全 文 ：
　 　 　 　 　 生 态 学 报
　 　 　 　 　 　 　 （ＳＨＥＮＧＴＡＩ ＸＵＥＢＡＯ）
　 　 第 ３４卷 第 ９期　 　 ２０１４年 ５月　 （半月刊）
目　 　 次
前沿理论与学科综述
基于土壤食物网的生态系统复杂性⁃稳定性关系研究进展 陈云峰，唐　 政，李　 慧，等 （２１７３）………………
滇西北高原入湖河口退化湿地生态修复效益分析 符文超，田　 昆，肖德荣，等 （２１８７）…………………………
典型峰丛洼地耕地、聚落及其与喀斯特石漠化的相互关系———案例研究
李阳兵，罗光杰，白晓永，等 （２１９５）
………………………………………
……………………………………………………………………………
青藏高原东缘高寒草原有毒植物分布与高原鼠兔、高原鼢鼠的相关性 金　 樑，孙　 莉，崔慧君，等 （２２０８）…
周边不同生境条件对茶园蜘蛛群落及叶蝉种群时空结构的影响 黎健龙，唐劲驰，黎秀娣，等 （２２１６）…………
个体与基础生态
三峡库区马尾松林土壤⁃凋落物层酶活性对凋落物分解的影响 葛晓改，肖文发，曾立雄，等 （２２２８）…………
芦苇、香蒲和藨草 ３种挺水植物的养分吸收动力学 张熙灵，王立新，刘华民，等 （２２３８）………………………
沙化程度和林龄对湿地松叶片及林下土壤 Ｃ、Ｎ、Ｐ 化学计量特征影响 胡启武，聂兰琴，郑艳明，等 （２２４６）…
内蒙古典型草原小叶锦鸡儿灌丛化对水分再分配和利用的影响 彭海英，李小雁，童绍玉 （２２５６）……………
遮阴对米槠和杉木原位排放甲烷的影响 陈细香，杨燕华，江　 军，等 （２２６６）……………………………………
桔小实蝇和番石榴实蝇对 ６种寄主果实的产卵选择适应性 刘　 慧，侯柏华，张　 灿，等 （２２７４）………………
鼠尾草属东亚分支的传粉模式 黄艳波，魏宇昆，葛斌杰，等 （２２８２）………………………………………………
种群、群落和生态系统
养分资源脉冲供给对几种微藻种间竞争的影响 李　 伟 （２２９０）…………………………………………………
不同植被恢复类型的土壤肥力质量评价 李静鹏，徐明锋，苏志尧，等 （２２９７）……………………………………
黄土丘陵区植物功能性状的尺度变化与依赖 丁　 曼，温仲明，郑　 颖 （２３０８）…………………………………
湘潭锰矿栾树叶片和土壤 Ｎ、Ｐ 化学计量特征 徐露燕，田大伦，王光军，等 （２３１６）……………………………
黄土高原春小麦农田蒸散及其影响因素 阳伏林，张　 强，王文玉，等 （２３２３）……………………………………
尾矿区不同植被恢复模式下高效固氮菌的筛选及 Ｂｉｏｌｏｇ鉴定 李　 雯，阎爱华，黄秋娴，等 （２３２９）……………
四川理县杂谷脑干旱河谷岷江柏造林恢复效果评价 李东胜，罗　 达，史作民，等 （２３３８）………………………
景观、区域和全球生态
闽南⁃台湾浅滩渔场二长棘鲷群体景观多样性 蔡建堤，苏国强，马　 超，等 （２３４７）……………………………
面向土系调查制图的小尺度区域景观分类———以宁镇丘陵区中一小区域为例
卢浩东，潘剑君，付传城，等 （２３５６）
…………………………………
……………………………………………………………………………
气候变化对华北冬小麦生育期和灌溉需水量的影响 胡摇 玮袁严昌荣袁李迎春袁等 渊圆猿远苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
基于 蕴酝阅陨分解的厦门市碳排放强度影响因素分析 刘摇 源袁李向阳袁林剑艺袁等 渊圆猿苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
可持续生计目标下的生态旅游发展模式要要要以河北白洋淀湿地自然保护区王家寨社区为例
王摇 瑾袁张玉钧袁石摇 玲 渊圆猿愿愿冤
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荔枝树干液流速率与气象因子的关系 凡摇 超袁邱燕萍袁李志强袁等 渊圆源园员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
肿腿蜂类寄生蜂室内控害效能评价要要要以松脊吉丁肿腿蜂为例 展茂魁袁杨忠岐袁王小艺袁等 渊圆源员员冤噎噎噎噎
城乡与社会生态
内蒙古草原人类福祉与生态系统服务及其动态变化要要要以锡林郭勒草原为例
代光烁袁娜日苏袁董孝斌袁等 渊圆源圆圆冤
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基于农业面源污染分区的三峡库区生态农业园建设研究 刘摇 涓袁谢摇 谦袁倪九派袁等 渊圆源猿员冤噎噎噎噎噎噎噎
野交通廊道蔓延冶视角下山地城市典型样带空间格局梯度分析 吕志强袁代富强袁周启刚 渊圆源源圆冤噎噎噎噎噎噎
学术信息与动态
美国地理学家协会 圆园员源年会述评 孙然好袁肖荣波 渊圆源缘园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢圆愿园鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿园鄢圆园员源鄄园缘
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封面图说院 峰丛洼地石漠化要要要峰丛主要分布在云贵高原的边缘部分及桂西尧桂西北地区袁相对高度一般为 圆园园要猿园园皂袁高的
可达 远园园皂以上遥 在峰丛之间袁岩溶洼地尧漏斗尧落水洞很发育袁常形成峰丛洼地或峰丛漏斗的组合形态遥 峰丛洼地
中的土地相当贫瘠袁由于当地人们依靠这些土地种植庄稼为生袁石漠化的发展趋势已经越来越明显遥 尤其在土地承
载力低尧人口压力大的区域石漠化相当严重袁研究峰丛洼地耕地资源分布尧土地利用强度和石漠化发育状况之间的
机理袁有助于从本质上认识石漠化的发生袁对石漠化治理实施科学指导遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 34 卷第 9 期
2014年 5月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.9
May,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家“十二五冶科技支撑计划课题(2012BAD22B0102); 中国科学院碳专项课题(XDA05060100)
收稿日期:2013鄄06鄄09; 摇 摇 修订日期:2013鄄12鄄02
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: shizm@ caf.ac.cn
DOI: 10.5846 / stxb201306091496
