全 文 ：安太堡矿区人工植被在恢复过程中的生态关系 3
张桂莲1 　张金屯2 3 3 　郭逍宇3
(1 中国科学院华南植物研究所 ,广州 510650 ;2 北京师范大学生命科学院 ,北京 100875 ;3 首都师范大学资源环境
与地理信息系统北京市重点实验室 ,北京 100037)
【摘要】　采用 TWINSPAN、DCA 和 DCCA ,从植物种、植物群落与环境因子关系方面对平朔安太堡矿区的
人工植被在恢复过程中的生态关系进行了研究. 结果表明 ,将 63 个样方划分为 12 个群落类型 ,反映了植
物群落与环境梯度之间的关系 ,并列举了各群落的特征. DCA 排序图明显反映出排序轴的生态意义 ,随着
复垦时间的增加 ,土壤含水量也不断升高. DCCA 排序进一步表明了土壤有机质含量是所有因子中对植物
群落发展起决定性作用的主要环境因素.
关键词 　人工植被 　TWINSPAN 分类 　DCA 排序 　DCCA 排序 　安太堡矿区 　恢复生态学
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 01 - 0151 - 05 　中图分类号 　Q948. 3 　文献标识码 　A
Ecological relationships among artif icial vegetations during their restoration in Antaibao mining area. ZHAN G
Guilian1 , ZHAN G Jintun2 , GUO Xiaoyu3 ( 1 South China Institute of Botany , Chinese Academy of Sciences ,
Guangz hou 510650 , China ; 2 Biology Depart ment , Beijing Norm al U niversity , Beijing 100875 , China ;
3 Beijing Key L aboratory f or Resources Envi ronment and GIS , Capital Norm al U niversity , Beijing 100037 ,
China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2005 ,16 (1) :151～155.
By the methods of TWINSPAN ,DCA and DCCA ,and from the aspects of the relations between plant species ,
communities and environmental factors ,this paper studied the ecological relationships among artificial vegetations
during their restoration in Antaibao mining area. 63 collected quadrates were classified into 12 community types
by TWINSPAN ,and the distribution of the communities could comprehensively reflect the influence of environ2
mental factors. DCA ordination indicated that soil water content ,which was increased with restoration time ,was
the main factor restricting the distribution of the communities. DCCA ordination showed that soil organic matter
content was the decisive factor to the development of communities.
Key words 　Artificial vegetation , TWINSPAN classification , DCA ordination , DCCA ordination , Antaibao
mining area , Restoration ecology. 3 国家自然科学基金项目 (30070140)和国家科技攻关资助项目 (962
004205203) .3 3 通讯联系人.
2003 - 11 - 18 收稿 ,2004 - 07 - 12 接受.
1 　引 　　言
矿山开采造成大规模土地破坏 ,在中国乃至世
界 ,都是一个十分严重且日益受到高度重视的问
题[23 ] .平朔露天矿区地处黄土高原东部、山西省北
部的朔州市平鲁境内 ,属黄土丘陵 ———强烈侵蚀生
态脆弱系统[13 ] . 该区是我国生态最脆弱、水土流失
最严重的地区之一. 在此地区进行大规模的露天开
采 ,更加剧了水土流失. 恢复和重建业已退化的生态
系统 ,维持人类生存环境的稳定和持续发展是现代
生态学研究的重要课题[15 ] .
