喀斯特銻礦植被恢復(fù)區(qū)植物多樣性及群落穩(wěn)定性

杜忠毓，王劍武，邢文黎，肖 江，薛 亮，侯 紅，陳光才*

1. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 杭州 311400

2. 浙江省森林資源監(jiān)測(cè)中心，浙江 杭州 310020

3. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院，環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100012

喀斯特是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，全球喀斯特面積約占陸地面積的15%[1]. 中國(guó)喀斯特地貌分布廣泛，約占國(guó)土面積的1/3. 貴州省是我國(guó)喀斯特生態(tài)系統(tǒng)分布的核心區(qū)域[2]，同時(shí)也是我國(guó)能源礦產(chǎn)資源的集中區(qū)，有42種礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量位居全國(guó)前十，如煤、磷、汞、鋁土礦、錳、銻、金、重晶石等資源[3-4].銻(Sb)是世界上重要的金屬礦，世界對(duì)銻礦及其化合物的需求量不斷攀升，我國(guó)已經(jīng)成為銻金屬生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的73%[5]. 長(zhǎng)期的銻礦開(kāi)采活動(dòng)及礦物和廢渣堆積對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了巨大威脅[6]，造成地貌破碎、土壤結(jié)構(gòu)松散、植被嚴(yán)重退化、生物多樣性銳減、群落穩(wěn)定性下降等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題；含有重金屬污染的碎石堆渣及粉塵等通過(guò)地表水徑流、地下水滲流乃至大氣沉降等途徑向周邊乃至更遠(yuǎn)的環(huán)境傳輸，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，甚至通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，威脅人類(lèi)的生存與發(fā)展[3,7]. 因此，銻礦生態(tài)破壞區(qū)植被恢復(fù)是喀斯特受損生態(tài)系統(tǒng)治理亟待解決的難題.

植被恢復(fù)是采礦破壞區(qū)生態(tài)恢復(fù)的重要內(nèi)容，是修復(fù)礦區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的有效途徑和重要保障[8]. 植被恢復(fù)可以很好地固定土壤重金屬，降低重金屬擴(kuò)散對(duì)環(huán)境危害的風(fēng)險(xiǎn)，改善土壤物理化學(xué)結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力及破壞區(qū)的物種多樣性，可以使再生的生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到自我維持狀態(tài)[9]，促進(jìn)破壞區(qū)具有更高的物種多樣性，群落結(jié)構(gòu)演替趨于復(fù)雜化[10]，促進(jìn)植物群落向穩(wěn)定狀態(tài)演替. 物種多樣性能夠表征植物群落組成，常常與養(yǎng)分存儲(chǔ)、物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定等有緊密關(guān)系[11].喀斯特生態(tài)系統(tǒng)退化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)更脆弱，物種多樣性下降，植物群落趨于不穩(wěn)定狀態(tài). 人為干擾嚴(yán)重破壞了喀斯特地區(qū)植物群落的物種組成，直接影響植物群落的演替進(jìn)程[12]. 目前針對(duì)喀斯特地區(qū)開(kāi)展的大量研究主要集中在喀斯特退化地區(qū)土壤恢復(fù)[13-15]、植物群落結(jié)構(gòu)與演變[16-17]、土壤生物群落結(jié)構(gòu)[18-19]、植物適應(yīng)機(jī)制[20-23]、生物化學(xué)養(yǎng)分循環(huán)[24-25]以及國(guó)土規(guī)劃評(píng)價(jià)[26]等方面. 然而，針對(duì)喀斯特地區(qū)金屬礦開(kāi)采造成的生態(tài)受損區(qū)植被特征(如植物群落物種多樣性及其穩(wěn)定性方面)鮮有研究. 鑒于此，該研究以貴州晴隆大廠(chǎng)鎮(zhèn)銻礦植被恢復(fù)區(qū)為研究對(duì)象，分析喀斯特銻礦植被恢復(fù)區(qū)植物群落物種多樣性及其穩(wěn)定性特征，以期為喀斯特銻礦區(qū)植被恢復(fù)提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)及樣地概況