李东胜,罗达,史作民,唐敬超,刘世荣,刘千里,何建社,杨昌旭.四川理县杂谷脑干旱河谷岷江柏造林恢复效果评价.生态学报,2014,34(9):
2338鄄2346.
Li D S, Luo D, Shi Z M, Tang J C, Liu S R, Liu Q L, He J S, Yang C X.Assessing effects of Cupressus chengiana plantations in the dry valley of Zagunao
River, Li county of Sichuan Province.Acta Ecologica Sinica,2014,34(9):2338鄄2346.
四川理县杂谷脑干旱河谷岷江柏造林恢复效果评价
李东胜1,2,罗摇 达1,史作民1,*,唐敬超1,刘世荣1,刘千里3,何建社3,杨昌旭4
(1. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,国家林业局森林生态环境重点实验室,北京摇 100091;
2. 河北省林业调查规划设计院,石家庄摇 050051;3. 四川省阿坝州科学技术研究院林科所,汶川摇 623000;
4. 四川省阿坝州理县林业局,理县摇 623100)
摘要:在岷江干旱河谷杂古脑河流域,选择岷江柏(Cupressus chengiana)5个不同年份的造林地,调查了岷江柏的生长情况、植物
群落特征与土壤理化性质,总体评价干旱河谷乡土树种的造林成效及造林后的生态效果。 结果表明:不同年份造林地岷江柏幼
树生长状况良好,2003年造林地生长最好,基径、树高和冠径分别达到 4.39cm、4.17m 和 1.01m,当年生长量超过 43cm;2001 年
和 2005年造林地次之,基径为 4.19cm和 4.52cm,冠径为 0.55m和 0.61m,当年生长量 37cm左右,树高为 2.50和 2.17m;2007年
和 2009年造林地由于幼树生长时间较短,其基径、树高和冠径都较小,但当年生长量也都超过 20cm。 不同年份造林地的植被
覆盖度变化相对复杂,除 2001年造林地外,灌木层盖度随造林时间的增加而逐渐降低;草本层盖度变化较小,2005 造林地最
高,其他年份造林地没有显著差异。 同时,不同年份造林地的群落结构都比较单一,随造林时间的增长,群落物种数量反而降
低。 在 5个不同年份造林地,土壤 pH、有机质和养分含量差异相对较小,土壤含水量尽管存在较大差异,但没有明显的变化趋
势。 综合分析认为,在杂谷脑干旱河谷中山区岷江柏作为造林树种具有一定的生长优势,但造林地的植被和土壤并没有得到改
善,需要更加长期的观测评估。
关键词:干旱河谷;岷江柏;人工造林;生态恢复;评价
Assessing effects of Cupressus chengiana plantations in the dry valley of Zagunao
River, Li county of Sichuan Province
LI Dongsheng1, 2, LUO Da1, SHI Zuomin1,*, TANG Jingchao1, LIU Shirong1, LIU Qianli3, HE Jianshe3,
YANG Changxu4
1 Institute of Forest Ecology,Environment and Protection,Chinese Academy of Forestry Key Laboratory on Forest Ecology and Environmental Sciences of State
Forestry Administration. Beijing 100091, China
2 Forestry Inventory Planning and Design Institute of Hebei Province, Shijiazhuang 050051, China
3 Aba Autonomous Prefecture Science and Technology Institute, Wenchuan 623000, China
4 Lixian forestry bureau of Sichuan Province, Lixian 623100, China
Abstract: In the arid valley of the Zagunao River, five plantation plots of Cupressus chengiana with different years were
chosen, and the growth of C. chengiana young trees ( including tree height, basal diameter, crown diameter, and growth of
height), plant community characteristics (vegetation coverage and species composition) and soil properties (soil pH, water
content, soil nutrient content) were examined to assess the ecological effects of plantation using native tree species. The
growth of all young trees with different planting years was well, young trees planted in 2003 were the best, the basal
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diameter, tree height and crown diameter respectively was 4.39cm, 4.17m and 1.01m, the increment of height was more
than 43cm; young trees planted in 2001 and 2005 were relatively good, the base diameters were 4.19cm and 4.52cm, tree
heights were 2.50m and 2.17m, the crown diameters were 0.55m and 0.61m, the increments of height approximately 37cm.
