林 楊 ，文仕知 ，王德明

（中南林業(yè)科技大學(xué) a.風(fēng)景園林學(xué)院；b.教務(wù)處；c.商學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

湘潭錳礦3種不同生境植物群落結(jié)構(gòu)及數(shù)量特征

林 楊a，文仕知b，王德明c

（中南林業(yè)科技大學(xué) a.風(fēng)景園林學(xué)院；b.教務(wù)處；c.商學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

合理的植被恢復(fù)方式能提高生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，進(jìn)而為當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)恢復(fù)重建提供科學(xué)依據(jù)。研究了湘潭錳礦3種不同生境的植物群落（天然次生林群落、礦渣區(qū)域人工植被恢復(fù)群落、礦渣區(qū)自然恢復(fù)群落）的群落結(jié)構(gòu)、生活型、重要值特征、多樣性現(xiàn)狀以及群落間的相似性程度。結(jié)果表明：（1）人工植被恢復(fù)群落共有35種植物，隸屬21科32屬；天然次生林群落共有17種植物，隸屬13科17屬；自然恢復(fù)群落共有14種植物，隸屬14科14屬。各類型植物群落中喬木層、灌木層、草本層的優(yōu)勢(shì)種不同。（2）在3種群落中，人工植被恢復(fù)群落中1年生植物占比例最大，其它2種群落都是高位芽植物占比例最大。（3）各類型的植物群落中Species richness、Shannon-Wiener以及Simpson多樣性指數(shù)顯示：天然次生林群落和人工植被恢復(fù)群落差異不顯著，但是兩者顯著高于自然植被恢復(fù)群落。（4）各類型植物群落相似性程度差異很大，但是自然植被恢復(fù)群落和人工植被恢復(fù)群落差異要略小于自然植被恢復(fù)群落與天然次生林的群落的差異。

植物群落；群落結(jié)構(gòu)；優(yōu)勢(shì)種；植物多樣性；植被恢復(fù)；湘潭錳礦

礦產(chǎn)資源的開(kāi)采活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在土、水與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的嚴(yán)重下降，造成植被破壞、水土流失、地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化、生物多樣性下降等多方面的危害[1-3]。并已經(jīng)受到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界的關(guān)注，許多專家圍繞礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)進(jìn)行了大量的相關(guān)研究，并取得顯著的成果。湘潭錳礦目前已經(jīng)成為生態(tài)環(huán)境極端惡劣、最為脆弱的地區(qū)之一，該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題引起政府的高度關(guān)注。如何迅速恢復(fù)受損的環(huán)境，將產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型，改善當(dāng)?shù)鼐用竦纳姝h(huán)境已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急[4-6]。

森林生態(tài)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的生態(tài)服務(wù)功能[7]，對(duì)于維持區(qū)域的景觀生態(tài)格局[8-9]、功能及其過(guò)程起到關(guān)鍵作用[10-11]。因而，通過(guò)植被恢復(fù)重建則是恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境最有效的方法[12-14]，合理的植被恢復(fù)方式能夠提高生態(tài)系統(tǒng)中植物群落的多樣性，進(jìn)而提高整個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，因此，研究當(dāng)?shù)夭煌车闹参锶郝浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)量特征，尤其是殘存的天然次生林斑塊中植物群落和未經(jīng)人為干擾的自然恢復(fù)群落的結(jié)構(gòu)特征可為人工植被恢復(fù)重建提供有意義的參考。

結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w的生態(tài)環(huán)境特征，按照植物立地條件和生境不同，將植物群落分成三類進(jìn)行研究，一類是天然次生林植物群落，這類型群落特點(diǎn)是位于礦區(qū)的高地（原丘陵山頂部分），土壤以原生土壤為主，生境環(huán)境相對(duì)較好，但是面積不大，都是分散的斑塊；第二類是礦渣堆積區(qū)通過(guò)復(fù)墾而恢復(fù)的植被群落，其立地條件和生境有所改善，但原生土壤覆蓋在地表下幾十米深處；第三類是礦渣堆積區(qū)自然恢復(fù)的植物群落，無(wú)人為修復(fù)措施，其生境條件極其惡劣。