研究區(qū)位于貴州省黔西南布依族苗族自治州晴隆縣大廠(chǎng)鎮(zhèn)(25°33′N(xiāo)～26°40′N(xiāo)、105°05′E～105°25′E).該區(qū)喀斯特巖溶地貌發(fā)育強(qiáng)烈，地下有河床、溶洞、落水洞和巖溶干溝等. 氣候?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，溫暖濕潤(rùn)，年均氣溫為14.0～14.7 ℃，年降雨量約1 500 mm，降雨多集中在5-10月，占全年降雨量的80%以上，雨熱同期，無(wú)霜期約為350 d，熱量充沛，年均日照時(shí)數(shù)1 454～1 714 h. 土壤類(lèi)型以棕黃色石灰土為主. 主要植被類(lèi)型為亞熱帶常綠落葉闊葉混交林，主要喬木有亮葉樺(Betula luminifera)、鹽膚木(Rhus chinensis)、油桐(Vernicia fordii)、響葉楊(Populus adenopoda)、山蒼子(Litsea cubeba)等；主要灌木有珍珠莢蒾(Viburnum foetidum)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)、茅莓(Rubus parvifolius)、插田泡(Rubus coreanus)等；主要草本植物有芒(Miscanthus sinensis)、艾草(Artemisia argyi)、蕨(Pteridium aquilinum)、破壞草(Ageratina adenophora)等. 銻礦開(kāi)采已有60余年，堆渣量巨大，地上植被破壞較為嚴(yán)重. 銻礦堆渣區(qū)經(jīng)自然恢復(fù)后，喬木為亮葉樺(年齡范圍8～15年)，灌木和草本植物主要有密蒙花(Buddleja officinalis)、苧麻(Boehmeria nivea)、茅莓、插田泡和芒、頭花蓼(Polygonum capitatum)、破壞草、艾草等[27].

1.2 植被調(diào)查及樣品采集

2021年9月在銻礦堆渣區(qū)經(jīng)自然恢復(fù)的4個(gè)植物群落(全部區(qū)域)設(shè)置16個(gè)10 m×10 m的大樣方，記為銻礦區(qū)；在相距銻礦區(qū)20～50 km且以亮葉樺(年齡為8～15年)為建群種的3個(gè)自然群落設(shè)置11個(gè)10 m×10 m的大樣方，記為對(duì)照區(qū). 對(duì)共計(jì)27個(gè)大樣方進(jìn)行群落調(diào)查，在每個(gè)大樣方內(nèi)設(shè)置4個(gè)5 m×5 m的灌木樣方和3個(gè)1 m×1 m草本樣方調(diào)查灌木和草本植物；同時(shí)記錄海拔、坡度、坡向、經(jīng)緯度和郁閉度等基本信息，樣地具體信息見(jiàn)文獻(xiàn)[27]. 調(diào)查指標(biāo)包括：①對(duì)于喬木層，記錄樣方內(nèi)植物名稱(chēng)、株數(shù)、胸徑、高度、冠幅；②對(duì)于灌木層，記錄樣方內(nèi)植物種類(lèi)、高度、蓋度、冠幅、株叢數(shù)；③對(duì)于草本層(包括藤本和蕨類(lèi)植物)，記錄樣方內(nèi)物種名、物種數(shù)、高度、蓋度、株叢數(shù)，并采用收獲法將草本植物按照物種收取地上生物量，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行烘干稱(chēng)重備用.

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

1.3.1物種多樣性

喬木層、灌木層和草本層植物的重要值[28]分別根據(jù)式(1)～(3)進(jìn)行計(jì)算：

式中，IV為重要值，RD為相對(duì)優(yōu)勢(shì)度，RA為相對(duì)多度，RH為相對(duì)高度，RC為相對(duì)蓋度，RAG為相對(duì)地上生物量. 為分析喬木層、灌木層和草本層植物物種豐富程度和多樣性的變化情況，該研究采用物種豐富度、Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Pielou指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方法分別見(jiàn)式(4)～(7)：

式中，R為物種豐富度，S為樣方內(nèi)植物物種數(shù)，H'為Shannon-Wiener指數(shù)，Pi為第i個(gè)物種的重要值，D為Simpson指數(shù).

1.3.2植物高度劃分

為評(píng)估銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)樹(shù)木大小的分布情況，采用Kuijper等[29-30]的方法對(duì)樣方內(nèi)植物高度進(jìn)行劃分：＜10 cm、11～25 cm、26～50 cm、51～75 cm、76～100 cm、101～130 cm、131～200 cm和＞200 cm.