Due to the shorter growth time of young trees planted in 2007 and 2009, their base diameters, tree heights and crown
diameters were smaller, but their increments of height were more than 20cm. The changes of vegetation coverage in the
plantations with different years were relatively complex, except the plantation of 2001, the shrub layer coverage decreased
gradually with increase of plantation time, while the changes of herb layer coverage were small, the herb layer coverage of
plantation of 2005 was the highest, and there were no significant differences among other plantations. Community structure
of the plantations was simple, and plant species numbers reduced with the plantation time except the plantation of 2001. In
addition, the changes of soil pH, organic matter and nutrient contents were also small among different plantations. Although
the differences of soil water content among them were significant, there was no obvious trend. The results indicates that C.
chengiana is a suitable tree species for plantation in the Zagunao river basin of arid valley of the upper Minjiang River, but
the ecological effects of vegetation restoration and soil improvement are not fully reflected. Long鄄term observations need to be
conducted for rational assessment of their ecological effects.
Key Words: dry valley; Cupressus chengiana; plantation; ecological restoration; assessment
摇 摇 岷江干旱河谷是我国第二大天然林区西南林区
中一类较特殊的山地生态系统。 由于地质环境脆弱
与地貌的不稳定性,在自然气候和人为作用共同驱
动下,该区植被严重退化,环境日益恶化,山地灾害
频繁。 一直以来,恢复重建植被、提高植被覆盖率、
防治水土流失等是干旱河谷地区生态建设的主要任
务。 目前,关于干旱河谷的生态恢复与重建,已在造
林技术选择、目的树种筛选、整地方式、经营管理措
施等方面作了大量工作[1鄄4]。 然而,由于当地的气候
干燥、降水少而不均匀,蒸发量极大,土壤瘠薄等特
点,尽管一些工作已经取得了可借鉴的经验和显著
地成果,但是在人工促进恢复过程中仍存在着诸多
的问题和难点。 目的树种选择不当,或者整地方式
不合适,一些整地造林措施不仅没达到岷江上游干
旱河谷植被恢复的预期效果,甚至有加剧生态系统
退化的趋势[5]。 因此,在不同研究区域和尺度,需要
对人工造林生态恢复的效果进行更广泛的研究,为
干旱河谷的生态恢复提供理论依据。
岷江柏(Cupressus chengiana)是柏木科(Cupressaceae)
柏木属(Cupressus)长寿慢生乔木,主要分布于四川
西北部岷江上游的茂县、理县、汶川,大渡河上游的
马尔康、金川、小金、丹巴及白龙江上游的南坪、舟曲
等县的干旱河谷地带[6]。 岷江柏的自然分布地段大
都接近谷底, 交通方便,离居民点近,长期受人为活
动破坏,现存天然林较少[7鄄8]。 由于岷江柏具有耐
寒、耐旱、根深等生物学特性,能适应干旱贫瘠的环
境,因而具有良好的水土保持和水源涵养功能,一直
是川西高山峡谷地区干旱河谷段水土保持和荒山造
林的 重 要 树 种 之 一。 相 对 于 刺 槐 ( Robinia
pseudoacacia)、榆树 (Ulmus pumila)、辐射松 (Pinus
radiata)等树种,岷江柏不但具有较高的抗旱性[9],
而且其人工林具有更高的生产力[10]。
四川理县杂古脑河流域为半干旱偏湿亚类型干
旱河谷,土壤水分是该区域生态生态系统的主要限
制因子,不但限制土壤养分的积累和转化,而且影响
群落物种数量和结构空间格局。 因此,对于该区域
的生态恢复措施评估,不仅人工造林生长状况是基
本的评价指标,地表植被以及土壤水分、养分等条件
的变化也必须同时考虑在内。 本文通过对该区不同
年份岷江柏造林地的调查研究,试图回答 3 个问题:
(1) 与干旱河谷其他区域相比,不同年龄阶段的岷
江柏造林生长情况如何? (2) 地表植被在不同年份
造林地是否发生变化,植被覆盖率是否得到有效提
高? (3) 人工造林是否对土壤水分和养分起到一定
的改善作用?