目前 ,我国在恢复生态学方面的代表性工作有
黄土高原水土流失区的治理与综合利用示范研究 ;
广东热带沿海侵蚀台地上开展的退化生态系统的植
被恢复技术与机制研究 ;废弃矿地和垃圾场的恢复
对策研究等[13 ,17 ,18 ] . 对安太堡矿区的生态恢复和植
被重建 , 许多学者已进行了不少研究. 白中科
等[1 ,3 ,4 ]探讨了采矿对土地的扰动特征和生态重建
适用技术体系及生态系统的演替模式 ,从地质环境
角度研究了安太堡矿区生态系统的演变过程、受损
特征和植被恢复对受损生态系统的影响 ;王文英
等[22 ]根据矿区土壤化学性质引种和筛选适宜的矿
区植物 ,论述了矿区生态恢复和重建过程 ;孙泰森
等[21 ]对矿区土地利用及生态效益等复垦中的重要
理论和方法进行了论述. 但对植物群落内部的生态
关系研究 ,揭示植物群落的结构、生态、动态、分类等
基本规律至今尚无报道. 植物群落的分类和排序是
认识一定区域内植被的重要手段 ,是生态系统物种多
样性研究的核心内容[9 ,14 ] .本文运用 TWINSPAN 分
应 用 生 态 学 报 　2005 年 1 月 　第 16 卷 　第 1 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Jan. 2005 ,16 (1)∶151～155
类和 DCA、DCCA 排序对恢复中的人工植被与环境
之间的耦合关系进行了分析探讨 ,旨在揭示该区人
工植被的演替规律 ,为复合生态系统的植被重建、科
学管理和可持续发展提供指导 ,进而保护、改善矿区
自然环境 ,防治环境污染 ,维护矿区生态平衡.
2 　研究地区与研究方法
211 　研究地概况
平朔矿区地处黄土高原晋陕蒙接壤的黑三角地带 ,山西
省的北部 ,地理坐标为 112°10′～113°30E′,39°23′～39°37′
N.地质历史时期 ,本区为森林草原景观. 近 2000 年来 ,由于
破坏了面积广大的原有植被 ,加速了侵蚀地貌的形成 [1 ] . 目
前 ,本区地貌为黄土低山丘陵 ,属典型的温带半干旱大陆性
季风气候. 冬季干旱少雨、寒冷、多风 ,夏秋降水集中、温凉少
风. 矿区年平均气温 418～718 ℃,极端最高温度为 3719 ℃,
极端最低温度为 - 3214 ℃,平均 612 ℃, ≥10 ℃的年积温为
2 200～2 500 ℃. 年降水量 450 mm 左右 ,而年蒸发量却为
降水量的 5 倍左右. 地表植被稀疏、沟壑纵深、水土流失严
重 ,土壤侵蚀模数高达 10 120 t·km - 2·年 - 1) . 无霜期约 115
～130 d. 矿区最大风速 20 m·s - 1 ,8 级以上大风年平均 35d ,
风沙 29 d.
安太堡矿是目前我国建设速度最快、机械化程度最高的
大型露天矿 ,原为中美合资企业 ,于 1985 年兴建 ,1987 年正
式投产. 该矿年产原煤 115 ×107 t ,年剥离岩土 816 ×107 m3 ,
矿坑的剥离物排放已近 115 ×109 t ,占地 528 hm2 ,形成数座
不同形状的人造山 ,主要有南排土场、西排土场、内排土场
等[2 ] .
212 　研究方法
21211 取样 　2002 年 7 月在山西平朔安太堡露天矿区复垦
地内 ,以平台和斜坡的人工植被为研究对象 ,用空间代替时
间的方法确定各样地所处的演替阶段 ,对海拔 1 360～1 520
m 的植被进行调查 ,在西排、南排和内排土场不同海拔高度
设置样方 ,乔木样方大小为 10 m ×10 m ,灌木样方大小为 4
m ×4 m ,草本样方大小为 1 m ×1 m ,共计 63 个. 调查记录内
容包括 : (1)物种名称及每个种的盖度和高度 ,乔木同时要记
录株数及胸径 ; (2)群落综合特征和生境特征 ,包括群落总盖
度、海拔、复垦时间等 ; (3)在每个样方中心 ,除去腐殖质层在
大约 10 cm 深度土层中取一土样[24 ,25 ] . 63 个样方共记录 61
个种 ,得 63 ×61 的原始数据矩阵.
21212 数据处理 　植物种的数据采用重要值作为综合指标.