當(dāng)前有關(guān)生態(tài)恢復(fù)對(duì)植物群落的影響的研究多集中在群落的演替階段[15]，而關(guān)于恢復(fù)的方式的合理性和恢復(fù)后對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能的影響研究則較少[16]。從不同類型植物群落結(jié)構(gòu)數(shù)量特征角度進(jìn)行研究，有助于闡明不同生境群落之間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的差異，為重金屬污染地區(qū)的森林恢復(fù)提供理論依據(jù)，本研究從植物群落展開(kāi)研究，目的在于解決兩個(gè)科學(xué)問(wèn)題：（1）3種不同生境的群落結(jié)構(gòu)數(shù)量特征差異；（2）對(duì)礦區(qū)人工植被恢復(fù)進(jìn)行初步評(píng)價(jià)與建議。

1 研究區(qū)自然概況

本研究區(qū)域位于原湘潭錳礦青山露采區(qū)域內(nèi)，距離湘潭市區(qū)14 km，樣地地處東經(jīng)27°53′～28°03′N，112°45′～ 112°55E 之間。樣地屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，夏秋干旱，冬春易受寒潮和大風(fēng)侵襲。光能資源比較豐富，歷年平均日照時(shí)數(shù)1 640～1 700 h。熱量資源富足，平均氣溫16.7～17.4 ℃。降水量較充沛，但季節(jié)分布不均，年際變化大，全年降水量為1 200～1 500 mm。地貌以平原、崗地、丘陵為主，大部分土壤表層覆蓋幾十米的礦渣層。原生森林植被以次生林為主。

植被恢復(fù)示范工程于2011年完成，植物恢復(fù)面積為40 000 m2。種植經(jīng)過(guò)試驗(yàn)篩選的2種喬木：欒樹(shù)Koelreuteria paniculata+泡桐Paulownia（1∶1），行間距和株間距為2 m。以期建立以喬木觀賞植物為優(yōu)勢(shì)種的長(zhǎng)效植物群落以及越冬植物群落，建立適合不同季節(jié)的四類植物組合模式；利用自然生態(tài)系統(tǒng)功能吸引昆蟲(chóng)與鳥(niǎo)類，形成較為完整的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。這樣還可以有效地減少水土流失和地表徑流，同時(shí)通過(guò)植物的富集作用，減弱環(huán)境重金屬污染。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

在礦渣堆積區(qū)植被恢復(fù)范圍內(nèi)中設(shè)置一塊樣地[17]，選取一塊非礦渣堆積的天然次生林樣地作為對(duì)照樣地以及一塊礦渣堆積區(qū)自然恢復(fù)樣地，并在樣地中按照經(jīng)緯網(wǎng)格法選取10塊獨(dú)立樣方（見(jiàn)圖1），每個(gè)喬木樣方邊長(zhǎng)為20 m×30 m；喬木樣方內(nèi)選擇面積為10 m×10 m的兩個(gè)對(duì)角小樣方進(jìn)行灌木樣方調(diào)查；選擇樣方四角和中心點(diǎn)上5個(gè)1 m×1 m進(jìn)行草本小樣方記錄（見(jiàn)圖2）。共調(diào)查喬木樣方30個(gè)，灌木樣方60個(gè)，草本樣方150個(gè)，其中喬灌草的分層根據(jù)文獻(xiàn)[18]劃分。

圖1 樣方布局Fig.1 Quadrats layout

圖2 群落樣方設(shè)置和樣格編號(hào)Fig.2 Quadrats setting and quadrate coding for forest communities

2.2 植被調(diào)查

根據(jù)群落調(diào)查的要求，調(diào)查樣方內(nèi)所有植物的種類、株樹(shù)（叢數(shù)）、蓋度指標(biāo)。記錄環(huán)境因子，并繪制植物群落剖面圖。