1摇 研究区域概况
研究地点位于四川省阿坝藏族羌族自治州理县
熊耳山林区,属于岷江上游干旱河谷区半干旱偏湿
亚类。 地理位置为 30毅54忆43义—31毅12忆12义E、 102毅32忆
9332摇 9期 摇 摇 摇 李东胜摇 等:四川理县杂谷脑干旱河谷岷江柏造林恢复效果评价 摇
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46义—103毅30忆30义N。 当地冬季内陆气候盛行,干燥多
风,降水稀少,雨季常受西藏高压和太平洋高压影
响,间歇性干旱频繁,尤以伏旱持续时间最长;最高
极温 37益左右,最低极温-19益左右,年平均气温约
12益;年平均降雨量 584mm,年平均蒸发量 1399
mm,蒸发量约为降雨量的 2.4 倍。 该区域植被具有
干旱河谷的特性,以灌丛为优势群落,具有多刺、多
毛、小叶、质厚、低矮或匍匐生长等适应旱生的形态
特征,主要优势种为光果莸(Caryopteris tangutica)、
川甘亚菊(Ajania potaninii)、小叶杭子梢(Campylotropis
wilsonii)、 小 马 鞍 羊 蹄 甲 ( Bauhinia faberi var.
microphylla)、 白 刺 花 ( Sorphora davidi )、 刺 旋 花
(Convolrulus tragacanthoides )、 四川黄栌 ( Cotinus
coggygria)等。
2摇 研究方法
2.1摇 样地选择与调查测定
选择熊耳山阳坡造林区域为具体研究地点,海
拔梯度范围为 2200—2500m。 该区从 2001年逐年分
块造林,造林前未应用任何整地措施。 不同阶段造
林方法相同,造林树种为岷江柏,苗木年龄均为 2a,
均来源于相同管理条件的苗木基地。 造林方式为平
行于等高线造林,株行距为 1.5m伊1.5m。
2012年 11月进行野外调查,首先分阶段选取造
林地,2a为 1个阶段,共选取 5个不同年份的造林地
为研究对象,基本概况见表 1。 在不同年份造林地,
根据面积大小、地形、植被等因素,在不同坡位具有
代表性的区域设置 3—5 个样地,样地大小为 20m伊
20m,用于岷江柏生长情况、植物群落特征与土壤理
化性质等的调查取样。
表 1摇 熊耳山不同岷江柏造林地概况
Table 1摇 General information of Cupressus chengiana planting areas
in the Xionger Mountain
造林年份
Forestation year
岷江柏树龄 / a
Age
海拔 / m
Altitude
坡向
Aspect
坡度 / ( 毅)
Slope
2001 13 2435 N170毅 28
2003 11 2249 N170毅 17
2005 9 2260 N180毅 34
2007 7 2425 N210毅 30
2009 5 2364 N150毅 27
摇 摇 在不同年份造林地测量幼树的树高、基径、冠
径、当年生长量等。 在标准地内沿对角线设置调查
样方,草本样方面积 1m伊1m,灌木样方面积 3m伊3m,
调查样方内物种的株(丛)数、盖度、高度等,每个年
份造林地灌木样方和草本样方分别至少调查 15 个。
物种重要值 = (相对密度+相对频度+相对盖度) 伊
100 / 3。
在标准地内沿坡位进行土壤取样,每个年份造
林地至少 9 次重复。 土层深度为 0—20cm,每次分
别取 3个铝盒和土壤袋。 土壤自然含水量采用重量
含水量法进行测定;土壤 pH 采用电位法测定;土壤
有机质含量采用重铬酸钾容量法测定;土壤全氮含
量采用凯氏定氮法测定;土壤全磷含量采用钼锑抗
比色法测定;土壤全钾含量采用原子吸收分光光度
计法测定。
2.2摇 数据处理
采用单因子方差分析(one鄄way ANOVA)和最小
差异显著法( LSD)进行比较分析。 统计分析采用
SPSS16.0软件完成,作图采用 ORIGIN8.6软件完成。
3摇 结果与分析
3.1摇 不同年份造林地岷江柏生长特征
如图 1 所示,除 2001 年造林地外,随造林时间
的增加,岷江柏幼树基径、树高、冠径和当年生长量
都表现为增加的趋势。 2003年造林地的岷江柏生长
状况最好,基径、树高和冠径分别达到 4.39cm、4.17m
和 1. 01m,当年生长量超过 43cm,保持高速生长;
2001年和 2005年造林地的岷江柏生长特征差异性
较小,基径分别为 4.19cm 和 4.52cm,冠径为 0.55m
和 0.61m,年平均生长量都达到 37cm,已经进入高速
生长时期,不同的是,2005年造林地的岷江柏树高显
著高于 2001年(分别为 2.5m 和 2.17m);对于 2007
年和 2009年造林地的岷江柏幼树,尽管其基径、树
高和冠径都较小,然而其平均高生长量也都超过
20cm,生长状况良好。
3.2摇 不同年份造林地植被盖度及物种组成
从图 2可以看出,不同年份造林地的植被盖度
变化相对复杂。 在岷江柏造林初期,群落内灌木层
盖度最高(74.53%);尽管 2009 年造林地和 2007 年
造林地的差异不明显,但是随造林时间的增加,灌木
层覆盖度呈现为逐渐降低的趋势,2003 年造林地下
