡對植物多樣性影響。調(diào)查區(qū)域內(nèi)分布植物66科159屬190種。其中灌木81種,草本109種;選用了豐富度Margalef指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)等α多樣性指數(shù)及Codyβ多樣性指數(shù)來研究邊坡的坡度、坡向、海拔、恢復(fù)時間與植物群落多樣性關(guān)系。結(jié)果表明:45°~60°坡度、陰坡、500~700m海拔及>10a以上的恢復(fù)年限的邊坡,群落的多樣性較高,對邊坡植被恢復(fù)有利;而在>60°坡度、陽坡、>700m的海拔高度和<10a的恢復(fù)年限內(nèi)的多樣性較低;在不同坡度和海拔的環(huán)境梯度上,Codyβ指數(shù)與α多樣性分析結(jié)果一致。在生態(tài)恢復(fù)中,群落多樣性低的邊坡,適當(dāng)增加物種豐富度、密度及有利的人為干擾,有助于提高群落多樣性。
四川地區(qū);公路生態(tài);自然恢復(fù);植物多樣性
在鐵路、公路工程建設(shè)過程中,經(jīng)常開挖形成大量裸土邊坡,不同程度地?fù)p壞原有植被,使得群落結(jié)構(gòu)和多樣性及其功能特征發(fā)生變化,影響整個區(qū)域的生態(tài)過程[1],導(dǎo)致道路沿線水土流失、景觀破碎、生態(tài)抗逆性減弱,生物多樣性銳減等系列問題,對自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生顯著影響,研究表明這種影響涉及到全球陸地面積的15%~20%[2-3]。邊坡植被生態(tài)恢復(fù)是路域生態(tài)建設(shè)的主要內(nèi)容之一,在維護邊坡穩(wěn)定實踐中,已成為控制侵蝕和穩(wěn)定邊坡的一個有效措施[4],而植物因素起著關(guān)鍵性作用,采用生態(tài)工程方式,利用速生物種快速恢復(fù)生物環(huán)境,但大多形成單一群落或群落多樣性低。實踐表明,只重視發(fā)展人工植被,而忽視保護和恢復(fù)天然次生植被,難以達(dá)到較好的植被恢復(fù)效果[5-6]。植物多樣性指數(shù)是評價植被覆蓋變化的一個重要指標(biāo)[7],自然恢復(fù)下的植物適應(yīng)性好,植物群落多樣性高。在邊坡生態(tài)恢復(fù)時,借鑒當(dāng)?shù)刈匀恢参锶郝涞慕Y(jié)構(gòu),保持群落多層次和多樣性結(jié)構(gòu),有利于形成較穩(wěn)定的植物群落,提高邊坡穩(wěn)定性。
物種多樣性指數(shù)能較好地反映群落種類組成、結(jié)構(gòu)水平及穩(wěn)定性和復(fù)雜性[8-11],能比較系統(tǒng)和清晰地表現(xiàn)各群落的一定生態(tài)習(xí)性[12]。植被的多樣性研究有利于預(yù)測公路邊坡植物群落的演替方向、群落穩(wěn)定性及邊坡穩(wěn)定性。通過不同環(huán)境因子與多樣性的差別對比,探討植物群落與邊坡之間的關(guān)系。現(xiàn)有文獻(xiàn)對于路域邊坡植被多樣性研究大部分針對人工生態(tài)恢復(fù),自然恢復(fù)情況下植物物種組成及多樣性分析等方面的研究文獻(xiàn)較少,僅延慶山區(qū)公路邊坡[13],青藏鐵路溫性草原區(qū)路域[14],長白山區(qū)道路[15],四川鐵路路塹邊坡[16]等有部分對公路邊坡自然恢復(fù)多樣性的研究,但相關(guān)研究缺乏大范圍內(nèi)的坡度、坡向、恢復(fù)時間等對邊坡多樣性的影響。本文通過調(diào)查四川地區(qū)8條公路和鐵路,從邊坡因素和恢復(fù)年限出發(fā),研究對植物物種組成及多樣性的影響規(guī)律和變化特征,完善邊坡植被生態(tài)恢復(fù)的物種選擇和道路建設(shè)生態(tài)效應(yīng)理論基礎(chǔ),為邊坡人工植被生態(tài)恢復(fù)提供參考。
