评估龙须草植被恢复模式效果

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1、评估龙须草植被恢复模式效果　　紫色土是湖南省主要土壤类型之一，靠自然力难以重建植被。20世纪90年代以来，采取开山掘壕、挑填客土等措施造林、退耕还林，但由于树种与土性不相适应和人工还林的林分结构单一，收效甚微，不能从根本上解决问题。植被恢复和土壤环境演变互相制约互为动力，退耕地自然恢复过程中可通过植被改善土壤肥力，从而提高退耕地土壤环境质量，因此植被恢复是重建紫色土地区生态系统的核心。龙须草(Eulaliopsisbinata)属禾本科，是防治水土流失的先锋物种，其适应范围广、抗逆性强、根系发达，能在盐碱地上良好

2、生长。龙须草-灌-乔复合种植恢复模式可以显着改善紫色土生物学性质和理化性质，有效防止土壤养分流失，对紫色土年侵蚀模数和年径流量的防治效果分别为97.9%和80.3%，起到培肥土壤的作用。目前对龙须草的研究主要是镉的耐受性、低温胁迫、建立再生体系等方面，针对引入龙须草后的植物群落特征、土壤环境变化情况和以龙须草为先锋种的植被恢复模式自身调控方面的研究甚少。　　群落物种多样性可以表征群落生态系统特征及其变化演替的规律。分析植物群落特征对环境的响应，可以深入讨论群落在环境梯度上的间断性和连续性，而分类和排序是研究植被、

3、群落、物种和环境因子关系的必要手段。双向指示种分析(Te;～113°16'32″，N26°07'05″～27°28'24″)进行。该地属中亚热带季风湿润气候，年均降水量1247mm，年际变化较小且年内分布不均匀，多集中于69月，7月平均气温29.3℃，年平均气温17.9℃。地形属低山丘陵，土壤为紫色页岩发育而成的紫色土，海拔60～90m，土层厚度30cm左右。　　2研究方法　　2.1样地设置　　选择3种恢复地模式，人工恢复地Ⅰ是2

4、年生龙须草与多种乔灌木组成的群落草地，其平均草层厚度约为45cm，移栽于2006年5月中旬，种植密度为4万蔸/hm2，覆盖度40%;人工恢复地Ⅱ是覆盖度大于80%的2年生龙须草与多种乔灌木组成的群落草地，移栽信息同人工恢复地Ⅰ;自然恢复地Ⅲ是紫色土地区最常见的自然野生草地，少有灌木和乔木，覆盖度50%。在人工恢复地Ⅰ、Ⅱ中，乔灌木为当地自然存在，草种为后植，3种恢复模式的物种组成见表1。每种模式重复3次，用a、b、c表示，共组成18个样方。因地形差异，每种恢复模式分坡上位和坡下位取样，采用赋值法对坡位进行标记，其

5、中1代表坡上位，2代表坡下位。同时，将3种恢复模式作为环境变量进行数据分析，与坡位标记法保持一致，赋值信息为1代表自然恢复地Ⅲ，2代表人工恢复地Ⅰ，3代表人工恢复地Ⅱ。　　2.2调查方法　　2.2.1植被调查采用典型样地法布置样方，乔木样地10m10m，设置3个样方，每个乔木样地内设置4个5m5m的灌木样方，在每个5m5m样方中设置1个具有代表性的1m1m的草本样方进行调查。灌木样方均匀分布于乔木样地中，每个灌木样方内均匀分布1个草本样方。调查乔木、灌木和草本的名称与株数，计算以下植物群落多样性指标:Gleaso

6、n丰富度指数、Shannon-沿坡设置4个10m10m样方，分别在4个角和中间共5个点取表层5cm土样1kg，进行室内分析。本实验样方和取样设置与团队前期研究一致。环境因子的分析指标有土壤全氮量B1、土壤全钾量B2、土壤全磷量B3、土壤pH值B4、土壤有机质质量分数B5、土壤电导率B6、坡位B7和恢复模式B8。其中，土壤pH值和土壤电导率采用直接测量的方法，土壤全氮量、全磷量、全钾量和有机质质量分数数据分别采用半微量开氏法-高氯酸硫酸消煮法、硫酸高氯酸消煮法-钼锑抗比色法、氢氟酸-高氯酸消煮法和重铬酸钾容量法-外

7、加热法计算。　　　　2.3数据分析　　采用Tes;3的数据矩阵，进行TWINSPAN分类分析可以得到紫色土植物群落划分结果。TWINSPAN分类将18个群落样方分为3种类型，这与实验设计的3种植被恢复模式基本保持一致。第1类包括样方2～6、8、11、12、16～18，其中样方2～6属于人工恢复模式I;第2类包括样方1、7、9、10，其中样方7、9、10属于人工恢复地模式Ⅱ;第3类包括样方13～15，都属于自然恢复地模式Ⅲ。其中，第1类(人工恢复模式I)中包含3个自然恢复模式的样方，说明这2种恢复模式的群落多样性指

8、数相似。　　3.3.2不同恢复模式的排序从群落样方与环境因子的RDA二维排序(图3)可知，3种恢复模式下土壤全氮量有显着差别，这说明龙须草的种植提高了土壤养分含量(图3)。从图中可看到，自然恢复模式Ⅲ与人工恢复模式Ⅱ在图中位置相差甚远，表明2种恢复模式在群落组成、数量、生境条件和土壤养分含量等方面的差异性较大。从表5可以看到，人工恢复地模式Ⅱ的群落多样性指数明显高于自然恢