川西高原森林生物多樣性及其生態(tài)功能探討

陳煬森

【摘 要】：對川西高原某地區(qū)森林生物多樣性及其生態(tài)功能進行研究。結果表明，在相同林分密度林齡不同的云杉人工林中，隨著林齡的增長，云杉人工林的物種多樣性逐漸增加，其生態(tài)功能也隨之增強。

【關鍵詞】：川西高原；森林生物多樣性；生態(tài)功能

【 引言】：生物多樣性是指在一定時間和一定地區(qū)所有生物（動物、植物、微生物）物種及其遺傳變異和生態(tài)系統(tǒng)的復雜性總稱。自從人類邁入高速發(fā)展的階段，重工業(yè)、農業(yè)、林業(yè)等的發(fā)展對資源的消耗是十分巨大的，對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)帶來的破壞也是非常嚴重的，也因此造成了許多生物的滅絕。據(jù)可靠的數(shù)據(jù)說明每天約有100多種生物在地球上絕滅，很多生物在沒有被人類認識以前就消亡了，這對人類無疑是一種悲哀和災難。對地區(qū)生物多樣性進行研究，能夠讓人們真切認識到當前的經濟發(fā)展對生物系統(tǒng)帶來的破壞，我們的生態(tài)環(huán)境正在變得十分脆弱，未來將會威脅到人類的發(fā)展。川西高原地處長江上游地區(qū)，曾經具有豐富的物種多樣性和強大的生態(tài)功能，但過度的采伐和草原放牧，使得川西高原的美景不再，生物多樣性遭到嚴重破壞，生態(tài)環(huán)境變得十分脆弱。本文主要是為了研究川西高原森林生物多樣性及其生態(tài)功能的變化，為森林的保護和區(qū)域經濟與生態(tài)的協(xié)調發(fā)展提供理論依據(jù)。

1.研究區(qū)概況

研究區(qū)位于四川省阿壩州松潘縣，地理坐標介于北緯32°06′-33°09′，東經102°38′-104°15′之間；地貌東西差異明顯，以中山為主，地形起伏顯著，相對高差比較大，屬高原地貌，海撥3330米-5588米；氣候具有按流域呈明顯變化的特點，小氣候多樣且災害性天氣活動頻繁；降水分布不均，但干雨季分明，雨季降水量占全年降水量的72%以上，多年平均氣溫5.7℃，年極端最低氣溫為零下21.1℃，多年平均降水量720毫米。

該區(qū)植被主要有喬木和草地兩大類型，森林主要建群種以云杉為主；灌叢以竹、為主；主要草本植物有松貝、羊肚菌等野生珍貴中藥材和食用菌類，還有大黃、羌活等中藥材。該區(qū)內的森林類型主要包括天然林和人工林，我們主要研究人工林。

2.研究方法

2.1樣地調查

人工林分幼齡和中齡兩個年段調查，每個林齡的林分布置5個1010m2的樣地，每個樣地內布置3個22 m2的灌木叢樣本，每個灌木叢樣本內再布置3個11 m2的草本樣本。調查內容主要包括喬木的種類、高度、胸徑、樹齡和個體數(shù)；灌木層的種類、高度、蓋度和個體數(shù)；草本層的種類、高度和蓋度。

2.2土壤調查

在每個樣地內，從地表至1.2m深之間，每0.4m采集一個土壤樣本。土壤的物理性狀分析：單位體積的土壤干重（m）和土壤飽和含水量（c）均采用環(huán)刀法測定，其中m=環(huán)刀內的土壤干重（g）/環(huán)刀體積（cm3）；C=（土壤飽和水重量-土壤干重）/土壤干重；土壤孔隙度O=m/c。土壤的化學形狀分析：主要是測定土壤內氮、磷、鉀、有機質的含量。

2.3數(shù)據(jù)分析

2.3.1物種多樣性指數(shù) 物種多樣性指數(shù)是用簡單的數(shù)值表示群落內種類多樣性的程度，用來判斷群落或生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性指標。在清潔或良好環(huán)境中，生物種類多樣，數(shù)量較少；在環(huán)境惡化或污染條件下，敏感種類消失，耐污種類發(fā)展，種類單純，但數(shù)量可能很大。多樣性指數(shù)可用來表示環(huán)境質量的變化，優(yōu)點是對物種名稱鑒定要求不嚴格，應用比較方便。當前應用的物種多樣性指數(shù)主要是Shannon-Wiener多樣性指數(shù)HP=-∑（PilnPi）（i=1，2…n），式中Pi是i物種重要值占所有物種總重要值的比例。

2.3.2物種豐富度指數(shù) 物種豐富度指數(shù)反映一個群落或環(huán)境中物種種類的多少，是表示生物聚居（或樣品）中種類的豐富程度。本次研究主要采用Gleason指數(shù)d=S/lnA，式中，S為物種數(shù)目，A為樣本面積。

2.3.3蓄水量 土壤蓄水量（S）主要由土壤孔隙度決定，Si=OHi1/10，式中，Si為土壤蓄水量（mm），O為土壤孔隙度（%），Hi為土壤深度（cm）。

3.結果分析

3.1森林物種多樣性特征

本研究區(qū)內的人工林主要是密度相同林齡不同的云杉。分析結果表明，同樣的造林密度下，不同林齡段的云杉物種多樣性指數(shù)（H）和物種豐富度指數(shù)（d）有真顯著的不同。幼齡的云杉林喬木層、灌木層、草木層的物種多樣性指數(shù)分別是0，0.69，1.02；物種豐富度指數(shù)分別是0.20，1.49，2.58。中齡的云杉林喬木層、灌木層、草木層的物種多樣性指數(shù)分別是0，0.81，1.17；物種豐富度指數(shù)分別是0.20，2.23，4.85。這表明人工林的物種多樣性隨著林齡的增長呈逐年增長趨勢。具體見表1。

3.2物種多樣性的生態(tài)功能

主要指人工林物種多樣性帶來的土壤改良作用。物種多樣性指數(shù)和物種豐富度指數(shù)的研究結果表明（見表2），中齡的云杉人工林總的物種多樣性指數(shù)和物種豐富度指數(shù)與幼齡的云杉人工林相比，分別增長了15.79%和70.49%，對土壤的改良作用也非常明顯，體現(xiàn)在土壤有機質提高了41.10%，氮提高了41.02%，磷提高了41.27%，鉀提高了32.51%，林區(qū)土壤蓄水量提高了4.90%。根據(jù)上述結果可知，人工林隨著林齡的增加，不僅生物多樣性在逐漸提高，其帶來的生態(tài)功能也在逐漸增強。

結語

從以上研究可知，隨著林齡的增長，人工林的物種多樣性在逐漸增加，其生態(tài)功能也逐漸增強。因此，加強人工造林和人工林的撫育是豐富森林物種多樣性，增強林區(qū)生態(tài)功能的重要方法。

【參考文獻】：

[1]彭培好，彭俊生，王成善，等.川西高原森林多樣性及其生態(tài)功能的研究[J].成都理工大學學報（自然科學版），2003，30（4）：436-440.