2.3 數(shù)據(jù)分析

（1）統(tǒng)計(jì)各樣方植物的胸徑、蓋度、多度和頻度的基礎(chǔ)上，分別計(jì)算喬木、灌木和草本的重要值[19]，計(jì)算方法如下：

式中：Di、Fi和Ai分別代表第i個(gè)物種的相對(duì)多度、相對(duì)頻度、相對(duì)優(yōu)勢(shì)度（喬木為胸徑，灌木和草本為蓋度）。

（2）生活型根據(jù)丹麥植物學(xué)家Raunkiaer的生活型分類[20]，子生活型分為：高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、地下芽植物和一年生植物。

（3）群落多樣性指數(shù)分析根據(jù)物種多樣性的測(cè)度指標(biāo)應(yīng)用的廣泛程度以及不同多樣性指數(shù)的特點(diǎn)，本研究綜合選用：豐富度指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)[21]，相應(yīng)的計(jì)算公式如下：

物種豐富度即植物種數(shù)。Simpson多樣性指數(shù)：

式中：Pi=ni/N，代表第i個(gè)物種的相對(duì)多度。ni代表樣方中第i種植物的株樹(shù)，N代表樣方中所有植物的總株樹(shù)。

（4）群落相似性系數(shù)是指兩個(gè)群落間或者樣地間植物種類組成的相似程度，是群落分析的一個(gè)基礎(chǔ)，目前計(jì)算群落相似性系數(shù)的方法較多，其中Jaccard相似性系數(shù)是目前最為常用的一個(gè)。

式中：a為群落或者樣地A和B共有的物種數(shù)；b為群落或者樣地B有但是A沒(méi)有的物種數(shù)；c為群落或者樣地A有但B沒(méi)有的物種數(shù)。Jaccard相似性系數(shù)的變動(dòng)范圍為0～1，并且可因根據(jù)相似性程度劃分為六個(gè)等級(jí)：一級(jí)完全不相似，Cj等于0；二級(jí)極不相似，0.01＜Cj＜0.25；三級(jí)輕度相似，0.26＜Cj＜0.50；四級(jí)中度相似，0.51＜Cj＜0.75；五級(jí)極度相似，0.76＜Cj＜0.99；六級(jí)完全相似，Cj等于1。

2.4 數(shù)據(jù)處理

群落中的優(yōu)勢(shì)種按重要值確定，數(shù)據(jù)分析處理使用Microsoft公司的表格處理軟件Excel2007進(jìn)行，植物群落的多樣性指數(shù)計(jì)算通過(guò)R語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。通過(guò)單因素方差法檢驗(yàn)不同類型樣地中植物群落多樣性指數(shù)變化。植物群落的單因素方差分析通過(guò)SPSS19.0進(jìn)行。

3 結(jié)果與分析

3.1 群落物種組成

表1統(tǒng)計(jì)了3種不同類型樣地植物群落中所有出現(xiàn)的植物物種的科、屬、種的組成情況，生境的差異導(dǎo)致不同樣地中植物種類的變化規(guī)律有所不同，從而影響到樣地的群落結(jié)構(gòu)的差異。由表1可以得出，天然次生林群落中調(diào)查共有17種植物，隸屬13科17屬，其中薔薇科和禾本科的植物物種數(shù)量最多，各有3個(gè)種，占該類型群落的35.29%；其他的11科11屬中均只有一個(gè)種出現(xiàn)，占該類型群落的64.71%。人工植被恢復(fù)群落中共調(diào)查到35種植物，隸屬21科32屬：其中菊科和禾本科的植物物種數(shù)量最多，其中菊科含4個(gè)屬共6個(gè)種而禾本科含6個(gè)屬共6個(gè)種，這兩科共占該類型群落的34.29%；玄參科、馬鞭草科和莎草科分別含2個(gè)屬2個(gè)種，共占該類型群落的34.29%；莧科含1個(gè)屬2個(gè)種占該類型群落的5.71%；其他的15科15屬中均只有一個(gè)種出現(xiàn)，占該類型群落的42.86%。在礦渣區(qū)域的自然恢復(fù)群落中共調(diào)查到14種植物，隸屬14科14屬，其中每1科只含1屬1種。