0432 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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降到 32. 11%;而 2001 年造林地的灌木层盖度与
2005年造林地相比差异较小,相对于 2003 年造林地
却显著增加。 对于草本层盖度,总体上表现为先增
加后降低的趋势,其中 2005 造林地最高(44.57%),
显著高于其他年份造林地,而短期造林(2009 年和
2007)和长期造林后(2003 年和 2001 年)的群落草
本层盖度变化不显著。
图 1摇 不同年份造林地的岷江柏幼树生长特征
Fig.1摇 Growth characteristics of Cupressus chengiana saplings in planting areas of different years
不同字母表示在 0.05水平上差异显著
图 2摇 不同年份岷江柏造林地的植被盖度
Fig.2 摇 Vegetation coverage in planting areas of C. chengiana
with different years
不同小写(大写)字母表示灌木层(草本层)盖度在 0.05 水平上
差异显著
摇 摇 从表 2 可知,不同年份造林地的植物物种组成
比较简单,群落优势种单一。 相对而言,除 2001 年
造林地外,随造林时间的增长,群落物种数量呈现降
低的趋势。 对于 2009 年造林地,物种数量最多,共
调查有 34 种物种,灌木层中铁杆蒿 ( Artemisia
sacrorum)、光果莸和黄花亚菊(Ajania nubigena)占有
优势,而草本层中披针苔草(Carex lanceolat)占主要
地位,糙野青茅(Deyeuxia scabrescens)、川甘火绒草
( Leontopodium chuii ) 和 川 滇 柴 胡 ( Bupleurum
candollei)等为主要伴生种;2007 年造林地的物种数
量为 33种,灌木层中的川甘亚菊、铁杆蒿和草本层
中的糙野青茅占有绝对优势, 牛至 ( Origanum
vulgare)、 白 刺 花、 柴 胡、 细 柄 草 ( Capillipedium
parviflorum)等为伴生种;2005 年造林地由于草本层
物种的减少,导致物种总体数量降低,为 27 种,灌木
层中金花蚤草 (Pulicaria chrysantha)、小马鞍羊蹄
甲、铁杆蒿、川甘亚菊和白刺花等分布比较均匀,草
本层中糙野青茅仍然占有绝对优势地位;2003 年造
林地的物种数量最少,仅仅存在 9 种灌木植物和 14
种草本植物,其中铁杆蒿和细柄草分别为灌木层和
草本层的优势物种,川甘亚菊、白刺花、黑穗画眉草
(Eragrostis nigra)等为主要伴生种;2001 年造林地
1432摇 9期 摇 摇 摇 李东胜摇 等:四川理县杂谷脑干旱河谷岷江柏造林恢复效果评价 摇
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中,披针苔草重新成为草本层的最主要物种,但灌木
层中川甘亚菊和铁杆蒿仍为优势种,白刺花、牛至等
为主要伴生种。
表 2摇 不同年份岷江柏造林地主要植物物种及其重要值
Table 2摇 Species and their importance values in C. chengiana planting areas with different years
物种组成 Composition of species
结构层次 Layer 物种 Species
重要值 Importance value
2001 2003 2005 2007 2009
灌木层 Shrub layer 川甘亚菊 Ajania potaninii 20.34 21.60 13.99 27.72 8.56
铁杆蒿 Artemisia sacrorum 18.29 29.58 13.53 24.56 25.42
牛至 Origanum vulgare 15.71 5.23 14.17 4.18
白刺花 Sophora viciifolia 13.70 15.11 12.04 9.82 5.61
光果莸 Caryopteris tangutica 9.17 4.63 6.78 10.24 23.58
刺旋花 Convolvulus tragacanthoides 8.02 3.55 4.06
峨眉蔷薇 Rose omeiensis 5.16 8.27 2.63 1.78
金花蚤草 Pulicaria chrysantha 3.50 8.13 17.79 3.70
黄花亚菊 Ajania nubigena 2.93 5.55 4.32 3.53 21.54
小叶杭子梢 Campylotropis wilsonii 1.78 2.83 4.68
匍匐栒子 Cotoneaster adpressus 0.56 0.84
扁刺蔷薇 Rosa sweginzowii 0.45 0.75 0.56 0.55
中亚紫菀木 Asterothamnus centrali鄄asiaticus 0.38 4.56
齿叶扁核木 Prinsepia uniflora 1.90
小马鞍羊蹄甲 Bauhinia faberi var. microphylla 13.57
小角柱花 Ceratostigma willlmottianum 5.66