对每个样方分别计算乔木、灌木和草本植物的重要值 [19 ,28 ] :
乔木重要值 = (相对密度 +相对高度 +相对优势度) / 300
灌木和草本重要值 = (相对盖度 + 相对高度) / 200
土壤数据共分析了土壤有机质、土壤全 N、全 P、电导
率、p H 值、K、Cu、Mn、Zn 等 9 项指标 ,组成 63 ×9 的环境因
子数据矩阵[7 ] . 具体测定方法及仪器如表 1 所示.
表 1 　土壤因子的测定方法及仪器
Table 1 Measurements and instruments for soil factors
土壤因子
Soil factors
土样预处理
Soil pretreatments
采用的方法
Measurements
主要仪器
Instruments
有机质 Organic matter 过 120 目筛的烘干土样 + Ag2SO4、K2Cr2O7、H2SO4 消煮 油浴加热 - K2Cr2O7容量法 电炉、油浴锅、铁丝笼
N 过 120 目筛的烘干土样 + 混合加速剂 + H2SO4 消煮 开氏定氮法 开氏瓶、滴定管、定氮蒸馏器
P 过 120 目筛的烘干土样 + 浓 H2SO4 + HClO4 进行消煮 酸溶2钼锑抗比色法 721 分光光度计
电导率 Conductivity 粗磨后的风干土样 电导法 振荡机、离心机、电导仪
p H 粗磨后的风干土样 电位法 p H 计、玻璃电极、饱和甘汞电极
K、Cu、Mn、Zn 过 120 目筛的烘干土样 + 王水 + HClO4 消煮 原子吸收分光光度法 原子吸收分光光度仪
21213 数据分析 　数量分类采用 V ESPAN 软件包中 Hill
(1979)设计的 TWINSPAN ,排序采用 Braak (1988) 设计的
CANOCO 软件包标准程序中的 DCA、DCCA [16 ,28 ] .
3 　结果与分析
311 　TWINSPAN 分类
对复垦地人工植被所采 63 个样方进行了
TWINSPAN 等级分类[27 ] ,将 63 个样方划分为 15
组 ,但结合实际生态意义 ,最终将它归并为 12 组 ,代
表 12 个群落类型[30 ] . 分类结果较客观地对矿区复
垦地人工植被进行了划分 ,较为准确地揭示了植物
群落与环境梯度之间的关系. 12 个群落类型特征描
述如表 2. 从表 2 可以看出 ,群落恢复时间较短 ,各类
型也有部分重叠 ,但适应当地气候的各植被类型均
已出现 ,且都处于变化中. 如群落 Ⅱ主要栽培植物为
柠条、沙棘 ,但由于覆土较浅 ,煤矸石燃烧使地表温
度升高 ,沙棘植株死亡 ,斜坡栽植的冰草 ,由于其分
蘖力强成为该群落的主要侵入种. 群落 Ⅶ原本是 6
～8 年的沙棘纯林 ,其更新能力较快 ,但由于纯林的
缺点遭致虫害而毁灭 ,所以在演替前期以实生苗为
主 ,此阶段则以沙棘萌生苗为主. 群落 Ⅸ恢复时间较
长 ,但青扦和白扦对当地气候的适应能力不如刺槐
和沙棘等耐旱植物 ,生长缓慢 ,所以群落总盖度较
低 ,但出现了许多入侵种 ,对改善土壤性质有非常重
要的作用. 为了克服纯林的弊端 ,新栽植的类型均以
混合种为主 ,如群落 Ⅻ为 5 种乔灌混交林 ,现成活率
较高 ,此外还出现了碱蓬、狗尾草等耐旱植物 ,为群
落的进一步发展创造了环境条件.
