南峪口鐵礦生態影響評價中的植物物種多樣性分析

原沁波

摘要：在植被現狀調查的基礎上，采用物種多樣性指數法，對南峪口鐵礦生態影響評價的植物物種多樣性進行了比較，結果表明：該礦的植被可劃分為8個群落類型，反映了礦區不同功能區的植物群落主要類型。根據物種多樣性指數的計算結果，不同功能區的植物物種多樣性表現出明顯差異，按照物種多樣性指數大小排序：礦界外評價區>礦區非開采區>擬選廢石場>相鄰礦區>工業場地>炸藥庫>鐵礦開采區，反映了鐵礦開采活動對周邊環境干擾程度的差異性。

關鍵詞：分類；物種多樣性；鐵礦

中圖分類號：X173文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）02002403

1引言

我國鐵礦資源多分布于山區，采礦作為生態影響的干擾因子之一，主要影響表現為對土地利用、地表植被和土壤的破壞等，其所造成的生態影響在短期內很難消除[1]。近年來，鐵礦開采和加工的生態影響問題在國內生態影響評價領域備受關注。目前，有關鐵礦開采對生態影響的研究較多[2，3]，縱觀這些研究，從定量角度分析其對植物群落影響的研究尚不多見。本文以南峪口鐵礦開采加工環境影響評價中的生態問題為切入點，對該礦區不同功能區的植物群落進行分類的基礎上，分析了鐵礦開采活動對植物物種多樣性的影響，旨在為我國鐵礦資源開采的生態影響評價和生物多樣性保護提供理論參考。

2研究區自然概況

研究區位于山西省繁峙縣東南，距繁峙縣城直線距離25km，行政區劃隸屬于繁峙縣東山鄉管轄。礦區中心地理坐標：39°10′59″～39°12′38″N，113°32′02″～113°34′12″E，周邊與中興礦業、宏盛鐵礦鄰接。研究區屬北溫帶半干旱大陸性氣候，年平均氣溫6.3℃，極端最低氣溫-24.3℃，極端最高氣溫37.6℃，年平均日照時數2906 h，年平均降雨量400 mm，無霜期約130 d。

3研究方法

3.1樣地的選擇與調查

根據研究區的實際現狀，2012年8月，采用樣方法進行野外調查，在研究區不同功能區范圍內，選擇代表性區域共設置30個樣方，其中包括喬木樣方2個，草本樣方28個。喬木樣方大小為10m×10m，且在每個樣方對角線上設1m×1m草本樣方2個。調查內容包括：喬木種的多度、高度、胸徑、蓋度；草本植物的平均高度和蓋度。同時記錄各群落的綜合特征和生境特征，包括群落總蓋度、各層分蓋度、海拔、經緯度、坡度、坡向、枯枝落葉層厚度以及人類活動干擾等。

3.2數據處理

本文選用豐富度指數、均勻度指數和多樣性指數，采用物種重要值一起參與計算[4]。

4結果與分析

4.1物種組成

在調查中共記錄種子植物81種，隸屬于26科，61屬。植被類型以草叢為主，建群種為披針苔草（Carex lanceolata）、鐵桿蒿（Koelreuteria paniculata）、狗尾草（Setaira viridis）。植物群落中菊科、禾本科、豆科和薔薇科占總種數的56%，以喜陽耐旱的旱生種類居多。

對7個功能區植物群落的科、屬、種組成數據統計可知，鐵礦開采區、炸藥庫及工業場地周圍植物種類較少，植物種類僅占評價區植物總種數的38%，植被覆蓋度較低，與礦區非開采區、擬選廢石場、礦界外評價區、相鄰礦區相比人為擾動較大，對土地利用和植被的破壞較嚴重（表1）。

