松散堆积体边坡植被分布特征及其环境因子解析

松散堆积体边坡植被恢复过程复杂,微地形、植被分布和土壤特征是影响植被恢复的关键因素,该研究旨在进一步阐明各因素对植被分布的影响,为松散堆积体边坡的生态恢复提供科学依据。以黄院采石场松散堆积体边坡为对象,开展自然恢复边坡植被调查及土壤样品采集,采用统计检验、Pearson相关性分析等方法研究植被分布特征及其环境因子。结果表明:(1)松散堆积体边坡植被斑块数量多、景观形状指数大,其中阴坡和半阴半阳坡具有较大的斑块面积和最大斑块指数,最大值分别为22.37 m~2和11.57%,说明植被分布相对分散,生长受环境的空间异质性影响。与阳坡相比,阴坡和半阴半阳坡更利于植物聚集生长。(2)植被多样性在不同坡向间差异显著,阳坡的Simpson优势度指数(C)显著大于阴坡和半阴半阳坡(P<0.01),而Shannon-Wiener多样性指数(H)、Margalef丰富度指数(D)和Pielou均匀度指数(E)表现出相反的规律,说明阳坡植被群落尚不稳定,优势种地位突出,而阴坡和半阴半阳坡的植被丰富度指数高且分布更为均匀。(3)松散堆积体的土壤相对贫瘠,土壤有机质和全氮含量属于“极缺”,土壤有效磷含量等级为“很缺”,若不开展人为辅助工程,植被难以自然恢复。表层覆土对土壤物理性质的影响较大,土壤孔隙度均值为29.92%,其物理结构特性由原本不持水的大孔隙转变为通气性较差的小孔隙。(4)土壤含水量和有效磷含量是影响松散堆积体植被多样性的主要土壤理化因子,而坡向是影响植被变化的主要地形因子。综上可知,通过微地形的调整营造适宜植物生长的微生境,对松散堆积体边坡植被生长具有重要作用,土壤含水量仍是植被恢复的关键因子,在地形营造过程中应优先考虑。

小五台山典型林分枯落物持水恢复能力研究

枯落物层作为森林生态系统的独特层次,截留吸持降水的能力称为枯落物持水能力。降水结束后枯落物暂持水分继续蒸发、下渗,用以调节大气及土壤中的水分以便于下次持水,因此枯落物水分蒸发、下渗的过程亦是其持水能力恢复的过程。以小五台山7种典型林分为研究对象,通过结合野外调查采样及较为符合实际情况的枯落物失水试验,对不同林分枯落物持水恢复能力进行综合研究。结果表明:(1)枯落物层持水能力及可持水量均随着时间逐渐恢复。失水试验进行到8 h时,所有林分未分解层枯落物持水能力恢复到80%以上,除桦树林外的其余林分半分解层枯落物持水能力恢复到60%以上。试验经过12 h后各层枯落物持水能力恢复趋势逐渐缓慢。(2)7种典型林分枯落物未分解、半分解层水分蒸发、下渗过程与持水过程的规律一致,前期蒸发、下渗量较大,后期随着可释放水量的减少而逐渐降低。经拟合蒸发、下渗量与时间符合对数函数关系,蒸发、下渗速率与时间符合幂函数关系。(3)小五台山典型林分枯落物调蓄水分效应总体表现为持水较快,持水后水分蒸发、下渗较慢的特征。通过聚类分析可以将7种典型林分划分为3类调蓄水分功能群。未来在该地区或其他生境相似区域的水源林树种配置中将功能群纳入考虑依据,可以实现发挥枯落物最佳的生态水文功能。