哈爾濱松北退化濕地不同植被恢復模式研究

李文光

(哈爾濱市林業(yè)科學研究院，黑龍江 哈爾濱 150028)

濕地植物是濕地生態(tài)系統(tǒng)三大基本要素之一，是最主要的生產(chǎn)者，濕地植被能影響水、陸生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)循環(huán)，植物根系抵抗湖水及地表徑流的侵蝕，從而發(fā)揮穩(wěn)定相鄰系統(tǒng)的生態(tài)功能[1]。隨著社會生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，人類對自然的影響越來越大，恢復和重建被破壞濕地資源意義重大。本文研究了不同植被配置模式對哈爾濱松北濕地恢復的影響，探討了哈爾濱松北濕地植被的恢復與重建模式。

1 研究區(qū)概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究地位于黑龍江哈爾濱松北國家濕地公園(45°51′33″—45°52′29″ N，126°27′43″—126°28′50″ E)。濕地南北長1 706 m，東西寬1 499 m，總面積127.47 hm2。按我國的氣候帶劃分，該地區(qū)氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶约撅L氣候。該地植物區(qū)系屬蒙古植物區(qū)系，由于受其他區(qū)系成分的影響和滲透，形成了多區(qū)系成分種重疊混雜的現(xiàn)象，從而豐富了本區(qū)植物區(qū)系地理成分，并具有獨特性。據(jù)調(diào)查，該地區(qū)分布著維管束植物45科140屬232種，其中蕨類植物2科2屬2種，種子植物43科138屬230種，并有國家Ⅱ級重點保護植物1種，植物群落物種多樣性采用物種多樣性指數(shù)和群落均勻度3種指標來說明，計算方法如下草本植物群落為主，還有部分水生植被。

1.2 試驗區(qū)植被恢復模式

將試驗區(qū)植被恢復模式設計為3種恢復模式，各模式的設計以1 hm2的面積為1個基本設計單元，其中，喬木株行距為2 m×3 m，灌木株行距為2 m×1.5 m，草本為10株·m-2，水生植物1 m×1 m。

植物群落模式(A1)：白樺+丁香+錦帶花+荷花+睡蓮+菖蒲+修氏苔草

植物群落模式(A2)：遼東榿木+垂柳+胡枝子+野大豆+荊三棱+香蒲+穗花狐尾藻

植物群落模式(A3)：冷杉+花楸+珍珠繡線菊+千屈菜+水蔥+蘆葦+荷花

1.3 研究方法

本文采用野外調(diào)查法對實驗區(qū)植物的植被建設恢復、植物生長指標等進行測定，并采用物種多樣性指數(shù)和群落均勻度等指標對植物群落物種多樣性進行分析。[2-5]

2 結(jié)果與分析

本文采用豐富度指數(shù)S(Richness index)、均勻度指數(shù)JSW(Evenness index)和多樣性指數(shù)SP/SW(Diversity index)3種測度指標對濕地恢復前、人工恢復后及自然恢復等3種模式進行比較。通過分析生境中物種多樣性指數(shù)，討論哈爾濱松北濕地的不同恢復模式的恢復效果。

2.1 物種豐富度指數(shù)S比較分析

物種多樣性指數(shù)是指一個群落或生境中包含所有物種的數(shù)目，是用來評價物種多樣性的重要指標。如圖1所示：退化濕地恢復前，植物多樣性指數(shù)比較低，濕地經(jīng)過近3年的恢復，發(fā)現(xiàn)恢復后的植物多樣性指數(shù)均大于恢復前的植物多樣性指數(shù)，植物群落模式A1恢復后增加了7種植物，植物群落模式A2恢復后增加了12種植物，植物群落模式A3恢復后增加了8種植物，3種植被配置恢復模式均好于自然恢復模式。

導致這種現(xiàn)象的主要原因可能有一下幾點：人工植被建設提高了生境中草本的多樣性；人工種植的樹苗多為幼苗，對整體環(huán)境的物種多樣性影響較小，僅對實驗區(qū)域的物種多樣性產(chǎn)生了一定影響；生境中植物多樣性指數(shù)的增加主要是由于水生植物快速生長所致，由圖1可知，每種植被配置恢復模式均有明顯優(yōu)勢。

圖1 試驗區(qū)物種S指數(shù)比較

2.2 物種多樣性SP指數(shù)比較分析

SP指數(shù)是以個體在群落中出現(xiàn)的概率來反映群落物種多樣性的指數(shù)[6]。如圖2所示：采用不同植被配置恢復前，退化濕地試驗區(qū)的SP指數(shù)較低，經(jīng)過3年的植被恢復后，我們將恢復前、后效果進行比較分析，發(fā)現(xiàn)采用不同植被配置恢復模式后，試驗區(qū)植物SP指數(shù)均有所提高，這可能是由于蘆葦及香蒲對環(huán)境要求較低，且可以迅猛發(fā)展，而其他水生植物以及喬、灌木、草本的發(fā)展則需要依賴人為干預，因此植物群落模式A1的SP指數(shù)值較低。

圖2 試驗區(qū)物種多樣性SP指數(shù)比較

2.3 物種多樣性SW指數(shù)比較分析

SW指數(shù)能夠能反映群落中所有物種的總數(shù)目，亦能反映每個物種中個體間的差異情況。如圖3所示，試驗區(qū)經(jīng)過不同植被配置恢復后，3種植物配置恢復模式的SW指數(shù)均大于試驗區(qū)恢復前的SW指數(shù)，且3種植被配置的SW指數(shù)差異顯著，這說明經(jīng)植物群落模式A1恢復的試驗區(qū)中物種數(shù)量相對比較低，分布不均勻，植物的密度小，生境條件較差，采用植物群落模式A2恢復的試驗區(qū)中植物數(shù)量最高，植被恢復快，均勻度最高。

圖3 試驗區(qū)物種多樣性SW指數(shù)比較

2.4 物種均勻度指數(shù)Jsw比較分析

均勻度指數(shù)Jsw是通過分析群落或生境中所有物種個體數(shù)目的分配情況近而反映各物種個體數(shù)目分配的均勻程度。如圖4所示：在試驗區(qū)中，恢復前、不同植被配置恢復模式及自然恢復的Jsw指數(shù)表現(xiàn)為：植物群落模式(A2)>植物群落模式(A3)>植物群落模式(A1)>自然恢復。人工恢復比自然恢復的均勻程度相對較高，但無論是3種植被配置恢復還是自然恢復，均起到了一定的恢復作用，而人工恢復技術可在更長時間的演替過程中，發(fā)揮出更明顯的優(yōu)勢。

圖4 試驗區(qū)物種均勻度指數(shù)Jsw比較

3 結(jié)論

通過實地調(diào)查及分析，分析哈爾濱松北國家濕地公園如何結(jié)合立地條件選擇具有不同功效的植物，綜合考慮植物生態(tài)性、景觀性和經(jīng)濟性等特點采用3種植物配置恢復模式，對試驗區(qū)同時進行恢復，根據(jù)植物多樣性的不同指數(shù)，篩選出了最適宜本試驗區(qū)的植被恢復模式為：遼東榿木+垂柳+胡枝子+野大豆+荊三棱+香蒲+穗花狐尾藻。

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