251 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　16 卷
表 2 　群落的结构特征和环境特征
Table 2 Structural and environmental characteristics of the communities
群落类型
Type
样　方
Samples
海　拔
Elevation
(m)
分布位置
Location
平均总盖度
Total averagecover
( %)
复垦时间
Rehabilitation
time(yr)
入侵种
Invasion species
Ⅰ 8～13 1 360 南排平台、斜坡 85 9
小叶杨、早熟禾、茵陈蒿、针茅、凤毛菊、胡枝
子等
Ⅱ 58～61 1 450 南排平台 75 9 冰草、茵陈蒿、披碱草、阿尔泰紫宛等
Ⅲ 24～25 1 475 西排平台 75 9 茵陈蒿、冰草、车前、早熟禾、香青兰等
Ⅳ 1～7、14～15、17～20、26～27、29～37 1 520 南排平台、斜坡 75 5～9
榆树幼苗、胡枝子、披碱草、黄花蒿、早熟禾、
针茅、独行菜等
Ⅴ 38、62、63 1 420 南排平台 88 9 沙枣、柠条、茵陈蒿、黄花蒿、野艾蒿、针茅、香青兰等
Ⅵ 21、28 1 500 南排斜坡 55 5 榆树幼苗、披碱草、狗尾草、茵陈蒿等
Ⅶ 16、22～2340～43
1 460
1490 西排平台 65 6～8 披碱草、茵陈蒿、胡枝子、荠菜等
Ⅷ 45～47 1 435 内排平台 75 4 榆树小幼苗、茵陈蒿、角蒿
Ⅸ 39 1 460 西排平台 40 8 榆树幼苗、绣线菊、珍珠梅、早熟禾、茵陈蒿、苔草、灰灰菜、苜蓿等
Ⅹ 44、48～51 1 435 内排平台 50 4 黄芥、茵陈蒿等
Ⅺ 52、55～57 1 420 内排平台 25 2 猪毛菜、狗尾草等
Ⅻ 53～54 1 435 内排平台 15 1 碱蓬、狗尾草等
Ⅰ1 油松 + 刺槐2柠条2冰草 ( Comm. Pinus tabulaef ormis + Robinia pseudoacacia2Caragana korshinskii2A gropyron cristat um ) ; Ⅱ1 柠条2冰草
(Comm. Caragana korshinskii2A gropyron cristat um) ; Ⅲ1 柠条2茵陈蒿 ( Comm. Caragana korshinskii2A rtemisia capillaries) ; Ⅳ1 刺槐2沙棘2茵陈
蒿 (Comm. Robinia pseudoacacia2Hippophae rham noides2 A rtemisia capillaries) ; Ⅴ1 榆树2沙棘2茵陈蒿 ( Comm. Ul m us pumila2Hippophae rham2
noides2A rtemisia capillaries) ; Ⅵ1 刺槐2沙棘2披碱草 (Comm. Robinia pseudoacacia2Hippophae rham noides2 Ely m us dahuricus) ; Ⅶ1 沙棘幼苗2披碱
草 (Comm. Hippophae rham noides2Ely m us dahuricus) ; Ⅷ1 沙棘2茵陈蒿 (Comm. Hippophae rham noides2A rtemisia capillaries) ; Ⅸ1 青扦 + 白扦 +
油松2早熟禾 (Comm. Picea wilsonii + Picea meyeri + Pinus tabulaef ormis2Poa annua) ; Ⅹ1 沙枣 + 沙棘2黄芥 ( Comm. Elaeagnus angustif olia +
Hippophae rham noides2B rassica jucea) ; Ⅺ1 沙棘 + 沙枣2猪毛菜 (Comm. Hippophae rham noides + Elaeagnus angustif olia2 S alsola colli na) ; Ⅻ1 刺
槐 + 榆树 + 沙棘 + 沙枣 + 柠条2碱蓬 (Comm. Robinia pseudoacacia + Ul m us pumila + Hippophae rham noides + Elaeagnus angustif olia + Cara2
gana korshinskii2S uaeda glauca) . 11 茵陈蒿 A rtemisia capillaries ; 21 早熟禾 Poa annua ; 31 黄花蒿 A rtemisia annua ; 41 独行菜 Lepadium
apetalum ;51 车前 Plantago asiatica ;61 狗尾草 Setaria vi ri dis ;71 针茅 S tipa capillata ;81 香青兰 Diacocephalum moldavica ;91 百里香 Thy m us