根據(jù)表1可以看出在湘潭錳礦區(qū)域內(nèi)植物群

落組成非常簡(jiǎn)單，僅僅出現(xiàn)了35科48屬51個(gè)種，天然次生林群落處于原有丘陵的山頂，被分割成獨(dú)立的小斑塊，邊界干擾很強(qiáng)，邊界植物中禾本科占優(yōu)勢(shì)；人工植物恢復(fù)群落中菊科和禾本科占優(yōu)勢(shì)；自然恢復(fù)群落中無(wú)明顯科占優(yōu)勢(shì)。

表1 不同類型樣地群落物種組成Table1 Species composition of different type sample plots

續(xù)表1The contiuation of table 1

3.2 生活型組成

對(duì)3種不同類型樣地植物群落植物的生活型進(jìn)行分類，根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算出各類型樣地植物群落物種組成的生活型譜。根據(jù)表2得到：在次生林群落中，高位芽植物數(shù)量最多，主要喬木和灌木為主，如楓楊、刺槐等，占群落物種種數(shù)的52.94%；地面芽植物排第二，主要有梔子、淡竹葉等，占群落物種種數(shù)的29.41%；最后是一年生植物，以禾本科的植物為主，如狗尾草等，占群落物種種數(shù)的17.65%。在人工植被恢復(fù)群落中，1年生植物種數(shù)量最多，主要是菊科植物蘇門(mén)白酒草和一年蓬等，以及禾本科的植物稗、牛筋草等，占群落物種種數(shù)的37.14%。地上芽植物種類數(shù)量排第二，其中主要是人為種植的泡桐、欒樹(shù)等喬木和灌木為主，占群落物種種數(shù)的31.43%。地面芽植物種類數(shù)量排第三，主要以多年生的本地草本植物為主，占群落物種種數(shù)的25.71%。地下芽植物種類數(shù)量排第四，主要是蘆葦和燈心草兩種植物，占群落物種種數(shù)的5.72%。自然恢復(fù)群落中，高位芽植物數(shù)量最多，主要零星出現(xiàn)泡桐和楓楊兩種喬木，主要以灌木為主，如鹽膚木、構(gòu)樹(shù)等，占群落物種種數(shù)的64.28%；地面芽植物排第二，主要以五節(jié)芒等喜光草本為主，占群落物種種數(shù)的28.57%；最后是一年生植物，以禾本科的狗尾草為主，占群落物種種數(shù)的7.15%。

根據(jù)表2得到：從天然次生林群落經(jīng)過(guò)人工恢復(fù)群落再到自然恢復(fù)群落，在植物的生活型中具體表現(xiàn)為，高位芽植物種類在天然次生林群落中數(shù)量最多，以喬木灌木為主，到人工恢復(fù)群落中，所占的比例有所下降，一年生植物的種類比例略高于高位芽植物的種類比例，自然恢復(fù)群落中，高位芽植物種類的比例最高，主要以灌木為主。地面芽植物主要是以多年生草本為主，在天然次生林中比例最高，到人為恢復(fù)群落中，受到一年生植物種數(shù)量增多的影響，比例有所下降，而到自然恢復(fù)群落中，比例最高，是以耐重金屬的草本植物為主。

表2 不同類型樣地群落生活型譜Table2 Life forms of different composition of communities at different sample plots

3.3 群落重要值

表3為不同類型樣地群落物種的重要值。

在喬木層中，天然次生林群落共有4種植物，隸屬4科4屬；人工植被恢復(fù)群落共有5種植物，隸屬5科5屬；自然恢復(fù)群落共有2種，隸屬5科5屬。其中天然次生林群落中喬木重要值最大的是烏桕，重要值為40.16%；人工植被恢復(fù)群落中喬木重要值最大的是泡桐，重要值為53.11%；自然植被恢復(fù)群落中喬木重要值最大的是泡桐，重要值為65.06%。

