山西麦捷煤矿不同功能区植物物种多样性研究

作者简介：原沁波（1977—），男，山西沁水人,博士,工程师,主要从事环境影响评价方面的研究工作。

企业宣传,打破在人们心中根深蒂固的认识——“用这么一大块地就养这几只鸟,太不值得了”,监督政府、企业和公民守法经营。

在遵守国家法律法规的前提下,引导当地政府和有关部门、企业遵循自然规律,保护生态环境,可持续发展经济。在允许开发的区域,适度有序地规划实施人工和半人工的湿地生态系统与自然的湿地生态系统相结合的生态修复保护工程,为在不同的时段内的不同的水鸟栖息和繁衍拓展一定的生存空间,对自然湿地适度调节和生境多样化要求的补充,保持盐城自然保护区生态环境的独特性、多样性和差异性,保全盐城自然保护区生态旅游价值。在这基础上继续探索研究,走出一条更加适合本地区生态保护与经济互利共惠的新路子,促进生态旅游可持续发展。

4研究实践感想

经过研究实践,了解了盐城自然保护区在生态、文化和旅游融合发展方面的现状,更是深深感受到盐城自然保护区在生态保护、文化建设和旅游开发融合发展方面进行的研究和实践,期望成为全国的示范。领略到以前少有见到的自然滩涂风光,产生了对神奇的大自然的敬畏之情。

在整个研究实践过程中,用理论指导实践,在实践过程中深化对理论的理解。我们意识到生态、文化和旅游融合发展的各自承担和融合发展的重要性。

参考文献：

［1］ 吕士成.盐城沿海滩涂丹顶鹤的分布现状及其趋势分析［J］.生态科学,2008,27(3):154~158.

［2］ 吕士成.丹顶鹤在盐城地区的分布［J］.野生动物,1989(1):19~21.

［3］ 吕士成.人工湿地对丹顶鹤越冬分布的影响［J］.江苏农业科学,2007(4):242~245.

［4］ 王会,楚国忠,钱法文.江苏盐城国家级自然保护区1999年~2000年丹顶鹤越冬调查报告［C］/ /郑光美.中国鸟类学研究.北京:中国林业出版社,2000.方山国家森林公园。将以麦捷煤矿工业广场及矸石场为中心,以井田范围为基本影响调查范围,再向周围地区适当扩大的基础上进行。

3研究方法

3.1样地的选择和调查

野外调查采用典型抽样法,在调查范围内具代表性地区共设17个样方(表1)。其中包括乔木群落样方1个,灌丛群落样方13个和草本群落样方3个。乔木样方大小为10m×10m,每个样方对角线上设4m×4m灌木样方2个,每个灌木样方对角线上设1m×1m草本样方2个。调查内容包括:乔木种的多度、高度、胸径、盖度;灌木和草本植物的平均高度和盖度。同时记录各群落的综合特征和生境特征,包括群落总盖度、各层分盖度、海拔、经纬度、坡度、坡向、土层厚度以及人类活动干扰等。

表1各样地基本情况

样地号代表性样地包括样方地理位置1拟建矸石沟矿区东北角1拟建矸石沟以西50m沟谷中2拟建矸石沟西北100m沟谷中2拟建矸石沟矿区林缘3拟建矸石沟西北120m群落边缘3方山矿区东南部4矿区东南部公路两侧阳坡上5矿区东南部公路两侧阳坡上4方山国家森林公园6方山国家森林公园后山阳坡7方山国家森林公园前山8方山国家森林公园前西南阳坡5新建回风立井旁9工业场地回风立井以西20m山坡上10工业场地回风立井以西50m山坡上11工业场地回风立井以西100m沟谷中6煤矿主井工业场地12煤矿主井工业场地周围50m沟谷中13煤矿主井工业场地周围100m沟谷中14煤矿主井工业场地周围150m山坡上15煤矿主井工业场地周围300m山坡上7矸石沟16煤矿工业场地以西的矸石沟谷中17矸石沟周围的山坡上

3.2数据处理

在分析中,以重要值作为分析的数量指标［2］,其计算方法为:

乔木重要值=(相对盖度+相对高度+相对多度)/3,

灌木重要值=(相对盖度+相对高度)/2,

草本重要值=(相对盖度+相对高度)/2。

参考目前国内外植物群落物种多样性研究中常用的指数,本研究选取以下多样性指数:

