双龙沟矸石治理过程中植物群落演替及物种多样性研究

为了探讨矸石治理过程中植物群落演替及物种多样性,本文运用时空替代法,选择甘肃省天祝藏族自治县双龙沟矸石治理不同年限(2 a、5 a、10 a)和未治理的矸石作为对照(CK)样地,通过对植被调查,分析研究了植物群落演替特征及物种多样性,并揭示其随着矸石治理年限的增加呈现出的变化规律,为祁连山东段双龙沟及其相似地区矸石治理、生态系统修复及生态环境建设提供科学理论基础。研究表明:(1)双龙沟矸石治理过程中,4个样地共出现24科40属55种植物,其中有15科是单科、单属及单种,菊科、禾本科、蔷薇科植物种数达到28种,占总科数的12.5%,总物种数达到50.91%。物种构成表现为:多数种属于少数科,大部分植物种为单科、单属。(2)随着矸石治理年限的增加,群落优势种由一年生或多年生草本植物逐渐转化为多年生草本植物及灌木植物,植物种由对照(CK)的11种,增加到矸石治理5 a时28种,再降到矸石治理10 a的18种,最后垂穗披碱草、早熟禾及沙棘成为该样地的优势种,这三种植物重要值的总和达到48.107。(3)随着矸石治理年限增加,物种数、Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数从CK到矸石治理5 a时逐渐增加,分别达到最大值28、3.506及2.877;Pielou均匀度指数呈现“下降-上升-再下降”的变化趋势,变化幅度不大。Simpson优势度指数呈现出“上升-下降-再上升”变化趋势,矸石治理10 a时达到最大值0.359;(4)矸石治理年限对植物种群数量特征影响较大,株高从CK、2 a到10 a显著增高(P<0.05),盖度从CK到治理5 a、10 a显著增大(P<0.05),植物株数从CK到治理10 a显著增大(P<0.05)。综上所述,祁连山东段双龙沟矸石治理过程中,在人工干预下,矸石治理年限对植被演替及物种多样性影响较大,植物群落逐渐变得单一、稳定。