在灌木層中，天然次生林群落共有5種植物，隸屬4科5屬；人工恢復(fù)群落共有5種植物，隸屬5科5屬；自然恢復(fù)群落共有7種，隸屬7科7屬。其中天然次生林群落中灌木重要值從大到小前三位依次為懸鉤子、檵木和梔子，重要值最大的是懸鉤子，重要值為48.40%；人工植被恢復(fù)群落中灌木重要值從大到小前三位依次為黃荊、六月雪和懸鉤子，重要值最大的是黃荊，重要值為28.65%；自然植被恢復(fù)群落中灌木重要值從大到小前三位依次為鹽膚木、構(gòu)樹(shù)和白背葉，重要值最大的是鹽膚木，重要值為47.40%。

在草本層中，天然次生林群落共有8種植物，隸屬4科4屬；人工恢復(fù)群落共有25種植物，隸屬13科22屬；自然恢復(fù)群落共有5種，隸屬5科5屬。其中天然次生林群落中草本重要值從大到小前三位依次為狗尾草、馬唐、蛇莓，其中狗尾草的重要值為39.05%；人工植被恢復(fù)群落中草本重要值從大到小前三位依次為馬唐、一年蓬、空心蓮子草，其中馬唐重要值為17.38%；自然植被恢復(fù)群落中草本重要值從大到小前三位依次為五節(jié)芒、蕨、狗尾草，其中五節(jié)芒的重要值為62.89%。

表3 不同類型樣地群落物種重要值Table3 Important values of communities at different sample plots

3.4 群落物種多樣性

從表4可以得出：天然次生林群落每個(gè)20 m ×30 m的小樣方中有6.10±0.38種植物；人工植被恢復(fù)群落的小樣方中有6.40±0.31種植物，天然次生林和人工植被恢復(fù)群落的差異不顯著（p＞0.05）；自然恢復(fù)群落的小樣方中有3.00±0.47種植物，天然次生林群落和人工恢復(fù)群落的物種豐富度指數(shù)明顯高于自然恢復(fù)群落（p＜0.05）。所有植物的辛普森指數(shù)Simpson和香農(nóng)-威納Shannon-Wiener指數(shù)基本和豐富度指數(shù)反映相同，天然次生林群落和人工恢復(fù)群落差異不大，但是兩者與自然恢復(fù)群落的差異明顯。

喬木層的多樣性3個(gè)指數(shù)都表現(xiàn)為相同規(guī)律：天然次生林群落和人工植被恢復(fù)群落差異不大（p＞0.05），但是兩者與自然恢復(fù)群落的差異明顯（p＜0.05）。

灌木層的多樣性3個(gè)指數(shù)中物種豐富度Species richness和香農(nóng)-威納指數(shù)Shannon-Wiener指數(shù)顯示3種群落差異都不明顯（p＞0.05），辛普森指數(shù)Simpson顯示天然次生林群落和人工植被恢復(fù)群落差異不大（p＞0.05），但是兩者與自然恢復(fù)群落的差異明顯（p＜0.05）。

草本層的多樣性3個(gè)指數(shù)都顯示天然次生林群落和人工恢復(fù)群落差異不大（p＞0.05），但是兩者與自然恢復(fù)群落的差異明顯（p＜0.05）。

表4 不同樣方群落多樣性?Table4 Diversity of communities at different sample plots

3.5 群落相似性

為分析不同類型植物群落結(jié)構(gòu)的相似性，對(duì)所調(diào)查的3種群落進(jìn)行群落相似性分析，其Jaccard相似性系數(shù)見(jiàn)表5。從表5中得出，人工恢復(fù)群落結(jié)構(gòu)和自然恢復(fù)群落結(jié)構(gòu)相似性程度最高，但只達(dá)到0.200 0；與天然次生林群落結(jié)構(gòu)次之，相似性系數(shù)為0.181 8；天然次生林群落與自然恢復(fù)群落結(jié)構(gòu)相似性程度最低，相似性系數(shù)為0.153 8?？傮w而言各種類型的群落間相似性程度均比較低，各個(gè)群落間處于二級(jí)極不相似水平間。

表5 不同類型樣地群落相似性系數(shù)Table5 Similarity coefficients of communities at different sample plots