4.3不同功能區的物種多樣性分析

物種多樣性不僅可以反映植物群落結構和功能的復雜程度，也可以反映植物群落及其環境的保護狀況。由表2分析可知，不同功能區的豐富度指數R和Shannon-wiener指數H′的變化趨勢基本一致，均勻度指數E1和E5也表現出與R和H′相似的變化趨勢，因此，用這些指數來描述各功能區性質具有較好的一致性。Simpson指數λ與其他指數的變化趨勢相反。如鐵礦開采區的Simpson指數在所有功能區中最大，這是因為該功能區沒有喬木層，在草本層，優勢種披針苔草為叢生，蓋度達30%，具有較強的競爭能力，占據顯著優勢，從而導致了Simpson指數較高。礦界外評價區與礦區非開采區生態環境處于完全自然狀態，沒有受到采礦干擾，植物群落保存較好，物種豐富度、多樣性指數和均勻度指數均較高。礦區非開采區人為干擾較小，草本層植物生長發育良好，物種的豐富度、均勻度和物種多樣性指數也較高。相鄰礦區受人為因素干擾相對較輕，喬木層覆蓋度相對較大，林內較為陰濕，草本植物中種類雖較多，但以披針苔草占據優勢，導致豐富度、物種多樣性指數稍低于礦區非開采區。鑒于炸藥庫的特殊性和危險性，必須人為采取防護工作，如清除植被、工程硬化等，對地表植被和土壤造成極大破壞，導致炸藥庫物種種類貧乏，多樣性指數較低。受人類采礦活動嚴重干擾，鐵礦開采區地表草本遭到嚴重破壞，草本植物種類

5結論

（1）依據群落外貌、種類組成特點和建群種的一致性，結合野外調查的生態分析和群落物種配置，將評價區的植被劃分為8個群落類型，反映了礦區不同功能區的植物群落主要類型。

（2）根據物種多樣性指數的計算結果，不同功能區的植物物種多樣性表現出明顯差異，按照物種多樣性指數大小排序：礦界外評價區>礦區非開采區>擬選廢石場>相鄰礦區>工業場地>炸藥庫>鐵礦開采區，反映了鐵礦開采活動對周邊環境干擾程度的差異性。

參考文獻：

＼[1＼] 錢振華，孫秀紅，尤紅軍，等. 鐵礦開采業的生態保護對策——阜新市典型鐵礦生態問題解析＼[J＼]. 環境保護科學，2002，28（5）：41～43.

＼[2＼] 翁雅彤. 露天開采小型鐵礦生態影響對策研究＼[J＼]. 科技信息，2010（1）：377～378.

＼[3＼] 徐濤. 植物群落對鐵礦開采的生態響應——以大茨背鐵礦為例＼[J＼]. 寧夏農林科技，2012，53（4）：94～96.

＼[4＼] 郭東罡，上官鐵梁，白中科，等. 山西太岳山油松群落對采伐干擾的生態響應＼[J＼]. 生態學報，2011，31（12）：3296～3307.

＼[5＼] 宋永昌. 植被生態學＼[M＼]. 上海：華東師范大學出版社，2001.

摘要：在植被現狀調查的基礎上，采用物種多樣性指數法，對南峪口鐵礦生態影響評價的植物物種多樣性進行了比較，結果表明：該礦的植被可劃分為8個群落類型，反映了礦區不同功能區的植物群落主要類型。根據物種多樣性指數的計算結果，不同功能區的植物物種多樣性表現出明顯差異，按照物種多樣性指數大小排序：礦界外評價區>礦區非開采區>擬選廢石場>相鄰礦區>工業場地>炸藥庫>鐵礦開采區，反映了鐵礦開采活動對周邊環境干擾程度的差異性。

關鍵詞：分類；物種多樣性；鐵礦

中圖分類號：X173文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）02002403

1引言

我國鐵礦資源多分布于山區，采礦作為生態影響的干擾因子之一，主要影響表現為對土地利用、地表植被和土壤的破壞等，其所造成的生態影響在短期內很難消除[1]。近年來，鐵礦開采和加工的生態影響問題在國內生態影響評價領域備受關注。目前，有關鐵礦開采對生態影響的研究較多[2，3]，縱觀這些研究，從定量角度分析其對植物群落影響的研究尚不多見。本文以南峪口鐵礦開采加工環境影響評價中的生態問題為切入點，對該礦區不同功能區的植物群落進行分類的基礎上，分析了鐵礦開采活動對植物物種多樣性的影響，旨在為我國鐵礦資源開采的生態影響評價和生物多樣性保護提供理論參考。