1.3.3群落穩(wěn)定性

采用改進(jìn)的Godron穩(wěn)定性測(cè)定法[31]分析群落的穩(wěn)定性. 其原理是：首先將群落所有物種(或喬灌草不同層片)的相對(duì)頻度按照大小進(jìn)行排序，然后將物種數(shù)的倒數(shù)和相對(duì)頻度進(jìn)行累積，用百分?jǐn)?shù)表示，以物種數(shù)倒數(shù)的累積百分?jǐn)?shù)(種倒數(shù)累積百分?jǐn)?shù))作為x軸、物種相對(duì)頻度的累積百分?jǐn)?shù)(種累積相對(duì)頻度)為y軸建立曲線(xiàn)圖，使其與直線(xiàn)y=100-x相交〔見(jiàn)式(11)〕，其交點(diǎn)(x，y)即為穩(wěn)定參考點(diǎn)，交點(diǎn)坐標(biāo)與(20,80)的距離為歐氏距離，該距離越小，表示植物群落穩(wěn)定性越高，反之越不穩(wěn)定. 為更好地構(gòu)建擬合曲線(xiàn)，該研究采用一元三次方程進(jìn)行擬合〔見(jiàn)式(10)〕[32].種倒數(shù)累積百分?jǐn)?shù)、種累積相對(duì)頻度分別用式(8)(9)計(jì)算：

平滑曲線(xiàn)擬合方程：

直線(xiàn)方程：

式中，x為種倒數(shù)積累百分?jǐn)?shù)，y為種積累相對(duì)頻度，RCi為第i個(gè)物種的相對(duì)頻度，ST為總物種數(shù).

1.3.4統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2016進(jìn)行整理數(shù)據(jù). 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析前，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的正態(tài)分布及方差齊性. 檢驗(yàn)結(jié)果顯示，物種多樣性和植物高度數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布和方差齊性，因此采用Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)分析銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)物種多樣性的差異，用Dunn法進(jìn)行多重比較(α=0.05)，并采用Bonferroni法對(duì)P值進(jìn)行校正. 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)不同植物高度的物種數(shù)間差異，采用wilcox.test函數(shù)執(zhí)行Wilcox秩和檢驗(yàn)進(jìn)行分析. 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)植物密度符合正態(tài)分布和方差齊性，因此采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)分析銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)植物密度間的差異，所有統(tǒng)計(jì)分析和繪圖均在R 4.0.5軟件中進(jìn)行，所有數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean±SE).

2 結(jié)果與分析

2.1 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)植物群落組成

銻礦區(qū)統(tǒng)計(jì)的植物有22種，分屬于14科18屬，低于對(duì)照區(qū)植物(30科53屬68種)(見(jiàn)表1). 銻礦區(qū)物種以豆科(Leguminosae)、禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、薔薇科(Rosaceae)和蕁麻科(Urticaceae)為主(2～4種)(見(jiàn)表2)，且以被子植物的雙子葉植物為主，共計(jì)17種(11科13屬)，占總物種數(shù)的77.27%；單子葉植物共計(jì)3種(1科3屬)，占總物種數(shù)的13.64%；蕨類(lèi)植物最少，僅為2種(2科2屬)，占總物種數(shù)的9.09%(見(jiàn)表1). 與銻礦區(qū)不同，對(duì)照區(qū)薔薇科植物在10種以上，菊科5～9種(見(jiàn)表2). 對(duì)照區(qū)被子植物的雙子葉植物共計(jì)55種，占總物種數(shù)的80.88%；單子葉植物6種，占總物種數(shù)的8.82%；裸子植物最少(2種，占2.94%)(見(jiàn)表1).

表1 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)植物群落組成Table 1 Composition of plant community in Sb mining area and control sites

表2 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)群落科內(nèi)數(shù)量排序Table 2 Rank order of plant species number of community in family in Sb mining area and control sites

銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)均以草本植物為主(見(jiàn)表3). 其中，銻礦區(qū)草本植物16種，灌木植物5種，喬木植物1種；對(duì)照區(qū)草本植物33種，灌木植物17種，喬木植物18種. 這表明銻礦區(qū)植物群落灌木層和喬木層植被相對(duì)單一.