4 討 論

4.1 群落多樣性特征和生活型

多樣性是評(píng)估群落的穩(wěn)定性和變化的重要指標(biāo)，與生態(tài)服務(wù)功能關(guān)系密切。3類同類型的植物群落中，所有植物和喬木、灌木、草本植物的中Species richness、Shannon-Wiener以 及 Simpson多樣性指數(shù)變化情況基本一致，即：天然次生林群落和人工恢復(fù)群落差異不大（p＞0.05），但是兩者與自然恢復(fù)群落的差異明顯（p＜0.05）。從天然次生林群落到人工植被恢復(fù)群落再到自然恢復(fù)群落，其群落物種的數(shù)量是先增多再減少。其中一年生植物的先鋒植物在人工植被恢復(fù)群落中達(dá)到比例最大，達(dá)到37.14%，而在自然恢復(fù)群落中比例是最小，僅為7.15%，原因是錳礦區(qū)域內(nèi)的天然次生林雖然被堆積的礦渣分割成為不同的小斑塊，受到了一定程度的人為干擾，但是與露天礦渣堆積區(qū)對(duì)比，其立地條件相對(duì)要好很多，植物群落喬、灌、草基本處于一種相對(duì)穩(wěn)定的階段，生態(tài)位分布很合理，多樣性程度較高；在一定條件下天然次生林可以作為周邊區(qū)域的物種擴(kuò)散源。礦渣區(qū)域的人工植被恢復(fù)，人為改造了立地條件，通過(guò)撫育管理，有效的提高了植物的成活率，生態(tài)環(huán)境得到恢復(fù)，但目前正處在恢復(fù)初期，群落結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，大量的先鋒種和外來(lái)植物種的進(jìn)入，生物多樣性增加，植物的更新替換速率很快，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)處于演替的初期。而礦渣區(qū)自然恢復(fù)過(guò)程，由于無(wú)人為的影響，自然恢復(fù)非常緩慢，立地條件的惡劣，導(dǎo)致僅有少數(shù)耐重金屬污染的植物可以生存，極端的環(huán)境導(dǎo)致這些植物生長(zhǎng)不良，物種多樣性程度較低，而且分布不均勻，群落結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，植物的更新速率很慢，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

植物群落的生活型是植物對(duì)所處的環(huán)境因素的一種適應(yīng)，提供了空間分布、生態(tài)位、以及種間競(jìng)爭(zhēng)和共生的相關(guān)信息。在三種類型的植物群落生活型中，在天然次生林群落中以喬本、灌木為主則顯示高位芽的比例占優(yōu)勢(shì)，這種群落是一種相對(duì)穩(wěn)定的群落。而在人工植被恢復(fù)初期出現(xiàn)一年生植物比例占優(yōu)勢(shì)，顯示群落不穩(wěn)定，建群優(yōu)勢(shì)種的作用還沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)，許多一年生植物的生長(zhǎng)受環(huán)境因子的影響極大，表現(xiàn)出一種不穩(wěn)定性，遇到適宜的養(yǎng)分、水分條件以及空間條件就迅速生長(zhǎng)繁殖，在生態(tài)系統(tǒng)中盡可能地去占據(jù)群落中剩余的空間，使地表很快被一年生植物覆蓋。在礦渣區(qū)自然恢復(fù)生境中有少數(shù)幾種喬、灌木，地面芽植物和一年生植物非常少。