研究區(qū)位于四川省成都平原及周邊地區(qū)(30°15.557′ - 32°15.559′ N,103°32.633′ -105°49.843′E),屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,年均氣溫18℃左右,1月平均氣溫5~7.5℃,7月平均溫度25~27.5℃,>10℃年積溫5 500~6 000℃,年均降水量1 000~1 200mm,干燥度1.0左右。
由于在自然恢復(fù)的條件下,道路邊坡植物中喬木很少,同時在邊坡的人工生態(tài)恢復(fù)中,主要參考和選擇灌木和草本物種,加之喬木樣方較大,受道路沿線邊坡條件限制,因此,本文主要對灌草群落與環(huán)境因素間(坡度、坡向、海拔、恢復(fù)年限)關(guān)系進行研究,分析道路邊坡植物多樣性。
綜合考慮道路邊坡的特點和調(diào)查指標(biāo)的要求,選擇以成都為中心的成渝鐵路(成都-重慶)、成南高速公路(成都-南充)、成綿高速公路(成都-綿陽)、寶成鐵路(寶雞-成都)、老川陜公路(四川-陜西)、成洛公路(成都-洛帶)、達(dá)成鐵路(達(dá)州-成都)、都汶高速(成都-汶川)等8條公路或鐵路,具體信息詳見表1。采用樣線法,每條道路抽取10個恢復(fù)效果較好的邊坡植物群落為樣點。每個樣點設(shè)置灌木和草本各3個樣方,灌木樣方為5m×5m,草本樣方為1 m×1m,共計80個樣點,草本灌木各240個樣方。記錄各樣點地理位置、海拔、坡度、坡向、物種、株高、冠幅、蓋度等指標(biāo)。本調(diào)查于2009年8-11月完成。
表1 四川地區(qū)8條道路信息
(1)重要值是某一物種在群落中的地位和作用的綜合指數(shù)。
(2)物種α多樣性。α多樣性指數(shù)選用豐富度Margalef指數(shù)(DMg)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Simpson指數(shù)(DS)、Pielou均勻度指數(shù)(E)來反映群落水平的綜合數(shù)值。
式中:S——群落中的物種總數(shù);N——觀察到的個體總數(shù);pi——種i重要值[17-18]。
豐富度指數(shù)(DMg)是指在一定大小的樣方中的物種數(shù)目,它是基于物種存在與否,不考慮種間個體數(shù)量,忽略富集種和稀疏種對群落多樣性貢獻(xiàn)的差異[19]。Shannon-Wiener指數(shù)(H)是一種較好反映個體密度、生境差異、群落類型、演替階段的指數(shù)。Simpson指數(shù)(DS)是反映群落優(yōu)勢度的較好指標(biāo),反映各物種種群數(shù)量的變化情況,值越小表示優(yōu)勢度物種地位越突出,群落內(nèi)數(shù)量分布越不均勻[20];均勻度Pielou指數(shù)(E)描述的是一個群落或生境中全部物種個體數(shù)目的分配狀況,反映群落內(nèi)物種個體數(shù)間的差異和各物種個體數(shù)目分配的均勻程度[21]。
(3)β多樣性。β多樣性可以定義為沿著環(huán)境梯度變化物種替代的程度[22],可直觀地反映不同群落間物種組成的差異,揭示生境被物種分割的程度或不同地段的生境多樣性,生境被物種分隔的程度[23-25],不同群落間共有種越少,β多樣性越大,β多樣性與α多樣性一起構(gòu)成了總體多樣性或一定地段的生物異質(zhì)性[22]。采用樣地組間物種替代性(Cody指數(shù))來反映β多樣性空間分異。