2研究區自然概況

研究區位于山西省繁峙縣東南，距繁峙縣城直線距離25km，行政區劃隸屬于繁峙縣東山鄉管轄。礦區中心地理坐標：39°10′59″～39°12′38″N，113°32′02″～113°34′12″E，周邊與中興礦業、宏盛鐵礦鄰接。研究區屬北溫帶半干旱大陸性氣候，年平均氣溫6.3℃，極端最低氣溫-24.3℃，極端最高氣溫37.6℃，年平均日照時數2906 h，年平均降雨量400 mm，無霜期約130 d。

3研究方法

3.1樣地的選擇與調查

根據研究區的實際現狀，2012年8月，采用樣方法進行野外調查，在研究區不同功能區范圍內，選擇代表性區域共設置30個樣方，其中包括喬木樣方2個，草本樣方28個。喬木樣方大小為10m×10m，且在每個樣方對角線上設1m×1m草本樣方2個。調查內容包括：喬木種的多度、高度、胸徑、蓋度；草本植物的平均高度和蓋度。同時記錄各群落的綜合特征和生境特征，包括群落總蓋度、各層分蓋度、海拔、經緯度、坡度、坡向、枯枝落葉層厚度以及人類活動干擾等。

3.2數據處理

本文選用豐富度指數、均勻度指數和多樣性指數，采用物種重要值一起參與計算[4]。

4結果與分析

4.1物種組成

在調查中共記錄種子植物81種，隸屬于26科，61屬。植被類型以草叢為主，建群種為披針苔草（Carex lanceolata）、鐵桿蒿（Koelreuteria paniculata）、狗尾草（Setaira viridis）。植物群落中菊科、禾本科、豆科和薔薇科占總種數的56%，以喜陽耐旱的旱生種類居多。

對7個功能區植物群落的科、屬、種組成數據統計可知，鐵礦開采區、炸藥庫及工業場地周圍植物種類較少，植物種類僅占評價區植物總種數的38%，植被覆蓋度較低，與礦區非開采區、擬選廢石場、礦界外評價區、相鄰礦區相比人為擾動較大，對土地利用和植被的破壞較嚴重（表1）。

4.3不同功能區的物種多樣性分析

物種多樣性不僅可以反映植物群落結構和功能的復雜程度，也可以反映植物群落及其環境的保護狀況。由表2分析可知，不同功能區的豐富度指數R和Shannon-wiener指數H′的變化趨勢基本一致，均勻度指數E1和E5也表現出與R和H′相似的變化趨勢，因此，用這些指數來描述各功能區性質具有較好的一致性。Simpson指數λ與其他指數的變化趨勢相反。如鐵礦開采區的Simpson指數在所有功能區中最大，這是因為該功能區沒有喬木層，在草本層，優勢種披針苔草為叢生，蓋度達30%，具有較強的競爭能力，占據顯著優勢，從而導致了Simpson指數較高。礦界外評價區與礦區非開采區生態環境處于完全自然狀態，沒有受到采礦干擾，植物群落保存較好，物種豐富度、多樣性指數和均勻度指數均較高。礦區非開采區人為干擾較小，草本層植物生長發育良好，物種的豐富度、均勻度和物種多樣性指數也較高。相鄰礦區受人為因素干擾相對較輕，喬木層覆蓋度相對較大，林內較為陰濕，草本植物中種類雖較多，但以披針苔草占據優勢，導致豐富度、物種多樣性指數稍低于礦區非開采區。鑒于炸藥庫的特殊性和危險性，必須人為采取防護工作，如清除植被、工程硬化等，對地表植被和土壤造成極大破壞，導致炸藥庫物種種類貧乏，多樣性指數較低。受人類采礦活動嚴重干擾，鐵礦開采區地表草本遭到嚴重破壞，草本植物種類