三颗针 Berberis julianae 0.64 0.89 1.03
黄花蔷薇 Rosa setipoda 0.36
草本层 Herb layer 披针苔草 Carex lanceolata 34.45 4.93 23.52
糙野青茅 Deyeuxia scabrescens 15.76 59.41 32.36 13.54
川西獐牙菜 Swertia mussotii 8.15 1.75 1.40
朝天委陵菜 Potentilla supina 6.94 2.35 2.18 4.21 5.02
柴首 Bupleurum chaishoui 4.61 1.05 5.62 6.15
川甘火绒草 Leontopodium chuii 4.60 3.83 5.99 8.82 12.31
川滇柴胡 Bupleurum candollei 4.16 4.37 6.32 10.64 11.35
黑穗画眉草 Eragrostis nigra 3.95 12.45 3.04 4.54
蒲公英 Herba Taraxaci 3.12 2.03 1.00 1.13
圆茎翅茎草 Pterygiella cylindrica 2.71 5.32 3.58 4.46
甘川紫菀 Aster smithianus 2.37 0.67 1.83 2.10 0.76
苜蓿 Medicago sativa 2.19 4.17
细柄草 Capillipedium parviflorum 2.17 45.82 14.37 0.24
聚头蓟 Cirsium souliei 1.54 1.35 2.98
甘青铁线莲 Clematis tangutica 0.93 0.82
大花列当 Orobanche megalantha 0.75
中华山紫茉莉 Oxybaphus himalaicus var. chinensis 0.67 4.95 1.56
地构叶 Speranskia tuberculata 0.58 9.29 2.16
高山金挖耳 Carpesium lipskyi 0.36
黄毛棘豆 Oxytropis ochrantha 4.81 0.88
甘青老鹳草 Geranium pylzowianum 2.24
高山韭 Allium sikkimense 10.42 1.80
大羊茅 Festuca gigantea 2.26
茜草 Rubia cordifolia 0.58 0.59
短梗天门冬 Asparagus lycopodineus 0.40 1.42 0.51
苦荬菜 Ixeris chinensis 0.31 0.91 0.76
黄花蒿 Artemisia annua 0.30 0.56
直立黄芪 Astragalus adsurgens 0.28 0.78 0.58
中华槲蕨 Drynaria sinica 4.09
一年蓬 Erigeron annuus 2.07 0.14
香青 Anaphalis sinica 3.71
密穗马先蒿 Pedicularis densispica 1.03
甘青青兰 Dracocephalum tanguticum 0.57
马唐 Digitaria sanguinalis 0.24
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3.3摇 不同年份造林地土壤特性
如图 4所示,土壤的 pH 变化差异较小,都属于
微碱性土壤,只有 2005 年造林地的土壤 pH 显著小
于其他时间造林地;而土壤自然含水量的变化相对
于土壤 pH 较为复杂(图 4),2007 年造林地最高,
2003年造林地最低,而造林时间最长(2001 年造林)
和最短地段(2009 年造林)的土壤含水量反而处于
中间位置。
在 5个不同时间造林地,土壤有机质和养分含
量的变化差异相对较小。 土壤有机质含量和土壤全
氮含量没有显著变化(图 5);土壤全磷含量随造林
时间的增加而增加,2001年和 2003年造林地的土壤
全磷含量显著高于 2009 年造林地(图 5);而土壤全
钾含量在 2009年造林地最高,在 2003 年和 2005 年
造林地最低,2001年和 2007年造林地的土壤全钾含
量相近(图 5)。
图 4摇 不同年份岷江柏造林地的土壤水分和 pH
Fig.4摇 Soil water content and pH in C. chengiana planting areas with different years
不同字母表示在 0.05水平上差异显著
图 5摇 不同年份岷江柏造林地的土壤养分含量
Fig.5摇 Soil nutrient contents in C. chengiana planting areas with different years
不同字母表示在 0.05水平上差异显著
3432摇 9期 摇 摇 摇 李东胜摇 等:四川理县杂谷脑干旱河谷岷江柏造林恢复效果评价 摇
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4摇 讨论
4.1摇 岷江柏生长状况评价
作为岷江上游干旱河谷区的乡土树种,岷江柏
的适生范围主要在 1800—2500m左右[6]。 海拔是限
制植物分布和生长的主要因素之一。 海拔的变化导
致植物生境中水热条件的变化,而水分的限制作用
是制约岷江干旱河谷区植被恢复与重建的关
