滇西北典型亞高山寒冷地區(qū)植被演替研究.pdf

1、植被不僅是人類耐以生存的源泉，也是人類生存環(huán)境的一部分，而且是環(huán)境中對外界變化反應(yīng)最為敏感的因素之一。植被的發(fā)展有著自身固有的規(guī)律，尊重其規(guī)律，它可以源源不斷地為人類服務(wù)，達(dá)到兩者協(xié)調(diào)統(tǒng)一、共同發(fā)展，否則，植被破壞所引起的逆向演替，會威脅到生態(tài)平衡和人類的生存環(huán)境，人類的發(fā)展也必將受到挑戰(zhàn)。在全球倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的背景下，植被的可持續(xù)利用已成為人類及所有生物生存和持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，同時(shí)，植被遭破壞所引起的生態(tài)問題也日益成為當(dāng)今世界所關(guān)注的重

2、大課題，尤其是在生態(tài)脆弱地區(qū)。滇西北的森林對維系全省、全國乃至東南亞地區(qū)的生態(tài)平衡起著極為重要的作用，到目前為止，國內(nèi)關(guān)于滇西北亞高山寒冷地區(qū)的植被演替研究少見報(bào)道，因此，對滇西北亞高山寒冷地區(qū)這一生態(tài)脆弱帶的植被演替研究，具有極為重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。 本次研究采用空間代替時(shí)間的方法，選取能代表不同演替階段的各種演替類型進(jìn)行研究。按照群落外貌和結(jié)構(gòu)特征，將研究區(qū)域的植被演替分為五個(gè)演替系列。所選研究地區(qū)均能保證是在無人

3、為干擾的情況下進(jìn)行研究，其中以自然演替至頂極的較為穩(wěn)定的落葉闊葉林群落(黃背櫟林)作為研究對照依據(jù)。在選取樣地時(shí)盡量保證立地條件的一致性。從各演替階段的植被變化和土壤理化性質(zhì)變化規(guī)律，客觀揭示亞高山寒冷地區(qū)植被演替的規(guī)律，為相似退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)提供理論依據(jù)和參考。 研究表明，隨著演替的正向進(jìn)行，群落的外貌發(fā)生著較大的改變，群落高度逐漸增加，物種組成和生物量從演替初期到演替第四階段一直增加，到演替頂極又有所下降。群落的科、屬、種

4、均有明顯變化，變化幅度為灌木層>草本層>喬木層。從初期到演替頂極前期即第四演替階段，群落的科數(shù)呈現(xiàn)較為明顯的增長趁勢，到演替頂極又有所下降；而群落中的屬和種數(shù)從演替第一階段到演替第三階段呈增長趨勢，從第三階段到演替頂極呈下降趨勢。 根據(jù)不同演替階段中群落植物生活型以及在群落中發(fā)揮功能的不同，研究地區(qū)可劃分為四個(gè)基本功能群：一年生草本、多年生草本、灌木和半灌木、小喬木和喬木。在演替過程中，植物的功能群組成和物種豐富度呈現(xiàn)先增加后降

5、低的趁勢。在以草本為主的演替第一階段，一年生草本植物逐漸被多年生植物所取代；演替進(jìn)行到灌木階段時(shí)，物種豐富度顯著增加，草本種類減少，灌木種類增加；一年生草本比例減少，多年生草本比例增加。演替中期，群落內(nèi)物種豐富度達(dá)最大，灌木種類繼續(xù)增加，一年生草本較之上一階段又有所下降，多年生草本仍處于增長趨勢，這一階段群落生活型多樣化程度最大。在演替末期，隨著喬木種的大量出現(xiàn)，一年生草本植物和喜陽的多年生草本逐漸消失，取而代之的是一些喜陰、喜濕的多年

6、生草本。灌木種類在演替頂極前期豐富度達(dá)最大。各功能群的組成比例變化反應(yīng)了演替過程中群落結(jié)構(gòu)趨向于復(fù)雜和穩(wěn)定。在整個(gè)演替過程中，從草本層方面，演替初期各個(gè)多樣性指數(shù)均較大，隨著演替的進(jìn)展，草本層多樣性有逐漸下降的趨勢，到演替項(xiàng)極時(shí)達(dá)最小值；在灌木層面上，隨演替正向進(jìn)行，各階段Gleason指數(shù)、Margalef指數(shù)及Shannon-Wiener指數(shù)均呈現(xiàn)先增大趨勢，當(dāng)演替進(jìn)行至第四階段時(shí)，達(dá)最大值，進(jìn)行至演替頂極時(shí)又有所下降，但較之前三個(gè)

7、演替階段也有明顯增大趨勢。只有Pielou均勻度指數(shù)在第三演替階段時(shí)即達(dá)最大值，一直到演替頂極又有所下降；在有喬木出現(xiàn)的后三個(gè)演替階段上，各多樣性指數(shù)均呈現(xiàn)隨正向演替的進(jìn)行而逐漸增大的趨勢，到演替頂極時(shí)達(dá)最大值，總體來看，演替過程除草本層外，都基本表現(xiàn)出多樣性良性增加的趨勢。 不同演替群落階段，其土壤的化學(xué)性質(zhì)對演替的響應(yīng)存在明顯差異。隨著植被的正向演替，土壤各項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)均向良性發(fā)展：土壤PH值逐漸降低；土壤有機(jī)質(zhì)、全N及水解N

8、含量均呈上升趨勢，速效K含量在演替頂極前期達(dá)最大含量，到演替頂極有所下降；且上層土壤養(yǎng)分增加較之下層土壤增加率要大。該地區(qū)土壤化學(xué)性質(zhì)變化與群落的良性發(fā)展呈正相關(guān)。 隨著該地區(qū)植被演替正向進(jìn)行，各階段土壤含水量明顯變化。上層土壤含水量從演替初期至落葉闊葉林階段呈增加趨勢，隨后有所下降，直到進(jìn)行至演替頂極的黃背櫟群落時(shí)達(dá)到最大值；下層土壤從演替初期開始增加，到演替頂極時(shí)達(dá)最大含水量；隨著演替正向進(jìn)行，上、下層土壤容重由草本階段至演