5結論

（1）依據群落外貌、種類組成特點和建群種的一致性，結合野外調查的生態分析和群落物種配置，將評價區的植被劃分為8個群落類型，反映了礦區不同功能區的植物群落主要類型。

（2）根據物種多樣性指數的計算結果，不同功能區的植物物種多樣性表現出明顯差異，按照物種多樣性指數大小排序：礦界外評價區>礦區非開采區>擬選廢石場>相鄰礦區>工業場地>炸藥庫>鐵礦開采區，反映了鐵礦開采活動對周邊環境干擾程度的差異性。

參考文獻：

＼[1＼] 錢振華，孫秀紅，尤紅軍，等. 鐵礦開采業的生態保護對策——阜新市典型鐵礦生態問題解析＼[J＼]. 環境保護科學，2002，28（5）：41～43.

＼[2＼] 翁雅彤. 露天開采小型鐵礦生態影響對策研究＼[J＼]. 科技信息，2010（1）：377～378.

＼[3＼] 徐濤. 植物群落對鐵礦開采的生態響應——以大茨背鐵礦為例＼[J＼]. 寧夏農林科技，2012，53（4）：94～96.

＼[4＼] 郭東罡，上官鐵梁，白中科，等. 山西太岳山油松群落對采伐干擾的生態響應＼[J＼]. 生態學報，2011，31（12）：3296～3307.

＼[5＼] 宋永昌. 植被生態學＼[M＼]. 上海：華東師范大學出版社，2001.

摘要：在植被現狀調查的基礎上，采用物種多樣性指數法，對南峪口鐵礦生態影響評價的植物物種多樣性進行了比較，結果表明：該礦的植被可劃分為8個群落類型，反映了礦區不同功能區的植物群落主要類型。根據物種多樣性指數的計算結果，不同功能區的植物物種多樣性表現出明顯差異，按照物種多樣性指數大小排序：礦界外評價區>礦區非開采區>擬選廢石場>相鄰礦區>工業場地>炸藥庫>鐵礦開采區，反映了鐵礦開采活動對周邊環境干擾程度的差異性。

關鍵詞：分類；物種多樣性；鐵礦

中圖分類號：X173文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）02002403

1引言

我國鐵礦資源多分布于山區，采礦作為生態影響的干擾因子之一，主要影響表現為對土地利用、地表植被和土壤的破壞等，其所造成的生態影響在短期內很難消除[1]。近年來，鐵礦開采和加工的生態影響問題在國內生態影響評價領域備受關注。目前，有關鐵礦開采對生態影響的研究較多[2，3]，縱觀這些研究，從定量角度分析其對植物群落影響的研究尚不多見。本文以南峪口鐵礦開采加工環境影響評價中的生態問題為切入點，對該礦區不同功能區的植物群落進行分類的基礎上，分析了鐵礦開采活動對植物物種多樣性的影響，旨在為我國鐵礦資源開采的生態影響評價和生物多樣性保護提供理論參考。

2研究區自然概況

研究區位于山西省繁峙縣東南，距繁峙縣城直線距離25km，行政區劃隸屬于繁峙縣東山鄉管轄。礦區中心地理坐標：39°10′59″～39°12′38″N，113°32′02″～113°34′12″E，周邊與中興礦業、宏盛鐵礦鄰接。研究區屬北溫帶半干旱大陸性氣候，年平均氣溫6.3℃，極端最低氣溫-24.3℃，極端最高氣溫37.6℃，年平均日照時數2906 h，年平均降雨量400 mm，無霜期約130 d。

3研究方法

3.1樣地的選擇與調查

根據研究區的實際現狀，2012年8月，采用樣方法進行野外調查，在研究區不同功能區范圍內，選擇代表性區域共設置30個樣方，其中包括喬木樣方2個，草本樣方28個。喬木樣方大小為10m×10m，且在每個樣方對角線上設1m×1m草本樣方2個。調查內容包括：喬木種的多度、高度、胸徑、蓋度；草本植物的平均高度和蓋度。同時記錄各群落的綜合特征和生境特征，包括群落總蓋度、各層分蓋度、海拔、經緯度、坡度、坡向、枯枝落葉層厚度以及人類活動干擾等。