表3 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)群落植物生活型Table 3 Plant life form of community in Sb mining area and control sites

植物屬的分布差異較大，銻礦區(qū)植物僅為18屬，僅懸鉤子屬(Rubus)2種，其他屬僅為1種(見(jiàn)表4).對(duì)照區(qū)植物共計(jì)53屬，懸鉤子屬植物5～9種，白酒草屬(Eschenbachia)、鳳尾蕨屬(Pteris)、黃花捻屬(Sida)、莢蒾屬(Viburnum)、木姜子屬(Litsea)和楊屬(Populus)物種為2～4種(見(jiàn)表4).

表4 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)群落屬內(nèi)物種數(shù)量排序Table 4 Rank order of plant species number of community in genus in Sb mining area and control sites

2.2 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)的植物高度

銻礦區(qū)植物高度在101～130 cm、131～200 cm和＞200 cm的物種平均數(shù)顯著低于對(duì)照區(qū)(P＜0.05)(見(jiàn)圖1). 銻礦區(qū)植物密度低于對(duì)照區(qū)，銻礦區(qū)植物以亮葉樺(Betula luminifera)、苧麻(Boehmeria nivea)、密蒙花(Buddleja officinalis)、茅莓(Rubus parvifolius)、水麻(Boehmeria penduliflora)和插田泡(Rubus coreanus)為主，對(duì)照區(qū)植物主要有亮葉樺、油桐(Vernicia fordii)、楊樹(shù)(Populus simonii)、響葉楊(Populus adenopoda)和香樟樹(shù)(Cinnamomum camphora)等(見(jiàn)圖1). 這表明銻礦區(qū)植物高度總體偏低.

圖1 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)群落樹(shù)木再生高度等級(jí)的平均物種數(shù)Fig.1 Average species number of the regeneration plant height classes in Sb mining area and control sites

2.3 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)植物多樣性指數(shù)

銻礦區(qū)喬木層和灌木層物種豐富度和Shannon-Wiener指數(shù)均顯著低于對(duì)照區(qū)(P＜0.05)(見(jiàn)圖2)，其中銻礦區(qū)喬木層和灌木層豐富度分別比對(duì)照區(qū)顯著降低了82.8%和89.5%，Shannon-Wiener指數(shù)分別比對(duì)照區(qū)顯著降低了100%和94.8%；銻礦區(qū)喬木層Simpson指數(shù)和灌木層Pielou指數(shù)均顯著低于對(duì)照區(qū)(P＜0.05)，分別比對(duì)照區(qū)顯著降低了100%和88.0%(P＜0.05)(見(jiàn)圖2).

圖2 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)群落物種多樣性指數(shù)Fig.2 Plant species diversity index of community in Sb mining area and control sites

2.4 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)植物群落穩(wěn)定性

銻礦區(qū)植物群落Godron穩(wěn)定性擬合曲線(xiàn)與y=100-x的交點(diǎn)到(20，80)的歐式距離為6.35，對(duì)照區(qū)為13.83，表明銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)植物群落均不穩(wěn)定.對(duì)于不同層片而言，銻礦區(qū)草本層穩(wěn)定性相對(duì)最高(見(jiàn)圖3和表5). 其他層片Godron穩(wěn)定性擬合曲線(xiàn)與y=100-x的交點(diǎn)到(20，80)的歐式距離由小到大依次為對(duì)照區(qū)草本層(9.05)、銻礦區(qū)灌木層(15.99)、對(duì)照區(qū)喬木層(21.44)和對(duì)照區(qū)灌木層(21.88)(見(jiàn)圖3和表5).

表5 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)不同植物層片的Godron穩(wěn)定性Table 5 Godron stability of different plant layers in Sb mining area and control sites

圖3 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)植物群落及不同植物層片Godron穩(wěn)定性的擬合曲線(xiàn)Fig.3 Godron stability simulated curves of plant community and different plant layers in Sb mining area and control sites