键[11鄄13]。 对四川省理县薛城镇的人工造林研究发
现,位于海拔 1600m的 5年生岷江柏幼树,其基径和
树高为 1.20cm和 0.69m,位于海拔 1750m 的 6 年生
岷江柏幼树,其基径和树高为 1.58cm和 0.92m[9];在
岷江干旱河谷的茂县区域,在海拔 1800m左右,造林
7a 的幼树基径、树高、冠径和当年生长量分别为
2郾 67cm、0.97m、0.56m、11cm,造林 13a 的幼树基径、
树高、冠径和当年生长量分别为 4. 65cm、1. 27m、
0郾 70m、8cm[5]。 而在本研究中,位于海拔 2400m 左
右的 7 年生幼树(2007 年造林)的基径、树高和当年
生长量为 2.068cm、1.31m、24.07cm,其基径和树高不
仅显著高于海拔 1600m 且地理位置相近的 5 年、6
年生岷江柏幼树,其树高和当年生长量也显著高于
茂县区域树龄更长的岷江柏幼树。 同时,尽管本研
究中 13 年生岷江柏幼树(2001 年造林)的生长状况
要明显低于 11 年生岷江柏幼树(2003 年造林),但
是其树高和当年生长量仍然明显高于茂县区域造林
13 年的岷江柏幼树。 当然,茂县区域岷江柏的冠径
却要高于本研究的岷江柏,这可能是因为该区域内
岷江柏存在向“小老头树冶发展的趋势,无论高生长
还是直径生长都表现出下降趋势,而且也出现提前
结实现象[5]。 可见本研究区域内的岷江柏生长发育
状况良好,2200—2400m 的海拔梯度更适合于岷江
柏人工造林。
另外,本研究中,虽然 2003 年造林地岷江柏幼
树的生长年限短于 2001年造林地,但是其生长状况
要显著优于后者。 考虑到苗木的规格和初植年龄相
同,而且气候条件在 2001 年和 2003 年间变化较小,
因此幼树生长状况差异的原因可能仍然是海拔的差
异造成的。 2001年造林地和 2003年造林地相比,环
境条件中最大的差异仍然是海拔,2001 年造林地处
于研究地点的海拔最上限,而 2003 年造林地处于最
下限,二者海拔高差约为 200m(表 1)。
4.2摇 岷江柏造林对地表植被的影响
在退化生态系统的自然恢复过程中,无论灌木
层、草本层,还是乔木层,植物物种数量的发展都有
一个先发展后消退的变化过程[14]。 然而,在研究
中,除 2001年造林地之外,随造林时间的增加灌木
层盖度降低,而草本层盖度尽管在造林前期出现短
暂的增加,但在后期变化较小,同时物种组成随造林
时间的增加也趋于简单。 这种结果与前人研究不
同,可能是由于人工造林措施及岷江柏苗木的生长
发育造成的。 在群落中,乔木层结构制约着林下植
被可利用的光、水和土壤养分等资源[15鄄16]。 具体来
讲,乔木的盖度、冠幅、乔木密度、胸径、树高等直接
影响林下光、热、水等资源,从而影响地表植被的生
长与分布。 岷江柏作为干旱河谷区的适生树种在人
工造林后,随着其快速的生长发育,逐渐成为群落中
的优势层次。 而这导致了原生地表植被所需的资源
逐渐减少,不利于一些竞争能力较弱的物种生存发
展,致使植物物种数量减少,群落灌木层和草本层结
构趋于简单化。 以川甘火绒草为例,在 2009 年造林
地其重要值为 12. 31,是群落的主要伴生种,而在
2007年、2005 年和 2003 年造林地,重要值分别为
8郾 82、5.99、3. 83,在群落中的优势度逐渐降低(表
2)。 这表明,岷江柏造林并没有促进理县杂谷脑干
旱河谷地表植被的发育,相反受造林的影响地表植
被受到一定的抑制。 然而,生态系统中的植被恢复
主要体现在结构层次增多、分化明显,生物量积累增
加,群落结构更复杂、更完善等方面[17],因此在干旱
河谷的灌草群落,人工造林是否可以通过增加群落
结构中的乔木层,从而达到促进生态系统中植被的
健康发展仍有待深入研究。
4.3摇 岷江柏造林对土壤的影响
本研究发现,岷江柏人工造林不但没有发挥改
善土壤水分的效果,反而一定程度上起到相反的作
用(图 4)。 相关研究也证实了这个结果,人工造林
在干旱河谷内不能起到改善土壤水分的作用,相反
却加剧了土壤的干化[5]。 在干旱河谷特殊的气候条
件下,由于造林一定程度上破坏了原有灌、草、地衣
苔藓等植被,使其在短时间内难以恢复,同时造林初
期岷江柏的冠幅较小,这可能造成群落内温度和光
照强度均高于造林初期或者未造林的灌草群落,加
之干旱河谷本身蒸发强烈(蒸发量约为降雨量的 2.4
4432 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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倍)和树木蒸腾作用强烈,最终形成群落内强烈的蒸
散作用,这一系列因素的共同作用造成了本研究结
果。 但是,并不能因为人工造林造成土壤干化而否
定生态恢复的结果,人工造林对土壤水分的影响作
用并不是一成不变的,受到林地密度、郁闭度和降水
量等多种因素的制约[18]。
人工造林对于土壤有机质及其养分条件具有一
定的影响作用,然而这种影响因研究尺度或对象的
不同而存在较大差异[19]。 本研究发现,在岷江干旱
河谷的杂古脑河流域,岷江柏人工造林对于土壤养
分的改善并没有完全体现,虽然土壤全磷含量随林
龄的增加表现出较小的增加趋势,但是土壤有机质
含量、全氮含量和全钾含量的变化趋势都不明显(图
5)。 众所周知,岷江柏为常绿乔木树种,枝叶寿命较
