不同等級石漠化條件下花椒生長性狀調(diào)查分析

郭杰++熊康寧++盛茂銀++檀迪

摘要：以貴州花江石漠化生態(tài)治理示范區(qū)為監(jiān)測點，運用野外調(diào)查取樣方法和實驗室分析，對石漠化治理優(yōu)勢物種花椒進行監(jiān)測，旨在查明不同等級石漠化樣地花椒生長狀況，為石漠化治理恢復重建提供理論支撐。結果表明，隨著治理年限的增加，強度、中度、輕度石漠化樣地花椒樹的總高度、總地徑、總冠幅均呈上升趨勢，只是上升的幅度有所差異，潛在石漠化樣地這些數(shù)值則呈下降趨勢，這與部分樣地被人為毀林開荒有關。強度、輕度石漠化樣地草本生物量均呈上升趨勢，中度和潛在石漠化樣地則呈下降趨勢，草本生物量數(shù)量依次表現(xiàn)為潛在石漠化樣地<強度石漠化樣地<中度石漠化樣地<輕度石漠化樣地?；ń飞锪砍凉撛谑瘶拥爻氏陆第厔萃?，強度、中度、輕度石漠化樣地均呈上升趨勢。在綜合治理過程中，強度、中度、輕度石漠化樣地受人為干擾較少，潛在石漠化樣地受人為干擾較大。因此，要加強對石漠化治理示范區(qū)樣地的保護。

關鍵詞：石漠化；治理；花椒；監(jiān)測；保護

中圖分類號： S157文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）12-0494-02

收稿日期：2016-02-21

基金項目：國家重點研發(fā)計劃（編號：2016YFC0502607）；貴州省科技計劃重大專項（編號：黔科合重大專項字[2014]6007號）。

作者簡介：郭杰（1990—），男，黑龍江綏化人，碩士，主要從事喀斯特生態(tài)建設與區(qū)域經(jīng)濟研究。E-mail：gj512217@163.com。

通信作者：熊康寧，教授，博士生導師，主要從事喀斯特地貌與洞穴、世界自然遺產(chǎn)申報與保護、資源與環(huán)境及石漠化生態(tài)治理研究。E-mail：xiongkn@163.com。

我國西南喀斯特地區(qū)以貴州為中心，面積達50多萬km2，是全球三大喀斯特集中連片區(qū)中面積最大、喀斯特作用發(fā)育最強烈的典型地區(qū)[1]。由于生態(tài)環(huán)境脆弱和人類不合理的開發(fā)利用，產(chǎn)生了石漠化景觀。石漠化主要表現(xiàn)為地表植被遭受破壞，土壤嚴重侵蝕，基巖裸露或礫石堆積，土地生產(chǎn)力嚴重下降，地表出現(xiàn)類似荒漠景觀的土地退化過程和現(xiàn)象[2]。貴州石漠化主要分布在喀斯特峰叢山區(qū)人地矛盾突出的溶丘區(qū)，珠江上游——花江大峽谷就是典型的石漠化區(qū)[3]?；謴椭脖皇鞘卫淼年P鍵環(huán)節(jié)，植物覆蓋率的高低可以直觀反映石漠化治理的成效[4]?；ń肥腔ń鷳B(tài)治理示范區(qū)內(nèi)石漠化治理的優(yōu)勢物種，頂壇模式的先鋒植物，它在不同等級石漠化樣地生長狀況直接影響著石漠化治理的程度和當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。目前，關于不同等級石漠化花椒生長狀況的研究文獻較少，本研究通過對花江峽谷頂壇小流域石漠化樣地2013年4月和2014年4月花椒生長狀況的對比分析，以期反映該地區(qū)石漠化治理的真實狀況。