3.2數據處理

本文選用豐富度指數、均勻度指數和多樣性指數，采用物種重要值一起參與計算[4]。

4結果與分析

4.1物種組成

在調查中共記錄種子植物81種，隸屬于26科，61屬。植被類型以草叢為主，建群種為披針苔草（Carex lanceolata）、鐵桿蒿（Koelreuteria paniculata）、狗尾草（Setaira viridis）。植物群落中菊科、禾本科、豆科和薔薇科占總種數的56%，以喜陽耐旱的旱生種類居多。

對7個功能區植物群落的科、屬、種組成數據統計可知，鐵礦開采區、炸藥庫及工業場地周圍植物種類較少，植物種類僅占評價區植物總種數的38%，植被覆蓋度較低，與礦區非開采區、擬選廢石場、礦界外評價區、相鄰礦區相比人為擾動較大，對土地利用和植被的破壞較嚴重（表1）。

4.3不同功能區的物種多樣性分析

物種多樣性不僅可以反映植物群落結構和功能的復雜程度，也可以反映植物群落及其環境的保護狀況。由表2分析可知，不同功能區的豐富度指數R和Shannon-wiener指數H′的變化趨勢基本一致，均勻度指數E1和E5也表現出與R和H′相似的變化趨勢，因此，用這些指數來描述各功能區性質具有較好的一致性。Simpson指數λ與其他指數的變化趨勢相反。如鐵礦開采區的Simpson指數在所有功能區中最大，這是因為該功能區沒有喬木層，在草本層，優勢種披針苔草為叢生，蓋度達30%，具有較強的競爭能力，占據顯著優勢，從而導致了Simpson指數較高。礦界外評價區與礦區非開采區生態環境處于完全自然狀態，沒有受到采礦干擾，植物群落保存較好，物種豐富度、多樣性指數和均勻度指數均較高。礦區非開采區人為干擾較小，草本層植物生長發育良好，物種的豐富度、均勻度和物種多樣性指數也較高。相鄰礦區受人為因素干擾相對較輕，喬木層覆蓋度相對較大，林內較為陰濕，草本植物中種類雖較多，但以披針苔草占據優勢，導致豐富度、物種多樣性指數稍低于礦區非開采區。鑒于炸藥庫的特殊性和危險性，必須人為采取防護工作，如清除植被、工程硬化等，對地表植被和土壤造成極大破壞，導致炸藥庫物種種類貧乏，多樣性指數較低。受人類采礦活動嚴重干擾，鐵礦開采區地表草本遭到嚴重破壞，草本植物種類

5結論

（1）依據群落外貌、種類組成特點和建群種的一致性，結合野外調查的生態分析和群落物種配置，將評價區的植被劃分為8個群落類型，反映了礦區不同功能區的植物群落主要類型。

（2）根據物種多樣性指數的計算結果，不同功能區的植物物種多樣性表現出明顯差異，按照物種多樣性指數大小排序：礦界外評價區>礦區非開采區>擬選廢石場>相鄰礦區>工業場地>炸藥庫>鐵礦開采區，反映了鐵礦開采活動對周邊環境干擾程度的差異性。

參考文獻：

＼[1＼] 錢振華，孫秀紅，尤紅軍，等. 鐵礦開采業的生態保護對策——阜新市典型鐵礦生態問題解析＼[J＼]. 環境保護科學，2002，28（5）：41～43.

＼[2＼] 翁雅彤. 露天開采小型鐵礦生態影響對策研究＼[J＼]. 科技信息，2010（1）：377～378.

＼[3＼] 徐濤. 植物群落對鐵礦開采的生態響應——以大茨背鐵礦為例＼[J＼]. 寧夏農林科技，2012，53（4）：94～96.

＼[4＼] 郭東罡，上官鐵梁，白中科，等. 山西太岳山油松群落對采伐干擾的生態響應＼[J＼]. 生態學報，2011，31（12）：3296～3307.

＼[5＼] 宋永昌. 植被生態學＼[M＼]. 上海：華東師范大學出版社，2001.