长。 短期的岷江柏人工造林地,尽管群落结构增加,
然而相对于造林前的地表植被,其单位时间内凋落
物较少,这导致土壤中有机质的积累较少,营养元素
在植物—土壤中的循环较慢。 另外,在本研究中,受
人工造林的影响,短期内地表植被覆盖度降低,物种
数量减少(图 2 和表 2)。 在这两方面的共同影响
下,岷江柏造林短期内没有达到明显改善土壤养分
的效果。 这种结果证实,土壤的改善与林下植被和
植被凋落物存在密切的关系,土壤有机质的积累和
营养元素的增加受地上凋落物的制约,而林下植物
对于土壤的有机质和养分条件也具有一定的改善
作用[20鄄22]。
综合分析表明,在岷江上游干旱河谷杂谷脑河
流域,岷江柏生长良好,适合于作为该区的造林树
种。 然而,岷江柏对海拔等环境条件具有一定的要
求,所以在人工造林时应首先考虑适地适树原则。
对于短期内的人工造林,造林地的植被盖度和物种
种类没有增加,土壤的水分和养分条件也没有明显
改善。 但是,这并不能完全否定岷江柏人工造林对
干旱河谷生态恢复的预期效果,也许受时间限制人
工造林的生态恢复效果还没有充分体现,因此需要
进行更加长期的观测。
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耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 泽澡则怎遭 渊悦葬则葬早葬灶葬 皂蚤糟则燥责澡葬造造葬 蕴葬皂援冤 藻灶糟则燥葬糟澡皂藻灶贼 燥灶 憎葬贼藻则 则藻凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 葬灶凿 怎贼蚤造蚤扎葬贼蚤燥灶 蚤灶 贼澡藻 贼赠责蚤糟葬造 泽贼藻责责藻 燥枣 陨灶灶藻则
酝燥灶早燥造蚤葬 孕耘晕郧 匀葬蚤赠蚤灶早袁 蕴陨 载蚤葬燥赠葬灶袁 栽韵晕郧 杂澡葬燥赠怎 渊圆圆缘远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 泽澡葬凿燥憎蚤灶早 燥灶 皂藻贼澡葬灶藻 耘皂蚤泽泽蚤燥灶泽 枣则燥皂 悦葬泽贼葬灶燥责泽蚤泽 糟葬则造藻泽蚤蚤 葬灶凿 悦怎灶灶蚤灶早澡葬皂蚤葬 造葬灶糟藻燥造葬贼葬
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杂燥蚤造 枣藻则贼蚤造蚤贼赠 择怎葬造蚤贼赠 葬泽泽藻泽泽皂藻灶贼 怎灶凿藻则 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 则藻泽贼燥则葬贼蚤燥灶 责葬贼贼藻则灶泽
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叶生态学报曳圆园员源年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
促进生态学研究深入发展袁为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务尧为国民经济建设和发展服务遥
叶生态学报曳主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果遥 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章曰研究简报曰生态学新理论尧新方法尧新技术介绍曰新书评价和
学术尧科研动态及开放实验室介绍等遥
叶生态学报曳为半月刊袁大 员远开本袁圆愿园页袁国内定价 怨园元 辕册袁全年定价 圆员远园元遥
国内邮发代号院愿圆鄄苑袁国外邮发代号院酝远苑园
标准刊号院陨杂杂晕 员园园园鄄园怨猿猿摇 摇 悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝
全国各地邮局均可订阅袁也可直接与编辑部联系购买遥 欢迎广大科技工作者尧科研单位尧高等院校尧图书
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通讯地址院 员园园园愿缘 北京海淀区双清路 员愿号摇 电摇 摇 话院 渊园员园冤远圆怨源员园怨怨曰 远圆愿源猿猿远圆
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本期责任副主编摇 于贵瑞摇 摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报渊杂匀耘晕郧栽粤陨摇 载哉耘月粤韵冤渊半月刊摇 员怨愿员年 猿月创刊冤
第 猿源卷摇 第 怨期摇 渊圆园员源年 缘月冤
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编摇 摇 辑摇 叶生态学报曳编辑部
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电话院渊园员园冤远圆怨源员园怨怨憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶泽澡藻灶早贼葬蚤曾怎藻遭葬燥岳 则糟藻藻泽援葬糟援糟灶
主摇 摇 编摇 王如松
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
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