丰富度指数:R=S。

物种多样性指数:

Simpson指数:λ=∑si=1Ni(Ni-1)/［N(N-1)］,

Shannon-wiener指数:H=-∑si=1NiNInNiN。

均匀度指数:E1=H′In(S)。

式中:S为每个群落中的物种数,N为每个群落中全部物种的重要值之和,Ni为第i个种的重要值。

4结果与分析

4.1物种组成

调查中共记录种子植物63种,隶属于26科,54属。7个样地的物种组成统计见表2。其中,煤矿主井工业场地内物种较为丰富,隶属12科,23属,共24种种子植物。而样地7,即矸石沟调查样地中,仅含有6科,9属,矸石沟周围为黄土丘陵,主要植被以灌草丛为主,耐旱性草本居多。

表2各样地物种组成统计

样地号科属种1111616212131431118194777571213612232476910总计265463

4.2群落类型

依据群落外貌、种类组成特点和建群种的一致性［3］,结合调查结果的生态分析和群落特征的生态指数种及其组合,划分为7个群落类型。

辽东栎群落(Ass.Quercus wutaishanica),包含样方1、2、3,采集地点为拟建矸石沟的东北角及矸石沟林缘。该群落主要分布于海拔为1305m的山沟内。土壤水分较差,土层厚度20cm。样方内辽东栎(Quercus wutaishanica)为单优种。灌木层总盖度85%~90%,优势种为黄刺玫(Rosa xanthina)和胡枝子(Lespedeza bicolor),伴生有金银忍冬(Lonicera maackii)、水栒子(Cotoneaster multiflorus)、杠柳(Periploca sepium)和山桃(Amygdalus davidiana)。草本层总盖度50%,优势种为展枝唐松草(Thalictrum squarrosum),此外还有旋覆花(Inula japonica)、林荫千里光(Senecio nemorensis)、野老鹳草(Geranium carolinianum)、穿龙薯蓣(Dioscorea nipponica)、披针薹草(Carex lancifolia)等为伴生种。

黄刺玫群落(Ass.Rosa xanthina),包含样方4、5、15、16,采集地点为方山采矿区东南部和主井工业场地。该群落分布于海拔1277~1366m的山坡上。灌木层总盖度70%~85%,优势种为黄刺玫、胡颓子(Elaeagnus pungens)、金花忍冬(Lonicera chrysantha)、毛榛(Corylus mandshurica)和小叶丁香(Syringa pubescens)为伴生种。草本层总盖度65%~85%,蛇莓(Duchesnea indica)、铁杆蒿(Tripolium vulgare)为优势种,此外有无芒雀麦(Bromus inermis)、拂子茅(Calamagrostis epigeios)、小红菊(Chrysanthemum chaneti)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)、柯孟披碱草(Elymus kamoji)、车前(Plantago asiatica)、山蒿(Artemisia brachyloba)、地榆(Sanguisorba officinalis.)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、茜草(Rubia cordifolia)、白羊草(Bothriochloa ischaemum)、山野豌豆(Vicia amoena)和石防风(Peucedanum terebinthaceum)等伴生。

金花忍冬群落(Ass.Lonicera chrysantha),包含样方6、7、8、9.,采集地点为方山国家森林公园后山和新建回风立井旁。主要分布于海拔为1265~1360m的山坡上。灌木层总盖度55%,优势种金花忍冬,伴生有油松(Pinus tabuliformis)。草本层总盖度90%,优势种为益母草(Leonurus japonicus)和刺儿菜(Cirsium setosum),覆盖度达40%,还有节节草(Commelina diffusa)、葎草(Humulus scandens)、蛇莓和铁杆蒿等为伴生种。

刺儿菜群落(Ass.Cirsium setosum),包含样方10、11,采集地点为矿区新建回风立井周边。该群落主要分布于海拔1265m的山地。草本层总盖度65%~90%,优势种为刺儿菜、黄花蒿(Artemisia annua)和水蓼(Polygonum hydropiper.),覆盖度均达30%~50%,此外还有皱叶酸模(Rumex crispus)、苍耳(Xanthium sibiricum)、灰绿藜、狗尾草、小花鬼针草(Bidens parviflora)等为伴生种。