式中:βC——Cody指數(shù);g(H)——沿生境梯度H增加的物種數(shù)目;L(H)——沿生境梯度H失去的物種數(shù)目,即在上一個梯度中存在而在下一個梯度中沒有的物種數(shù)目[26]。
每個樣點取3個樣方平均值。植物多樣性分析采用Excel和R軟件包處理。
本次調(diào)查統(tǒng)計植物共190種,隸屬于66科159屬,植被類型屬于亞熱帶常綠闊葉林。其中灌木38科68屬81種,占總種數(shù)的42.6%;草本40科90屬109種,占總種數(shù)的57.4%。菊科(Asteraceae)、禾本科(Gramineae)、豆科(Leguminosae)、薔薇科(Rosaceae)是種類最多的4個科,占種數(shù)的41.4%,表明4大科植物在四川道路植被的自然恢復(fù)演替過程中所起的作用最大,在該地區(qū)的植物區(qū)系中也占據(jù)著重要地位。灌木物種種類較多的科為:豆科、薔薇科、漆樹科(Anacardiaceae)、忍冬科 (Caprifoliaceae)、桑 科(Moraceae)、馬鞭草科(Verbenaceae)、樟科(Lauraceae)、毛茛科(Ranunculaceae);草本物種種類較多的科為:菊科、禾本科、薔薇科、傘形科(Umbelliferae)、莎草科(Cyperaceae)、茜草科(Rubiaceae)、唇形科(Labiatae)、豆科、毛茛科;種數(shù)最多的屬為懸鉤子屬(Ro-saceae),其次為蒲公英屬(Taraxacums)和女貞屬(Ligustrum)。物種頻度最高為艾蒿(Artemisiaargyi),其次為地果(Ficus tikoua)、黃荊(Vitex negundo)。艾蒿、三葉鬼針草(Bidens pilosa)、飛蓬(Erigeron acer)、短 葉黍 (Panicum brevifolium)、構(gòu) 樹(Broussonetia papyrifera)、馬桑 (Coriaria sinica)是調(diào)查區(qū)域內(nèi)的先鋒物種,與相關(guān)研究結(jié)果相同[27-28];此次路域植被調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)有入侵物種空心蓮子草(Alternanthera philoxeroides)。其中艾蒿、白茅(Imperata cylindrica)、芒(Miscanthus sinensis)、三葉鬼針草、野菊花(Dendranthema indicum)、酢漿草(Oxalis corniculata)、飛蓬、苦荬菜(Ixeris polycephala)、牡蒿(Artemisia japonica)、地果、構(gòu)樹(Broussonetia papyrifera)、黃 荊 (Vitex negundo)、馬桑(Coriaria sinica)、鐵仔(Myrsine africana)在調(diào)查的樣方中出現(xiàn)頻率較高,是四川地區(qū)自然恢復(fù)演替過程中主要建群種或共建種,對邊坡自然恢復(fù)和人工生態(tài)修復(fù)有重要的參考價值,可在道路邊坡人工生態(tài)修復(fù)中引入,能最大程度上恢復(fù)本地植被多樣性。
2.2.1 不同坡度的多樣性分析 不同坡度土壤養(yǎng)分含量以及機械組成不同,從而影響植物生長[29]。不同坡度上,草本和灌木的物種豐富度指數(shù)(DMg)、Shannon-Wiener指數(shù) (H)、Simpson 多樣性指數(shù)(DS)及灌木的Pielou指數(shù)(E)均在45°~60°表現(xiàn)出峰值,在>60°出現(xiàn)最低值(圖1)。