quinquecostat us ;101 披碱草 Ely m us dahuricus ;111 苔草 Carex sp . ;121 凤毛菊 S aussurea japonica ;131 胡枝子 Lespedeza bicolor ;141 砂珍棘豆
Oxyt ropis psam mocharis ;151 拂子茅 Calamagrostis epigejos ; 161 野艾蒿 A rtemisia lavendulaef olia ; 171 苦荬菜 Ixeris denticulate ; 181 大籽蒿
A rtemisia sieversiana ;191 黄芥 B rassica jucea ;201 冰草 A gropyron cristat um ;211 沙打旺 Ast ragalus adsurgens ;221 华黄芪 Asriagalus chinensis ;
231 阿尔泰紫宛 Aster tataricus ;241 山野豌豆 V icia amoena ;251 牛儿苗 Erodium stephanianum ;261 紫花苜蓿 Medicago sativa ;271 牛皮消
Cynanchum auriculat um ;281 灰灰菜 Chenopodium album ;291 荠菜 Capsella buisa2pastoris ;301 角蒿 Incarvillea sinensis ;311 益母草 Leonunis
artemisia ;321 地丁 V iola yedoensis ;331 节节草 Equiset um ramosissi m um ;341 小蓟 Cephalanoplos seget um ;351 草木樨 Melilot us sp . ;361 千里光
Senecio scandens ;371 委陵菜 Potentilla chinensis ;381 铁杆蒿 A rtemisia sacrorum ;391 板蓝根 Isatis i ndigotica ;401 猪毛菜 S alsola colli na ;411 碱
蓬 S uaeda glauca ;421 西风古 A maranthus ret rof lex us ;431 稗草 Echinochloa crusgalli ;441 紫草 L ithosperm um erythrorrhizon ;451 小红菊 Den2
dianthena chanetii ;461 鹅观草 Roegneria kamoji ;471 沙棘 Hippophae rham noides ;481 柠条 Caragana korshinskii ;491 沙枣 Elaeagnus angustif o2
lia ;501 枸杞 L ycium chinense ;511 珍珠梅 Sorbaria sorbif olia ; 521 绣线菊 S pi raea japonica ; 531 紫穗槐 A morpha f ruticosa ; 541 刺槐 Robinia
pseudoacacia ;551 榆树 Ul m us pumila ;561 油松 Pinus tabulaef ormis ;571 小叶杨 Populus si monii ;581 白扦 Picea meyeri ;591 青扦 Picea wilsoni2
i ;601 旱柳 S ali x matsudana ;611 新疆杨 Populus alba var. pyramidalis .
　　该区种植的刺槐、沙棘、柠条、冰草、披碱草[13]等已
成为适应复垦地土壤的优势种 ,入侵种茵陈蒿、角蒿、
狗尾草、早熟禾、凤毛菊等已占有相当比例 ,随着复垦
地植被演替的不断发生 ,复垦地土壤含水量也逐渐增
加 ,植物种由旱生逐步向中生植物种类过渡 ,群落多样
性提高 ,对改善矿区生态环境具有重要作用.
312 　DCA 排序
采用 DCA 对矿区复垦地 63 个样方进行分析 ,
根据前两轴作出二维散点图 (图 1) . 由图 1 可见 ,
TWINSPAN 分类所得各群落类型在二维排序图上
各有自己的分布范围和界线 ,说明 DCA 较好地反映
了各植物群落之间以及植物群落与环境之间的关
系[11 ] .从排序轴来看 ,第一轴基本上反映了各人工
植物群落的生长年限 ,演替时间从左到右逐渐缩短 ,
土壤含水量也随着演替时间而不断变化 ;由于复垦
时未考虑海拔关系 ,所以地形在复垦地造成的影响
不明显 ,且由于复垦时间尚短 ,所以在第二轴上反映
的一些温度、湿度变化也不是很明显 ,这与实际相
符. 因为露天开采后 ,原表土已被压占或剥离 ,所有
的土多由人工铺垫到排土场地表 ,铺垫的土层主要
是黄土类物质及少量红土 ,有时还混有少量煤矸石
和碎石等物质[13 ] ,其上进行植被重建 ,需要相当长
的时间.