杠柳群落(Ass.Periploca sepium),包含样方12、13,采集地点为煤矿主井工业场地。主要分布于海拔为1227m的山地沟谷地。周围地貌以黄土丘陵为主,土层较厚。杠柳、黄刺玫为灌木层优势种,覆盖度为90%。草本层总盖度为55%,草本层优势种为披针薹草,覆盖度达40%,还有风毛菊(Saussurea japonica)、牻牛儿苗(Erodium stephanianum)、狼尾草、茜草和小红菊等为伴生种。

油松群落(Ass.Pinus tabuliformis),包含样方14,采集地点为矿区主井工业场地周边。该群落分布于海拔为1227m的沟谷地。油松为乔木层中单优种,总盖度为40%。样方内含油松23株,平均高度为6m。灌木层总盖度80%,优势种为千金榆(Carpinus cordata),伴生有毛榛、沙棘(Hippophae rhamnoides)和金花忍冬。草本层总盖度90%,优势种为小红菊,覆盖度达50%,此外还有铁杆蒿、鹅观草、千里光(Senecio scandens)、徐长卿(Cynanchum paniculatum)和鬼针草(Bidens pilosa)等伴生。

灰绿藜群落(Ass.Chenopodium glaucum),包含样方17,采集地点为矸石沟,该群落主要分布于海拔为1253m的沟谷地,周围为黄土丘陵,水分土壤条件较好。草本层总盖度80%,优势种为灰绿藜,覆盖度达50%。此外还有黄花蒿、苍耳、狗尾草等为伴生种。

4.3代表地段物种多样性指数

样方内群落物种多样性的大小排序依次为草本层＞灌木层＞乔木层,乔木层的优势种为油松、辽东栎。灌木层优势层片为黄刺玫、金花忍冬、其次是毛榛、胡颓子和三裂叶绣线菊(Spiraea trilobata),草本层重要物种集中于菊科、禾本科、藜科和蓼科,多为耐贫瘠耐干旱物种。从表3中统计分析可以看出,代表地段的群落物种多样性从大到小依次为:方山国家森林公园＞煤矿主井工业场地＞方山矿区东南部＞矸石沟＞拟建矸石沟矿区林缘＞拟建矸石沟矿区东北角＞新建回风立井旁。代表地区物种多样性和丰富度指数R的变化表现出较好的一致性,而均匀度却呈现出不同的变化趋势。

表3代表地区多样性对比

样地号丰富度R多样性λ多样性H'均匀度E1均匀度E511.0000.4243.1111.9472.01221.4010.4253.4351.9682.08231.2000.4393.2541.9261.97240.7000.7122.2641.9652.00850.7000.3571.9561.2661.27060.9580.5012.8941.9021.94070.6000.4341.9441.4221.440

2014年5月绿色科技第5期5结语

由于研究地的海拔变化范围不大,样地的气候环境相似,海拔变化所引起的热量、水分等气候因素对于多样性的影响不大,本研究主要分析了矿山开采所引起的多样性指数的变化,这也是本研究区最主要的影响因子。

多样性指数和均匀度指数能较好地刻画不同群落的物种组成和群落组织化程度的差异性,丰富度指数反映出群落环境对群落成员的影响,多样性和丰富度有正相关关系,均匀度指数和丰富度指数不存在相关性。代表区域内的多样性、均匀性和丰富度三个指数表现出相似的变化趋势,生境的相似性导致群落间的多样性指数有较好的相关性。代表地段的群落物种多样性最高的为方山国家森林公园和煤矿主井工业场地,这与其所属环境有关。新建回风立井旁,生态破坏较为严重,物种多样性最低,常年受煤矿开采烟尘、SO2、石油类物质影响。代表地区物种多样性主要反映了调查区各部分地区生境、干扰程度的差异性。

参考文献：

［1］ 高小峰,谷依露,朱思睿,等.邵新煤矿开采对当地植物多样性影响的评价［J］.科技促进发展,2011(6):43~45.

［2］ 郭东罡,上官铁梁,白中科,等.山西太岳山油松群落对采伐干扰的生态响应［J］.生态学报,2011,31(12):3296~3307.

［3］ 宋永昌.植被生态学［M］.