不同坡度上,灌木的DMg、H、DS、E變化趨勢一致,灌木物種豐富度指數(shù)(DMg)僅在<30°的邊坡上大于草本,其它坡度灌木層均小于草本層;草本Shannon-Wiener指數(shù)(H)均大于灌木,而草本的Simpson多樣性指數(shù)(DS)僅在>60°的坡度上大于灌木,草本的Pielou指數(shù)(E)45°~60°反而最高,均勻程度最高。說明45°~60°坡度上較其它坡度草本和灌木物種豐富性最高,物種數(shù)最多,優(yōu)勢物種最少,灌木的均勻程度最高。在>60°坡度上,物種豐富度和多樣性最低,優(yōu)勢種(草本:三葉鬼針草、短葉黍、地丁草(Corydalis bungeana);灌木:地果、馬桑)地位突出,造成在群落內(nèi)分布不均勻。在人工生態(tài)恢復(fù)中,保持45°~60°的開挖坡度有利于提高群落的多樣性,而與相關(guān)研究結(jié)論相似,同時也有研究表明,坡度對物種多樣性存在一定影響,但占比重較其它因素小[30-31]。
2.2.2 坡向多樣性比較 從表2中可看出,陰坡草本和灌木的各多樣性指數(shù)(DMg、H、E)都大于陽坡對應(yīng)的草本和灌木,灌木多樣性指數(shù)在陰坡和陽坡都低于對應(yīng)的草本,這表明陰坡較陽坡的物種豐富,多樣性高,均勻性高,與相關(guān)研究結(jié)論相近[32-34],這可能是坡向不同造成光照、水分、濕度等各因子產(chǎn)生差異,從而生境異質(zhì)性造成物種多樣性的差異[15],陽坡坡面溫度高,蒸發(fā)量大,有機質(zhì)積累少;陰坡蒸發(fā)量小,土壤較肥沃。陰陽坡的優(yōu)勢度差異不大,表明坡向與優(yōu)勢種突出無顯著關(guān)系。
圖1 不同坡度自然恢復(fù)植物多樣性指數(shù)
表2 不同坡向的自然恢復(fù)植物多樣性指數(shù)
2.2.3 不同海拔的多樣性分析 由圖2看出,草本和灌木DMg、H指數(shù)在<300m海拔位置均最低,草本和灌木的豐富度指數(shù)最高分別在海拔300~500m和500~700m中,說明低海拔的邊坡物種數(shù)相對較少,多樣性相對較低。>500m海拔上,草本與灌木豐富度相差不明顯;在>700m海拔上H、DS值最小,多樣性最低,優(yōu)勢種(地果、馬桑、三葉鬼針草、芒、白茅)突出,均勻程度最低,說明高海拔不利于灌木群落多樣性發(fā)展。在海拔500~700m,灌木的多樣性指數(shù)DMg、H、DS、E值最高,且H、DS、E高于對應(yīng)草本,說明在該海拔灌木比草本多樣性程度、均勻性程度高,優(yōu)勢種不明顯,灌木層占優(yōu)勢,群落發(fā)育較好,導(dǎo)致草本多樣性相對降低。300~500m海拔范圍內(nèi)均勻程度低,優(yōu)勢種(地果、構(gòu)樹、黃荊)相對突出,灌木多樣性仍能保持較高水平。草本群落則表現(xiàn)相反,在>700m的海拔上,多樣性和均勻性最高,無明顯優(yōu)勢種,物種數(shù)量分布較均勻,但物種豐富度相對較少,在海拔<300m、300~500m與500~700m,草本多樣性相差不大,DS、E值低,說明除物種數(shù)外,海拔對草本多樣性影響不大。高海拔(>700m)和低海拔(<300m)都能使物種豐富度降低,500~700m海拔上灌木多樣性和豐富度最高,說明海拔的變化常常是影響山地生境差異的主導(dǎo)因子,海拔導(dǎo)致水勢條件及其組合在空間上的分布差異[35-36]。
圖2 不同海拔自然恢復(fù)植物多樣性指數(shù)
