初生演替的生物多样性变化

李闻禧

摘要：随着人类对自然的破坏日益加剧，关于生物多样性的研究日渐引起学界重视，而初生演替的生物多样性则成为了相关研究的核心，也是高中生物教材中中学生难以理解和掌握的难点。基于此，本文就何为初生演替、初生演替的生物多样性变化进行了论述，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发及有助于中学生理解和掌握相关内容。

关键词：初生演替；生物多样性；微生物演替

前言：作为生态学的重要概念，演替指的是一个生物群落代替另一个群落的过程，虽然本文限于研究深度，研究的重点同样集中在植物演替方面，不过微生物演替也将在文中占有一定篇幅，这也是本文研究的创新点所在。

1.初生演替的概念

在原生裸地或原生荒原上进行的演替被称为初生演替，也可以将其视作为在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替。如，砂岩、火山岩、冰川泥等均属于其中的典型，演替具有速度慢、时间长的特点，一般经历三大阶段：侵入定居阶段、竞争平衡阶段、相对稳定阶段。初生演替可以细分为旱生演替系列与水生演替系列。

1.1旱生演替系列

流程為地衣植物阶段→苔藓植物阶段→草本植物阶段→灌木植物阶段→乔木植物阶段，其中不同阶段的具体表现如下：（1）地衣植物阶段。可以细分为壳状地衣、叶状地衣、枝状地衣，三者属于地衣植物阶段的细分内容，随着土壤的不断增多，生长能力强的枝状地衣将全部代替叶状地衣。（2）苔藓植物阶段。在温和多雨季节大量生长，在干旱季节则陷入休眠状态，相较于地衣植物阶段，苔藓植物阶段能够积蓄更多土壤。（3）草本植物阶段。草本植物本身属于低小耐旱种，而随着草本植物逐渐取代苔藓植物，土壤积蓄将进入新的状态，土壤中的真菌、小动物也将不断增多。（4）灌木植物阶段。喜光阳性灌木出现，形成优势灌木群落。（5）乔木植物阶段。阳性乔木树种逐渐形成森林，林下生成灌木和草本植物复合的森林群落[1]。

1.2水生演替系列

流程为自由漂浮植物阶段→沉水植物阶段→浮叶根生植物阶段→直立植物阶段→湿生草本植物阶段→疏林阶段→中生森林阶段，不同阶段的具体表现如下：（1）自由漂浮植物阶段。在各类有机质死亡残体、矿质微粒作用下，湖底不断增高。（2）沉水植物阶段。出现轮藻属植物，金鱼藻、狸藻等出现，受有机质积累较快影响湖底进一步垫高。（3）浮叶根生植物阶段。睡莲等漂浮植物出现，植物残体量进一步提升，更多泥沙沉积。（4）直立植物阶段。水深进一步变浅，个体较大的芦苇、香蒲出现，泥沙拦截能力进一步提升，湖底迅速升高。（5）湿生草本植物阶段。根茎发达湿生沼泽植物大量出现，排水与垫高能力进一步提升。（6）疏林阶段。耐水灌木与乔木出现。（7）中生森林阶段。形成森林，土壤条件逐渐改变。

2.初生演替生物多样性变化

2.1研究对象

为了明晰初生演替的生物多样性变化，笔者选择了黄河三角洲处海陆交接地带作为研究对象，这一研究对象本身属于新生湿地生态系统，由于其形成主要受黄土高原表层肥土影响，这就使得该研究对象存在着不稳定性、易变性、脆弱性特征，而随着黄河三角洲处海陆交接地带成土年龄不断增加，该演替对象便可以视作是初生演替的缩影，这也是笔者选择其作为研究对象的原因。

在黄河三角洲处海陆交接地带的演替过程中，研究对象最早形成了大量盐渍土，且靠海地段的盐化程度较为严重，而在盐渍土的不断发育过程中，盐生植物群落开始按照演化程度在研究对象地带分布，而随着雨水和地下水的不断作用，研究地段的上层盐分不断缩减，低等生物由此出现，黄河三角洲处海陆交接地带也由此真正开始土壤发育。在土壤发育过程中，碱蓬群落作为先锋植物侵入，这就使得土壤的盐分集聚实现了有效缓解，而随着地带性落叶阔叶林群落的演替完成，黄河三角洲处海陆交接地带的土壤将完成脱盐，该研究对象也由此发展道路植被演替的高级阶段[2]。

2.2研究方法

结合机械抽样、样地设置样方的研究方法，即可对植物种相对盖度、高度、品度和重要值进行分析，并由此完成黄河三角洲处海陆交接地带初生演替的生物多样性变化分析，这一研究中初生演替的生物多样性变化主要围绕光板地、减蓬群落、补血草群落、芦苇群落展开。

2.3生物多样性变化

结合业内人士的研究结果不难发现，能够直观衡量生活多样性的多样性指数（HVegetation）在黄河三角洲处海陆交接地带的演替过程中变化明显，随着光板地向芦苇群落的演变，物种水平上种群的多样性和异质性不断提升，由此可见初生演替的不断深入直接导致黄河三角洲处海陆交接地物种数量不断增加、植物群落结构日渐复杂。值得注意的是，安徽铜陵尾矿区形成的初生演替系列，同样能够直观证明初生演替对生物多样性变化带来的积极影响，这点也需要引起学界重视。

3.微生物角度的初生演替多样性变化

同样结合业界关于黄河三角洲处海陆交接地初生演替的相关研究，笔者发现作为研究对象的黄河三角洲处海陆交接地土壤微生物存在着遗传、结构、功能三方面多样性特点，而这些特点便直观说明了初生演替过程中土壤中微生物利用碳源的能力在不断提升。值得注意的是，黄河三角洲处海陆交接地初生演替在土壤的结构多样性特征表现为细菌与真菌总量的先减小后增大，遗传性特征多样性则展现了土壤微生物的代谢类型多样、适应能力强特征。总的来说，微生物的生物量、利用碳源能力、代谢能力虽然直接受到黄河三角洲处海陆交接地初生演替阶段的影响，但微生物群落的功能多样性所受到的影响并不大，由此便能解释黄河三角洲处海陆交接地初生演替生物多样性变化过程出现的种种特征。

结论：

综上所述，初生演替将直接导致生物多样性的变化，而这种变化一般向积极方向发展，即朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善的方向发展。而在此基础上，本文涉及的黄河三角洲处海陆交接地初生演替研究实例，则直观证明了本文具有一定实践价值，这点并未受到笔者本人的高中生身份影响。因此，相关理论研究与实践探索中，本文内容便可以作为参考。

参考文献：

[1]王晓霞，李忠勤，娄恺.冰川前缘土壤微生物原生演替的生态特征——以乌鲁木齐河源1号冰川为例[J].生态学报，2010，3023：6563-6570。

[2]刘梅，阳贵德，孙庆业.铜陵铜尾矿废弃地生物土壤结皮中的蓝藻多样性[J].生态学报，2011，3122：6886-6895。endprint