1材料與方法

1.1研究區(qū)自然狀況

花江石漠化生態(tài)綜合治理示范區(qū)位于貴州省西南部關嶺縣和貞豐縣交界處的北盤江花江段河谷兩岸，位于 105°36′30″～105°46′30″E、25°39′13″～25°41′00″N，總面積47.91 km2。[JP2]屬中亞熱帶低熱河谷，年均降水量1 100 mm，5—10月降水量占全年總降水量的83%，冬春旱及伏旱嚴重。年均溫 18.4 ℃，年總積溫達6 542.9 ℃，花江峽谷海拔850 m以下為南亞熱帶干熱河谷氣候，海拔900 m以上為中亞熱帶河谷氣候。河谷地年均氣溫20.3 ℃，年均極端最高溫 35.5 ℃，年均極端最低溫8.7 ℃[5]。成土母巖主要是白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，其次是白云巖，土壤類型主要是黑色石灰土、黃色石灰土，植被稀疏，從整體上看屬于中強度石漠化地區(qū)[6]。

1.2研究方法

1.2.1樣地調(diào)查花江示范區(qū)頂壇小流域按照強度、中度、輕度、潛在4個石漠化等級[7]，每個石漠化等級設置3個樣地。每個樣地大小為20 m×10 m，每年4、8、12月對樣地內(nèi)花椒高度、冠幅、胸徑、葉綠素含量進行測量，草本生物量采用全割法，裝袋標記拿回實驗室進行處理計算。

1.2.2生物量測定方法用烘干恒重法測定樣品的干物質(zhì)，計算每個樣方草本植物的生物量[8]。計算公式：

[JZ]草本生物量：W草=M/S。

式中：W草為草本生物量（g/m2），M為草本干質(zhì)量（g），S為采樣面積（m2）。

[JZ]花椒生物量[9]：W灌=0.049 5（D02H）0.074 0。

式中：W灌為地上部分生物量（g/m2），D0為植物平均地徑（cm），H為植物平均高度（cm）。

2結果與分析

2.1石漠化治理區(qū)花椒樹數(shù)量及性狀變化

根據(jù)2013年4月、2014年4月花江石漠化綜合治理示范區(qū)生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，2014年與2013年相比，強度、中度、潛在石漠化樣地花椒樹數(shù)量有所增加（圖1），其中潛在石漠化增加最為明顯；而輕度石漠化樣地花椒樹數(shù)量則略有下降。強度、中度、輕度石漠化樣地花椒總高度、總地徑、總冠幅均呈上升趨勢（圖2、圖3、圖4），上升幅度為中度石漠化樣地>強度石漠化樣地>輕度石漠化樣地，潛在石漠化樣地花椒總高度、總地徑、總冠幅則呈下降趨勢，主要是因為潛在石漠化樣地之一的026樣地（表1）存在著部分高大花椒樹被人為砍伐、毀林開荒現(xiàn)象，雖然又有新的小花椒樹補充，但難以阻止花椒樹整體狀況下降。

[FK（W10][TPGJ1.tif]

[FK（W9][TPGJ4.tif]

2.2花椒樹生物量變化

2.2.1草本生物量2014年4月與2013年4月樣本生物量比較，強度、輕度石漠化樣地草本生物量均呈上升趨勢，中度、潛在石漠化樣地草本生物量則呈下降趨勢，且草本生物量數(shù)量為潛在石漠化樣地<強度石漠化樣地<中度石漠化樣地<輕度石漠化樣地（圖5）。由于中度石漠化3片樣地之一的004樣地是一片花椒林，受經(jīng)濟利益驅動，農(nóng)民過分注重花椒的生長，進而鏟除林下草本植物，草本植物小生境遭到破壞，使[CM（25]其數(shù)量及質(zhì)量降低，生物量減少[10]；潛在石漠化樣地則由于026樣地人為破壞嚴重，導致草本生物量下降。