2.2.4 不同恢復(fù)年限的多樣性分析 不同恢復(fù)時間段上H、DS、E變化趨勢相近,在<5a和>15a時間段上草本與灌木的豐富度指數(shù)(DMg)差異不明顯,草本和木本在>15a時間段上DMg值都最大,而<5a的Margale指數(shù)都最小,但在10~15a時間段上反而降低,可能與形成優(yōu)勢種相關(guān)。在<5a時間段上,草本和灌木DMg值皆最小,物種數(shù)最少,多為先鋒物種,但均勻度都最高;草本和灌木在5~10a中H、DS、E值都最小,表明物種多樣性最低,優(yōu)勢種(草本白茅、艾蒿、蜈蚣草,灌木構(gòu)樹、黃荊、鹽膚木、鐵仔)表現(xiàn)明顯[37],均勻程度低,但DMg值較<5a和10~15a高。而在10~15a和>15aH、DS、E值較高,與前人研究有相似的結(jié)果[13,16],在兩個恢復(fù)時間段相差較小,多樣性程度較高,無明顯優(yōu)勢種,群落內(nèi)物種數(shù)量分布均勻。
分析恢復(fù)年限對多樣性影響的原因,可能是<5a內(nèi)植被恢復(fù)時間短,大部分為先鋒物種,具有較高的適應(yīng)性,草本相對于灌木有較強的適應(yīng)性,草本多樣性高于灌木,但豐富度和多樣性較低。而在5~10a處于群落演替競爭消長階段,草本和灌木層形成了一定的優(yōu)勢種,多樣性指數(shù)呈現(xiàn)最低,先鋒物種為其他物種提供了適應(yīng)的土壤和水分條件,物種數(shù)開始增加[28];10~15a處于趨于穩(wěn)定階段,一些無競爭優(yōu)勢的物種被淘汰,造成物種豐富度相對于5~10a時間段反而降低,但多樣性提高,優(yōu)勢種也不明顯,均勻程度提高;>15a自然恢復(fù)的群落結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定,灌木群落占優(yōu)勢,多樣性趨于穩(wěn)定,邊坡土壤環(huán)境得到改善,使物種豐富性提高,物種數(shù)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),這一變化趨勢與其他研究[37]相似。結(jié)果表明在5~10 a和10~15a兩個階段物種多樣性波動較大,是自然恢復(fù)的兩個重要階段,10~15a對于形成灌木層更重要,在這個時間段內(nèi)降低草本的多樣性和提高灌木競爭優(yōu)勢,能夠提高群落整體的穩(wěn)定性和抗逆性,這兩個階段內(nèi)物種的多樣性將影響到以后群落物種的多樣性和群落的穩(wěn)定(圖3)。
圖3 不同自然恢復(fù)年限的植物多樣性指數(shù)
Cody指數(shù)(βc)側(cè)重于物種的更替,即新增加和失去物種的數(shù)目,用來測度物種在環(huán)境梯度上的變化速率,反映群落間物種組成的差異,指數(shù)值越高,表示群落的相似性越小,差異性越大,群落間不同的物種越多[38]。從圖4中可看出,沿著坡度遞增,Cody指數(shù)起伏變化較大,在35°、45°左右形成峰值,在38°~45°間有最小值;在30°~50°間曲線波動起伏明顯,相鄰樣地群落間物種替代速率變化懸殊,反映了這個坡度間的生境破碎化程度高,>60°后,Cody指數(shù)值急劇減小;在35°和45°左右群落間物種組成相似性大;45°~60°間的群落組成相似性小,群落β多樣性高,這與45°~60°的α多樣性高相一致。在海拔上,Cody指數(shù)在570m左右形成峰值,在300~370m間逐漸遞減,在350~370m間最低,在>370m后逐漸起伏遞增,波動的幅度較大,表明相鄰海拔間各地群落間物種替代速率快慢變化懸殊,反映了隨海拔變化邊坡的生境破碎化程度高;在>500m海拔Cody指數(shù)較高,在570m左右有最大的Cody值,在350~370m群落間物種組成相似程度大,在海拔相對高(>500m)群落間相似性小,相似程度最小,間接說明了該海拔位置的群落β多樣性高,這與500~700m的α多樣性最高相一致。