3 討論

3.1 銻礦區(qū)植物群落特征

銻礦區(qū)植物種數(shù)低于對(duì)照區(qū)，銻礦區(qū)共計(jì)22種植物，僅有14科18屬，且多為草本植物；對(duì)照區(qū)物種共30科53屬68種. 銻礦廢渣的堆放造成土壤重金屬含量增加、原有植被喪失，限制了植物根系從土壤中獲取養(yǎng)分，植物生長(zhǎng)受到抑制甚至死亡，導(dǎo)致銻礦區(qū)物種組成低于對(duì)照區(qū)[33]. 黔西北鉛鋅礦開(kāi)采后植被自然恢復(fù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)植物22種，分屬于13科21屬，灌木以醉魚(yú)草屬和懸鉤子屬為主[34]，這與筆者所得結(jié)果相似. 醉魚(yú)草屬和懸鉤子屬物種對(duì)重金屬具有較強(qiáng)的抵抗能力，因而占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位[34]. 銻礦植被恢復(fù)區(qū)多以禾本科和菊科植物為主. 徐華偉[35]研究發(fā)現(xiàn)，不同植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力不同，礦區(qū)植被組成以菊科為主，禾本科次之，其他科植物多為單種科，且個(gè)體數(shù)較少，這與筆者所得結(jié)果相似. 此外，謝永等[36]對(duì)鉛鋅礦廢棄地區(qū)的研究表明，菊科植物野艾蒿(Artemisia vulgaris)的重要值在自然演替11年時(shí)達(dá)到最高峰，為該群落的優(yōu)勢(shì)物種. 野艾蒿對(duì)重金屬的富集能力和轉(zhuǎn)運(yùn)能力極強(qiáng)，如對(duì)鎘(Cd)的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)達(dá)3.992，對(duì)銅(Cu)的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為3.161[35]. 可見(jiàn)該種對(duì)重金屬耐性很強(qiáng)，是礦區(qū)優(yōu)勢(shì)物種. 該研究中對(duì)照區(qū)植物高度＞100 cm的物種數(shù)和密度均高于銻礦區(qū)，表明對(duì)照區(qū)植物更新個(gè)體多于銻礦區(qū)，物種組成豐富. 銻礦區(qū)自然恢復(fù)的植物更新能力較弱，銻礦開(kāi)采導(dǎo)致植物生境土層淺薄，重金屬的毒害作用及干旱的生長(zhǎng)環(huán)境引起幼苗幼樹(shù)死亡率上升、存活率下降，且脆弱的生境無(wú)法給植物幼苗提供生長(zhǎng)條件[37]，因此導(dǎo)致植物群落幼苗、幼樹(shù)少，植物難以進(jìn)一步生長(zhǎng)；此外，海拔和坡向、坡度等的差異均會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定影響，這可能是銻礦區(qū)植物高度顯著低于對(duì)照區(qū)的重要原因.

3.2 銻礦區(qū)植物多樣性

物種多樣性是植物群落重要的特征之一，不僅反映群落中物種的豐富程度和均勻程度，也在一定程度反映著群落物種組成的復(fù)雜程度，物種組成結(jié)構(gòu)會(huì)直接影響物種多樣性[29]. 銻礦區(qū)喬木層和灌木層物種豐富度和Shannon-Wiener指數(shù)均顯著低于對(duì)照區(qū)，表明在銻礦區(qū)自然恢復(fù)過(guò)程中，群落物種組成的復(fù)雜程度依然很低. 稀土礦區(qū)廢棄地人工輔助恢復(fù)8年和11年后灌木層的Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou指數(shù)仍然顯著低于對(duì)照區(qū)[38]，這與筆者所得結(jié)果一致. 銻礦區(qū)惡劣的生境條件阻礙植被恢復(fù)演替進(jìn)程，土壤保水保肥能力低、重金屬污染等問(wèn)題，導(dǎo)致植被定植困難或定植后因水土流失、養(yǎng)分難以供給、小生境環(huán)境不適而無(wú)法正常生長(zhǎng)，此外重金屬毒害作用也導(dǎo)致植被死亡[38-39]. Belay等[40]研究表明，采石對(duì)植被和土壤屬性等均有不利影響，采石區(qū)木本植物的物種豐富度和多樣性顯著低于對(duì)照區(qū). 但也有研究表明，鉛鋅礦堆積區(qū)經(jīng)過(guò)自然恢復(fù)后，林下物種多樣性顯著高于對(duì)照區(qū)[41]，這是由恢復(fù)年限和樣地選擇差異所致，上述研究中對(duì)照區(qū)距離鉛鋅礦堆積核心區(qū)僅100 m，這種偽對(duì)照區(qū)是造成與該研究不一致的重要原因[41].