图 1 　63 个样方的 DCA 二维排序图
Fig. 1 Two2dimensional DCA ordination diagram of 63 quadrats.
3511 期 　　　　　　　　　　　　张桂莲等 :安太堡矿区人工植被在恢复过程中的生态关系 　　　　　　　　　　　
　　从群落类型来看 ,各群落类型在排序图上较有
规律地分布. 复垦时间最长的群落 Ⅰ位于排序图最
左端 ,复垦时间最短的群落 Ⅺ、Ⅻ位于排序图最右
端 ;群落 Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ复垦时间相近 ,所以在图上分
布紧密. 随着复垦时间的增加 ,群落中土壤水分含量
相应增加 ,所以排序图从左到右 ,也表明土壤水分呈
梯度变化. 群落 Ⅸ在排序图上与其它类型群落相隔
较远 ,说明它与其它群落在结构组成、生境等方面差
异很大. 这也充分说明从排序图中还可明显反映各
植物群落间的相关性.
313 　DCCA 排序
DCCA 是限定性排序 ,即在每一轮样方值 ———
物种值的加权平均叠代运算后 ,用环境因子值与样
方排序值作一次多元线性回归 ,这样得出的排序轴
代表环境因子的一种线性组合 ,称为环境约束的对
应分析 (CCA) [12 ,20 ] . 然后加入除趋势算法去掉因第
一、二排序轴间的相关性而产生的“弓形效应”而成
为 DCCA. 由于 DCCA 同时结合植被数据和环境数
据来计算排序值 ,更有利于排序轴生态意义的解释 ,
因而成为现代植被梯度分析与环境解释的趋势性方
法[26 ,28 ,29 ] .
这里采用 DCCA 对矿区人工植物群落进行了
分析 ,并将其结果与 DCA 进行了比较. 图 2 为 DC2
CA 样方的二维排序图. 图中 ,箭头表示环境因子 ,
箭头连线的长短表示植物群落的分布与该环境因子
关系的大小 ,箭头连线在排序图中的斜率表示环境
因子与排序轴相关性的大小 ,箭头所处的象限表示
环境因子与排序轴相关性的正负[6 ,26 ] . 如有机质含
量与 x 轴夹角最小 ,且呈显著负相关 ,说明有机质含
量对植被的影响明显大于其它环境因子. 而 K连线
很短 ,所以对群落间的影响很小.
图 2 　63 个样方的 DCCA 二维排序
Fig. 1 Two2dimensional DCCA ordination diagram of 63 quadrats.
　　植物群落与各环境因子之间的关系也可以用典
范系数及环境因子与排序轴间的相关系数表示. 表
3 是 DCCA 前 3 个排序轴的典范系数和相关系数.
结合表 3 和图 2 ,可以明显看出 ,DCCA 第一排序轴
与有机质相关性最大 ( - 017203) ,即随着复垦时间
的增加 ,土壤中有机质含量逐渐升高 ,而电导率 (含
盐量)则与有机质变化相反 ,这可能与复垦土的原始
理化性质有关 ,最新复垦的土壤含有更多的矿物质 ;
而第二轴则与 P、Mn、Zn 和 Cu 有较高的相关性 ,但
第二轴表现的环境梯度并不明显 ,所以它们在各群
落中的差异表现不明显 ; N、p H 值与两个轴的角度
接近 ,表明其与两个排序轴的关系相当 ,但它们的变
化趋势相反 ;而 K 在各群落中含量都比较大 ,其与
两个排序轴的关系都比较小 ,与实际相符. 从图 2 和
表 2 的结果都不难看出 ,有机质含量是所有因子中
对植物群落发展起决定性的环境因子 ,这说明在植
被恢复过程中 ,土壤营养状况起着非常重要的作用.
3 种排序方法 DCA、CCA 和 DCCA 所揭示的植
被与环境的关系是一致的 ,但结果有所差异. 由表 4
可见 ,DCA 的特征值高于 CCA 和 DCCA ,但在描述
群落与环境关系则不如 CCA 和 DCCA ,因而 CCA
和 DCCA 的应用突出体现了种与环境的相关性.