結(jié)合圖1、圖3和圖4,可以看出一個物種豐富、均勻度高的群落(α多樣性高),不一定β多樣性就高;反之,一個β多樣性較低的群落,未必α多樣性一定就低,這說明α多樣性獨立于β多樣性[39]。應(yīng)當(dāng)指出的是,由于βc指數(shù)僅對物種的存在與否進行測度,而不能對物種水平的數(shù)量特征進行測度,使β多樣性指數(shù)在反映群落內(nèi)物種沿環(huán)境梯度的變化趨勢上仍有一定的局限性。另外,生境梯度的變化也并非是均勻的,加之抽樣調(diào)查的誤差等都會在一定程度上對多樣性的測度結(jié)果產(chǎn)生一定的影響[40],所以關(guān)于四川地區(qū)的邊坡自然植被多樣性還有待進一步研究。
圖4 相鄰坡度和海拔群落間的Cody指數(shù)
通過調(diào)查分析,四川地區(qū)邊坡自然恢復(fù)的植物群落物種較豐富,統(tǒng)計共有190種,隸屬于66科159屬,其中灌木38科68屬81種,草本40科90屬109種。結(jié)果表明:在45°~60°坡度、陰坡坡向、500~700 m海拔高度、>10a的恢復(fù)年限中,四川地區(qū)自然恢復(fù)的邊坡群落物種豐富性、多樣性程度高,均勻性較高;而>60°坡度、陽坡、>700m的海拔高度、5~10a的恢復(fù)時間段內(nèi)的多樣性相對較低;高海拔(>700 m)和低海拔(<300m)都能使物種豐富度降低,β多樣性在>500m海拔Cody指數(shù)較高,在570m左右有最大的Cody值。5~10a和10~15a兩個時間段多樣性波動較大,是植被自然恢復(fù)的兩個重要階段,10~15a對于灌木層形成優(yōu)勢更為重要。在生態(tài)恢復(fù)應(yīng)用中,增加頻度和優(yōu)勢明顯的鄉(xiāng)土物種,適當(dāng)選擇45°~60°的坡度,并在5~10a和10~15a恢復(fù)時間段內(nèi)適當(dāng)控制優(yōu)勢種和增加灌木物種,能提高群落多樣性。建議對于導(dǎo)致多樣性較低的坡度、坡向、海拔等因素,除了物種選擇外,應(yīng)適當(dāng)增加物種豐富度和密度,有助于提高群落多樣性。
[1]岳天祥.生物多樣性研究及其問題[J].生態(tài)學(xué)報,2001,21(3):462-467.
[2]Shahid N,Li Shibin.Biodiversity enhances ecosystem reliability[J].Nature,1997,390:507-509.
[3]Forman R T T,Sperling D,Bissonette J A,et al.Road Ecology:Science and Solutions[M].Inland:Inland Press,2002:286-293.
[4]Davide G.Biodiversity impact assessment of roads and approach based on ecosystem rarity[J].Environmental Impact Assessment Review,2003,23:343-365.
[5]吳欽孝,楊文治.黃土高原植被建設(shè)與持續(xù)發(fā)展[M].北京:科學(xué)出版社,1998.
[6]董林水,張旭東,周金星,等.晉西土石山區(qū)森林次生演替過程中群落結(jié)構(gòu)及復(fù)雜性[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2007,18(3):471-475.
[7]崔莉,田國行,王凱.高速公路綠化生物多樣性途徑探討[J].中外公路,2007,27(4):311-313.
[8]常學(xué)禮,鄔建國.科爾沁沙地沙漠化過程中的物種多樣性[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,1997,8(2):151-156.
