陳煬森

【摘 要】：對(duì)川西高原某地區(qū)森林生物多樣性及其生態(tài)功能進(jìn)行研究。結(jié)果表明，在相同林分密度林齡不同的云杉人工林中，隨著林齡的增長(zhǎng)，云杉人工林的物種多樣性逐漸增加，其生態(tài)功能也隨之增強(qiáng)。

【關(guān)鍵詞】：川西高原；森林生物多樣性；生態(tài)功能

【 引言】：生物多樣性是指在一定時(shí)間和一定地區(qū)所有生物（動(dòng)物、植物、微生物）物種及其遺傳變異和生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性總稱(chēng)。自從人類(lèi)邁入高速發(fā)展的階段，重工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等的發(fā)展對(duì)資源的消耗是十分巨大的，對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的破壞也是非常嚴(yán)重的，也因此造成了許多生物的滅絕。據(jù)可靠的數(shù)據(jù)說(shuō)明每天約有100多種生物在地球上絕滅，很多生物在沒(méi)有被人類(lèi)認(rèn)識(shí)以前就消亡了，這對(duì)人類(lèi)無(wú)疑是一種悲哀和災(zāi)難。對(duì)地區(qū)生物多樣性進(jìn)行研究，能夠讓人們真切認(rèn)識(shí)到當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生物系統(tǒng)帶來(lái)的破壞，我們的生態(tài)環(huán)境正在變得十分脆弱，未來(lái)將會(huì)威脅到人類(lèi)的發(fā)展。川西高原地處長(zhǎng)江上游地區(qū)，曾經(jīng)具有豐富的物種多樣性和強(qiáng)大的生態(tài)功能，但過(guò)度的采伐和草原放牧，使得川西高原的美景不再，生物多樣性遭到嚴(yán)重破壞，生態(tài)環(huán)境變得十分脆弱。本文主要是為了研究川西高原森林生物多樣性及其生態(tài)功能的變化，為森林的保護(hù)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1.研究區(qū)概況

研究區(qū)位于四川省阿壩州松潘縣，地理坐標(biāo)介于北緯32°06′-33°09′，東經(jīng)102°38′-104°15′之間；地貌東西差異明顯，以中山為主，地形起伏顯著，相對(duì)高差比較大，屬高原地貌，海撥3330米-5588米；氣候具有按流域呈明顯變化的特點(diǎn)，小氣候多樣且災(zāi)害性天氣活動(dòng)頻繁；降水分布不均，但干雨季分明，雨季降水量占全年降水量的72%以上，多年平均氣溫5.7℃，年極端最低氣溫為零下21.1℃，多年平均降水量720毫米。

該區(qū)植被主要有喬木和草地兩大類(lèi)型，森林主要建群種以云杉為主；灌叢以竹、為主；主要草本植物有松貝、羊肚菌等野生珍貴中藥材和食用菌類(lèi)，還有大黃、羌活等中藥材。該區(qū)內(nèi)的森林類(lèi)型主要包括天然林和人工林，我們主要研究人工林。

2.研究方法

2.1樣地調(diào)查

人工林分幼齡和中齡兩個(gè)年段調(diào)查，每個(gè)林齡的林分布置5個(gè)1010m2的樣地，每個(gè)樣地內(nèi)布置3個(gè)22 m2的灌木叢樣本，每個(gè)灌木叢樣本內(nèi)再布置3個(gè)11 m2的草本樣本。調(diào)查內(nèi)容主要包括喬木的種類(lèi)、高度、胸徑、樹(shù)齡和個(gè)體數(shù)；灌木層的種類(lèi)、高度、蓋度和個(gè)體數(shù)；草本層的種類(lèi)、高度和蓋度。

2.2土壤調(diào)查

在每個(gè)樣地內(nèi)，從地表至1.2m深之間，每0.4m采集一個(gè)土壤樣本。土壤的物理性狀分析：?jiǎn)挝惑w積的土壤干重（m）和土壤飽和含水量（c）均采用環(huán)刀法測(cè)定，其中m=環(huán)刀內(nèi)的土壤干重（g）/環(huán)刀體積（cm3）；C=（土壤飽和水重量-土壤干重）/土壤干重；土壤孔隙度O=m/c。土壤的化學(xué)形狀分析：主要是測(cè)定土壤內(nèi)氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)的含量。