表 3 　环境因子与 DCCA排序轴的典范系数和相关系数
Table 3 Canonical and correlation coeff icients of environmental vari2
ables with f irst three axes of DCCA
环境因子
Environmental
variables
典范系数
Canonical coefficients
Ax1 Ax2 Ax3
相关系数
Correlation coefficients
Ax1 Ax2 Ax3
p H 011599 011838 011017 011979 012666 011955
电导 Conductivity 012632 011264 - 010864 013256 011835 - 011662
有机质 Organic matter - 017203 - 010263 - 011693 - 018912 - 010382 - 013256
N - 011953 013283 010087 - 012417 014763 010167
P - 010431 013614 - 011103 - 010533 015243 - 012121
K - 010071 - 010724 - 010767 - 010088 - 011050 - 011475
Cu 011830 - 014082 - 012976 012265 - 015922 - 015724
Mn 010613 - 012785 011139 010758 - 014041 012191
Zn - 010965 012596 - 010403 - 011194 013767 - 010776
表 4 　DCA、CCA、DCCA排序轴的特征值及种2环境相关系数
Table 4 Eigenvalues and species2environment correlation coeff icients
for f irst three axes of DCA,CCA and DCCA
第一轴 (Ax1) 第二轴 (Ax2) 第三轴 (Ax3)
特征值 DCA 01541 01412 01270
Eigenvalues CCA 01314 01218 01132
DCCA 01314 01130 01090
种与环境的相关系数 DCA 01633 01368 01426
Species2environment CCA 01783 01693 01562
correlation coefficients DCCA 01808 01689 01520
4 　讨 　　论
植被分类不仅能够根据植被组成反映环境特点
和植被动态 ,而且对评价一个地区植被的生长潜力
也是非常有用的[8 ,10 ] . 本文应用 TWINSPAN 等级
分类 ,将安太堡矿区复垦地人工植被 63 个样方划分
为 12 个群落类型. 从其植被类型来看 ,沙棘、柠条、
451 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　16 卷
披碱草等将成为适应当地环境的优势种 ,沙棘在其
砍伐后很容易再生 ,所以它将会成为适应当地气候
环境的一种很好的经济树种.
对自然群落和人工群落的后期演替来说 ,植物
种、植物群落的分布格局在不同尺度上是由各种环
境因子如气候、土壤、地形等综合作用的结果[5 ] . 本
文所研究的安太堡矿区复垦地的人工植物群落恢复
时间还短 (所采样方最长恢复时间为 9 年) ,但受土
壤理化性质及当地气候的影响 ,其植被类型也在发
生着变化 ,我们用 DCA 排序结果较好地反映了人工
植物群落之间及植物群落与环境因子之间的相互关
系 ,得出群落类型已由人工栽培格局逐渐向适应当
地环境气候的群落类型过渡. 典型例子有南排
1360m 斜坡上种植的刺槐和油松的复合群落 ,刺槐
做先锋树种 ,其固氮能力可以熟化土壤 ,提供油松生
长所需的养分和阳性树种生长所需的条件 ,促使群
落逐步趋于稳定.
DCCA 使用种类数据矩阵和环境因子矩阵 ,与
DCA 相比其更好地解释了种与环境的相关性 ,这是
因为 DCCA 排序图中采用的排序是由所测定环境
因子的线性组合得到 ,即所谓的“环境约束”. 本文运
用 DCCA 分析了 9 个环境因子与物种的相关性 ,得
出在演替初级阶段 ,土壤有机质成为所有因子中对
植物群落发展起决定性作用的主要环境因素 ,但其
它因子在群落中的作用也是不可缺少的.
参考文献
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作者简介 　张桂莲 ,女 ,1976 年生 ,博士研究生 ,主要从事植
被恢复与生态系统动态研究 ,发表论文 4 篇. E2mail :zhanggl
@scib. ac. cn
5511 期 　　　　　　　　　　　　张桂莲等 :安太堡矿区人工植被在恢复过程中的生态关系