[9]彭少麟,周厚誠,陳天杏,等.廣東森林群落的組成結(jié)構(gòu)數(shù)量特征[J].植物生態(tài)與地植物學(xué)學(xué)報,1989,13(1):10-17.
[10]彭少麟,方煒,任海,等.鼎湖山厚殼桂群落演替過程的組成和結(jié)構(gòu)動態(tài)[J].植物生態(tài)學(xué)報,1998,22(3):245-249.
[11]馬克平,黃建輝,于順利,等.北京東靈山地區(qū)植物群落多樣性研究.Ⅱ:豐富度、均勻度和物種多樣性指數(shù)[J].生態(tài)學(xué)報,1995,15(3):268-277.
[12]朱曉勇,胡海波,魯小珍,等.太湖西區(qū)公路兩側(cè)植物物種多樣性的研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2006,30(3):85-88.
[13]陳敬賢.延慶山區(qū)公路邊坡植物群落物種多樣性特征[J].中國水土保持,2010(2):3-5.
[14]淮虎銀,魏萬紅,張鐿鋰.青藏鐵路溫性草原區(qū)路域植被自然恢復(fù)過程中群落組成和物種多樣性變化[J].山地學(xué)報,2005,23(11):657-662.
[15]陳建業(yè),陸旭東,王倜.長白山區(qū)公路對路域植物物種組成及多樣性的影響[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2010,9(2):373-378.
[16]于燕華,辜彬,艾應(yīng)偉.四川省鐵路路塹邊坡植物多樣性分析[J].中國水土保持科學(xué),2006,4(12):27-30.
[17]馬克平.生物群落多樣性的測度方法:多樣性的測度方法(上)[J].生物多樣性,1994,2(3):162-168.
[18]馬克平.生物群落多樣性的測度方法:多樣性的測度方法(下)[J].生物多樣性,1994,2(4):231-239.
[19]劉燦然,馬克平,呂延華,等.生物群落多樣性的測度方法.Ⅵ:與多樣性測度有關(guān)的統(tǒng)計問題[J].生物多樣性,1998,8(6):229-230.
[20]錢宏.長白山高山凍原植物群落的生態(tài)優(yōu)勢度[J].生態(tài)學(xué)雜志,1990,9(2):24-27.
[21]朱守謙.貴州部分森林群落物種多樣性初步研究[J].植物生態(tài)學(xué)報,1987,11(4):286-296.
[22]Wilson M V,Schmida A.Measuring beta diversity with presence-absence data[J].J.Ecol.,1984,72:1055-1064.
[23]Magurran A E.Ecological diversity and its measurement[M].New Jersey:Princeton University Press,1988.
[24]郝占慶,于德永,吳鋼,等.長白山北坡植物群落β多樣性分析[J].生態(tài)學(xué)報,2001,21(12):2018-2022.
[25]馬克平,劉燦然,劉玉明.生物群落多樣性的測度方法.Ⅱ:β多樣性的測度方法[J].生物多樣性,1995,3(1):38-43.
[26]錢迎倩,馬克平.生物多樣性研究的原理與方法[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,1994.
[27]宗浩,蘇光麒,張翔,等.四川龍門山銅尾礦庫植被調(diào)查及植被恢復(fù)的物種選擇探討[J].四川師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2009,32(6):796-802.
[28]方志強,高信芬,孫成仁.冕寧縣山體滑坡地段早期植物群落組成研究[J].西華師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2008,29(3):250-257.
[29]吳文軒.大溝流域植物群落物種組成、群落結(jié)構(gòu)及物種多樣性的研究[D].重慶:西南大學(xué),2007.
[30]黎云祥,劉釗,陳利,等.南充市近郊退化灌叢草坡群落物種多樣性與環(huán)境因子灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].四川師范學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版1998,19(2):189-192.