2.2.2[JP2]花椒生物量

強度、中度、輕度石漠化樣地花椒生物量均呈上升趨勢，潛在石漠化樣地花椒生物量則下降（圖6），下降的主要原因是毀林開荒，導致高大花椒數(shù)量下降，雖有小花椒補充，但平均地徑和平均高度降低，而花椒生物量與平均地徑、平均高度呈正相關，從而計算出的花椒生物量數(shù)值下降。

3結論與討論

隨著治理年限的增加，強度、中度、輕度石漠化樣地花椒樹的總高度、總地徑、總冠幅均呈上升趨勢，只是上升的幅度有所差異，潛在石漠化樣地這些數(shù)值則呈下降趨勢，這與部分樣地被人為毀林開荒有關；強度、輕度石漠化樣地草本生物量均[CM（25]呈上升趨勢，中度、潛在石漠化樣地則呈下降趨勢，且草本[CM）]

[TPGJ6.tif]

生物量數(shù)量表現(xiàn)為潛在石漠化樣地<強度石漠化樣地<中度石漠化樣地<輕度石漠化樣地；花椒生物量除潛在石漠化樣地呈下降趨勢外，強度、中度、輕度石漠化樣地均呈上升趨勢。

強度、中度、輕度石漠化樣地人為干擾較少，花椒生長狀況良好，石漠化治理顯著，潛在石漠化人為干擾較強，花椒覆蓋率呈下降趨勢。為了進一步加強石漠化的治理，要提高當?shù)鼐用竦谋Ｗo意識，減少人為因素對石漠化治理區(qū)的破壞。

本研究通過花椒來反映石漠化治理的狀況主要是因為花椒在當?shù)胤N植面積大、范圍廣，在各等級石漠化樣地均有分布，植物生長狀況、土壤理化性質(zhì)、土壤動物分布等因子都可以反映石漠化治理的效果，今后將通過更多角度加強對石漠化治理的綜合評價。

參考文獻：

[1]劉叢強. 生物地球化學過程與地表物質(zhì)循環(huán)：西南喀斯特土壤-植被系統(tǒng)生源要素循環(huán)[M]. 北京：科學出版社，2009.

[2]李松，熊康寧，王英，等. 關于石漠化科學內(nèi)涵的探討[J]. 水土保持通報，2009，29（2）：205-208.

[3]滕建珍，蘇維詞，廖風林. 貴州北盤江鎮(zhèn)喀斯特峽谷石漠化地區(qū)生態(tài)經(jīng)濟治理模式及效益分析[J]. 中國水土保持科學，2004，2（3）：70-74.

[4]蘇維詞. 中國西南巖溶山區(qū)石漠化的現(xiàn)狀成因及其治理的優(yōu)化模式[J]. 水土保持學報，2002，16（2）：29-32.

[5]張曉珊，任朝輝. 貴州喀斯特峽谷退耕還林示范區(qū)生態(tài)經(jīng)濟效益監(jiān)測與評價初探[J]. 貴州林業(yè)科技，2006，34（4）：42-46.

[6]劉方，王世杰，劉元生，等. 喀斯特石漠化過程土壤質(zhì)量變化及生態(tài)環(huán)境影響評價[J]. 生態(tài)學報，2005，25（3）：639-644.

[7]熊康寧，黎平，周忠發(fā)，等. 喀斯特石漠化的遙感-GIS典型研究——以貴州省為例[M]. 北京：地質(zhì)出版社，2002.

[8]張顯理，胡天華，王巧榮，等. 賀蘭山春季草本植物生物量研究[J]. 農(nóng)業(yè)科學研究，2005，26（3）：4-6.

[9]喻理飛，朱守謙，葉鏡中，等. 退化喀斯特森林自然恢復過程中群落動態(tài)研究[J]. 林業(yè)科學，2002，38（1）：1-7.

[10]吳克華，熊康寧，容麗，等. 不同等級石漠化綜合治理的植被恢復過程特征——以貴州省花江峽谷為例[J]. 地球與環(huán)境，2007，35（4）：327-335.