2.3數(shù)據(jù)分析

2.3.1物種多樣性指數(shù) 物種多樣性指數(shù)是用簡(jiǎn)單的數(shù)值表示群落內(nèi)種類(lèi)多樣性的程度，用來(lái)判斷群落或生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性指標(biāo)。在清潔或良好環(huán)境中，生物種類(lèi)多樣，數(shù)量較少；在環(huán)境惡化或污染條件下，敏感種類(lèi)消失，耐污種類(lèi)發(fā)展，種類(lèi)單純，但數(shù)量可能很大。多樣性指數(shù)可用來(lái)表示環(huán)境質(zhì)量的變化，優(yōu)點(diǎn)是對(duì)物種名稱(chēng)鑒定要求不嚴(yán)格，應(yīng)用比較方便。當(dāng)前應(yīng)用的物種多樣性指數(shù)主要是Shannon-Wiener多樣性指數(shù)HP=-∑（PilnPi）（i=1，2…n），式中Pi是i物種重要值占所有物種總重要值的比例。

2.3.2物種豐富度指數(shù) 物種豐富度指數(shù)反映一個(gè)群落或環(huán)境中物種種類(lèi)的多少，是表示生物聚居（或樣品）中種類(lèi)的豐富程度。本次研究主要采用Gleason指數(shù)d=S/lnA，式中，S為物種數(shù)目，A為樣本面積。

2.3.3蓄水量 土壤蓄水量（S）主要由土壤孔隙度決定，Si=OHi1/10，式中，Si為土壤蓄水量（mm），O為土壤孔隙度（%），Hi為土壤深度（cm）。

3.結(jié)果分析

3.1森林物種多樣性特征

本研究區(qū)內(nèi)的人工林主要是密度相同林齡不同的云杉。分析結(jié)果表明，同樣的造林密度下，不同林齡段的云杉物種多樣性指數(shù)（H）和物種豐富度指數(shù)（d）有真顯著的不同。幼齡的云杉林喬木層、灌木層、草木層的物種多樣性指數(shù)分別是0，0.69，1.02；物種豐富度指數(shù)分別是0.20，1.49，2.58。中齡的云杉林喬木層、灌木層、草木層的物種多樣性指數(shù)分別是0，0.81，1.17；物種豐富度指數(shù)分別是0.20，2.23，4.85。這表明人工林的物種多樣性隨著林齡的增長(zhǎng)呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。具體見(jiàn)表1。

3.2物種多樣性的生態(tài)功能

主要指人工林物種多樣性帶來(lái)的土壤改良作用。物種多樣性指數(shù)和物種豐富度指數(shù)的研究結(jié)果表明（見(jiàn)表2），中齡的云杉人工林總的物種多樣性指數(shù)和物種豐富度指數(shù)與幼齡的云杉人工林相比，分別增長(zhǎng)了15.79%和70.49%，對(duì)土壤的改良作用也非常明顯，體現(xiàn)在土壤有機(jī)質(zhì)提高了41.10%，氮提高了41.02%，磷提高了41.27%，鉀提高了32.51%，林區(qū)土壤蓄水量提高了4.90%。根據(jù)上述結(jié)果可知，人工林隨著林齡的增加，不僅生物多樣性在逐漸提高，其帶來(lái)的生態(tài)功能也在逐漸增強(qiáng)。

結(jié)語(yǔ)

從以上研究可知，隨著林齡的增長(zhǎng)，人工林的物種多樣性在逐漸增加，其生態(tài)功能也逐漸增強(qiáng)。因此，加強(qiáng)人工造林和人工林的撫育是豐富森林物種多樣性，增強(qiáng)林區(qū)生態(tài)功能的重要方法。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]彭培好，彭俊生，王成善，等.川西高原森林多樣性及其生態(tài)功能的研究[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，30（4）：436-440.