[31]陳光升.四川小寨子溝森林群落物種多樣性的環(huán)境梯度分析[J].熱帶亞熱帶植物學(xué)報,2010,18(2):182-188.
[32]李裕元,邵明安.子午嶺植被自然恢復(fù)過程中植物多樣性的變化[J].生態(tài)學(xué)報,2004,24(2):252-260.
[33]莊樹宏,王克明,陳禮學(xué).昆箭山老墳陽坡與陰坡半天然植被植物群落生態(tài)特征的初步研究[J].植物生態(tài)學(xué)報,1999,23(3):238-249.
[34]馬克明,傅伯杰,周華鋒.北京東靈山地區(qū)森林的物種多樣性和景觀格局多樣性研究[J].生態(tài)學(xué)報,1999,19(1):1-7.
[35]岳明,張林靜,高弟,等.佛坪自然保護區(qū)植物群落物種多樣性與海拔梯度的關(guān)系[J].地理科學(xué),2002,22(3):349-354.
[36]Minchin P R.Montane vegetation of the Mt.Field massif,Tasmania:a test of some hypotheses about properties of community patterns[J].Vegetatio,1989,83:97-110.
[37]魏振榮,肖云麗,李銳.巴山山地退耕地植被自然恢復(fù)過程及物種多樣性變化[J].中國水土保持科學(xué),2010,8(2):99-104.
[38]高賢明,馬克平,黃建輝,等.北京東靈山地區(qū)植物群落多樣性的研究.Ⅺ:山地草甸β多樣性[J].生態(tài)學(xué)報,1998,18(1):24-32.
[39]邱波,任青吉,羅燕江,等.高寒草甸不同生境類型植物群落的α及β多樣性研究[J].西北植物學(xué)報,2004,24(4):655-661.
[40]白永飛,邢雪榮,許志信,等.內(nèi)蒙古高原針茅草原群落β多樣性研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2000,11(3):408-412.
Study on Vegetation Diversity of Road Verge after Natural Restoration in Sichuan Province,China
LUO Shuang1,SUN Hai-long2,LIU Chong1,LI Shao-cai1,2,PANG Liang1,LI Cheng-jun1
(1.School of Life Science,Sichuan University,Chengdu610064,China;2.State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering,Sichuan University,Chengdu610065,China.)
In this paper,we investigated road verge vegetation to study the plant diversity after natural restoration with line transect surveys in Sichuan Province.There are 66families and 159genera of 190plant species,including 81species of shrubs,109species of herbs.Margalef richness index,Shannon-Wiener diversity index,Simpson index,Pielou evenness index and Cody diversity index were selected to examine the relationships among plant community diversity,slope,aspect,elevation,recovery duration.The results showed that habitats with slope from 45°to 60°,the south faced slope,the elevation of 500~700mand the recovery duration>10years slope had higher community diversity,contributing to the vegetation restoration.However,habitats with slope>60°,the north faced slope,at an altitude>700m,and the recovery duration<10 years had the lower diversity.In addition,Cody index was used to analyzeβ-diversity along the slope and elevation environmental gradient,which was consistent with the results ofα-diversity.During the course of ecological restoration of road verge vegetation in this region,habitats with lower diversity resulted from adverse environmental factors,well-adapted species,higher species richness and density,with additional artificial interferences should be adopted to enhance the community diversity.
Sichuan Province;road ecology;natural vegetation restoration;plant diversity
X171.4;X176
A
1005-3409(2011)06-0051-06
2011-05-31
2011-06-24
國家科技支撐計劃重點項目課題(2007BAD39B04);環(huán)保公益性行業(yè)科研專項(200909060)
羅雙(1986-),男,湖南省長沙人,碩士研究生,主要從事生態(tài)工程和生態(tài)恢復(fù)方面研究。E-mail:luoshuang324@163.com
孫海龍(1976-),男,黑龍江省海林市人,博士,講師,主要從事生態(tài)工程方面研究。E-mail:lizist@vip.sina.com