4.2 群落結(jié)構(gòu)和相似性特征

不同類型的植物群落優(yōu)勢(shì)種不同，天然次生林群落是以烏桕、刺槐、楓楊、杜英構(gòu)成的長(zhǎng)效穩(wěn)定群落，林下主要耐陰灌木為梔子和檵木，林緣則分布有懸鉤子等灌木，草本植物中位于林下的主要是淡竹葉、蛇莓等耐陰植物，位于群落斑塊邊緣的主要是一年生的狗尾草、馬唐和外來(lái)植物為主。人工恢復(fù)群落的建群種是欒樹(shù)、泡桐為主，并處于幼齡林階段，林冠沒(méi)有形成郁閉層，所以生長(zhǎng)有大量黃荊、六月雪和懸鉤子等喜光陽(yáng)性灌木，草本植物中主要是一年生的先鋒種為主：馬唐、稗等，以及部分外來(lái)植物：一年蓬、空心蓮子草、土荊芥等。自然恢復(fù)群落由于立地條件差，人為干擾嚴(yán)重，喬木層基本沒(méi)有，只有零星分布幾顆楓楊和泡桐，并且有的已經(jīng)死亡，灌木層中主要分布有以鹽膚木、構(gòu)樹(shù)為主的陽(yáng)性植物，所有的灌木長(zhǎng)勢(shì)都很差，草本層中則主要以五節(jié)芒、蕨為主，其中五節(jié)芒占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而其他植物都較少。三種類型植物群落相似性程度都極不相似，但是自然恢復(fù)群落和人共恢復(fù)群落差異要小于其與天然次生林的群落的差異。

4.3 對(duì)植被恢復(fù)建議

本研究對(duì)不同類型的群落結(jié)構(gòu)數(shù)量特征進(jìn)行了對(duì)比分析，如果與天然次生林生境相同的情況下，天然次生林的多樣性指數(shù)更高，群落結(jié)構(gòu)更合理，物種的生態(tài)位寬度更寬，資源利用程度更高，生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能要好于人工林，建議以自然恢復(fù)為主。但是本地區(qū)特殊的生境條件，自然恢復(fù)的時(shí)間太長(zhǎng)，所以前期建議進(jìn)行人工植被恢復(fù)，等生態(tài)環(huán)境得到一定改善后，則可進(jìn)行自然恢復(fù)。

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Analysis on community structure and quantitative characteristics of three kinds of plant communities in three different habitats in Xiangtan manganese area

LIN Yanga, WEN Shi-zhib, WANG De-mingc
(a. School of Landscape Architecture; b. School of Forestry; c. School of Business, Central South University of Forestry and Technology,Changsha 410004, Hunan, China)

Reasonable means of vegetation restoration can improve the ecosystem service functions, and provide a scientif i c basis for the local ecological restoration and reconstruction. The plant community structure, plant life forms, important value characteristics, diversity status and the similarity between communities of three kinds of plant communities in different habitats in Xiangtan manganese area,which included natural secondary forest communities, artif i cial vegetation restoration communities in slag area, and natural restoration communities in slag area. The results show that (1) Thirty fi ve species (which belong to 32 genera and 21 families)；17 species (which belong to 17genera and 13 families) and 14 species (which belong to 14 genera and 14 families) were identif i ed in artif i cial vegetation restoration communities, natural secondary forest communities and natural restoration communities, respectively；Dominant species in these 3 communities varied in tree, shrub and herb layers. (2) Of the three communities, the artif i cial vegetation restoration communities accounted for the largest proportion of annuals, other two communities are phanerophytes being accounted for the largest proportion. (3)Species richness, Simpson and Shannon-Wiener diversity index of various types of plant communities showed that the natural secondary forest communities and the artif i cial vegetation restoration communities’ difference was not signif i cant, but both were signif i cantly higher than that of the natural restoration communities. (4) The degree of similarity among the three communities vary great, but the difference between the natural vegetation restoration communities and the artif i cial vegetation restoration communities was smaller than the natural vegetation restoration communities and natural secondary forest communities.

plant community; community structure; dominant species; plant diversity; vegetation restoration; manganese mine region in Xiangtan city

S718.54+2

A

1673-923X(2014)12-0102-08

2013-10-12

國(guó)家環(huán)保公益性項(xiàng)目《長(zhǎng)株潭重金屬礦區(qū)污染控制與生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究》（200909066）；湖南省“十二五”重點(diǎn)學(xué)科（風(fēng)景園林學(xué)）（湘教發(fā)[2011]76號(hào)）

林 楊，講師，博士研究生

文仕知，博士，教授，博士生導(dǎo)師；E-mail：wenshizhi@163.com

[本文編校：文鳳鳴]