3.3 銻礦區(qū)植物群落穩(wěn)定性

Godron穩(wěn)定性分析結(jié)果顯示，銻礦區(qū)群落、灌木層和草本層均處于不穩(wěn)定狀態(tài)，表明該群落處于不穩(wěn)定的演替早期階段. 這與銻礦區(qū)惡劣的生境條件有關(guān)，銻礦區(qū)土壤蓄水能力差，養(yǎng)分和水分極度匱乏，且受到銻、砷(As)等重金屬的危害，導(dǎo)致植被處于逆境脅迫狀態(tài)而難以更好地生長(zhǎng). 由于在局部可共享資源稀缺環(huán)境中生長(zhǎng)，植物種間和種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，致使群落穩(wěn)定性低[42]. 張琳等[43]對(duì)露天煤炭排土場(chǎng)南坡植物群落穩(wěn)定性的分析發(fā)現(xiàn)，恢復(fù)2年的排土場(chǎng)植物群落Godron穩(wěn)定性明顯高于恢復(fù)7年和10年的植物群落，這與筆者所得結(jié)果相似. 銻礦區(qū)群落、灌木層和草本層穩(wěn)定性均高于對(duì)照區(qū)，這可能是Godron穩(wěn)定性主要由群落中優(yōu)勢(shì)物種的比重決定，植物群落組成在一定程度上影響該群落的穩(wěn)定性[43]. 喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性決定了植物群落的不穩(wěn)定，唐靜等[44]對(duì)貴州獨(dú)山4個(gè)自然森林群落穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這些自然森林群落均不穩(wěn)定. 該研究中對(duì)照區(qū)亮葉樺群落及不同層片均不穩(wěn)定，這與該群落演替階段有關(guān). 一般認(rèn)為，較高的物種多樣性是群落穩(wěn)定的基礎(chǔ)[45]；越來(lái)越多的研究[46]表明，群落穩(wěn)定性與多樣性有時(shí)并不一致，甚至相反，這表明物種多樣性與群落穩(wěn)定性間的關(guān)系較為復(fù)雜，還有待進(jìn)一步研究. 該研究中，銻礦區(qū)物種多樣性顯著低于對(duì)照區(qū)，盡管對(duì)照區(qū)和銻礦區(qū)群落均呈不穩(wěn)定狀態(tài)，但穩(wěn)定性依然高于對(duì)照區(qū)，表明不能僅用物種多樣性來(lái)評(píng)判植物群落的穩(wěn)定性. 因?yàn)樵谥参锶郝浣⒌脑缙?，物種多樣性會(huì)逐漸增加，尤其是占據(jù)不同生態(tài)位的功能群植物搭配生長(zhǎng)可以顯著提高植物群落的抵抗力，促進(jìn)植物群落向更高穩(wěn)定性階段發(fā)展；但隨著植物群落的演替以及空間和資源的匱乏，植物群落物種多樣性逐漸降低，但此時(shí)的植物群落結(jié)構(gòu)和組成仍然趨于穩(wěn)定，因此，物種多樣性可能僅能表征群落的某一方面或某一階段[46].

4 結(jié)論

a) 銻礦區(qū)植物共計(jì)14科18屬22種，低于對(duì)照區(qū)的30科53屬68種；豆科、禾本科和菊科植物均有2～4種，且以雙子葉植物為主(共計(jì)11科13屬17種)，占總物種數(shù)的77.27%，除懸鉤子屬物種有2種外，其他均為1屬1種.

b) 銻礦區(qū)植物以亮葉樺、苧麻、密蒙花、茅莓、水麻和插田泡為主. 銻礦區(qū)和對(duì)照區(qū)喬灌植物密度差異不顯著(P＞0.05)，但銻礦區(qū)的植物高度(101～130 cm、131～200 cm和＞200 cm)均顯著低于對(duì)照區(qū)(P＜0.05).

c) 銻礦區(qū)喬木層和灌木層物種豐富度和Shannon-Wiener指數(shù)均顯著低于對(duì)照區(qū)(P＜0.05)，草本層均差異不顯著(P＞0.05). 銻礦區(qū)灌木層和草本層物種單一，銻礦區(qū)物種組成簡(jiǎn)單，物種多樣性低且不穩(wěn)定.