川西高原森林生物多樣性及其生態功能探討

陳煬森

【摘 要】：對川西高原某地區森林生物多樣性及其生態功能進行研究。結果表明，在相同林分密度林齡不同的云杉人工林中，隨著林齡的增長，云杉人工林的物種多樣性逐漸增加，其生態功能也隨之增強。

【關鍵詞】：川西高原；森林生物多樣性；生態功能

【 引言】：生物多樣性是指在一定時間和一定地區所有生物（動物、植物、微生物）物種及其遺傳變異和生態系統的復雜性總稱。自從人類邁入高速發展的階段，重工業、農業、林業等的發展對資源的消耗是十分巨大的，對環境和生態系統帶來的破壞也是非常嚴重的，也因此造成了許多生物的滅絕。據可靠的數據說明每天約有100多種生物在地球上絕滅，很多生物在沒有被人類認識以前就消亡了，這對人類無疑是一種悲哀和災難。對地區生物多樣性進行研究，能夠讓人們真切認識到當前的經濟發展對生物系統帶來的破壞，我們的生態環境正在變得十分脆弱，未來將會威脅到人類的發展。川西高原地處長江上游地區，曾經具有豐富的物種多樣性和強大的生態功能，但過度的采伐和草原放牧，使得川西高原的美景不再，生物多樣性遭到嚴重破壞，生態環境變得十分脆弱。本文主要是為了研究川西高原森林生物多樣性及其生態功能的變化，為森林的保護和區域經濟與生態的協調發展提供理論依據。

1.研究區概況

研究區位于四川省阿壩州松潘縣，地理坐標介于北緯32°06′-33°09′，東經102°38′-104°15′之間；地貌東西差異明顯，以中山為主，地形起伏顯著，相對高差比較大，屬高原地貌，海撥3330米-5588米；氣候具有按流域呈明顯變化的特點，小氣候多樣且災害性天氣活動頻繁；降水分布不均，但干雨季分明，雨季降水量占全年降水量的72%以上，多年平均氣溫5.7℃，年極端最低氣溫為零下21.1℃，多年平均降水量720毫米。

該區植被主要有喬木和草地兩大類型，森林主要建群種以云杉為主；灌叢以竹、為主；主要草本植物有松貝、羊肚菌等野生珍貴中藥材和食用菌類，還有大黃、羌活等中藥材。該區內的森林類型主要包括天然林和人工林，我們主要研究人工林。

2.研究方法

2.1樣地調查

人工林分幼齡和中齡兩個年段調查，每個林齡的林分布置5個1010m2的樣地，每個樣地內布置3個22 m2的灌木叢樣本，每個灌木叢樣本內再布置3個11 m2的草本樣本。調查內容主要包括喬木的種類、高度、胸徑、樹齡和個體數；灌木層的種類、高度、蓋度和個體數；草本層的種類、高度和蓋度。

2.2土壤調查

在每個樣地內，從地表至1.2m深之間，每0.4m采集一個土壤樣本。土壤的物理性狀分析：單位體積的土壤干重（m）和土壤飽和含水量（c）均采用環刀法測定，其中m=環刀內的土壤干重（g）/環刀體積（cm3）；C=（土壤飽和水重量-土壤干重）/土壤干重；土壤孔隙度O=m/c。土壤的化學形狀分析：主要是測定土壤內氮、磷、鉀、有機質的含量。

2.3數據分析

2.3.1物種多樣性指數 物種多樣性指數是用簡單的數值表示群落內種類多樣性的程度，用來判斷群落或生態系統的穩定性指標。在清潔或良好環境中，生物種類多樣，數量較少；在環境惡化或污染條件下，敏感種類消失，耐污種類發展，種類單純，但數量可能很大。多樣性指數可用來表示環境質量的變化，優點是對物種名稱鑒定要求不嚴格，應用比較方便。當前應用的物種多樣性指數主要是Shannon-Wiener多樣性指數HP=-∑（PilnPi）（i=1，2…n），式中Pi是i物種重要值占所有物種總重要值的比例。

2.3.2物種豐富度指數 物種豐富度指數反映一個群落或環境中物種種類的多少，是表示生物聚居（或樣品）中種類的豐富程度。本次研究主要采用Gleason指數d=S/lnA，式中，S為物種數目，A為樣本面積。

2.3.3蓄水量 土壤蓄水量（S）主要由土壤孔隙度決定，Si=OHi1/10，式中，Si為土壤蓄水量（mm），O為土壤孔隙度（%），Hi為土壤深度（cm）。

3.結果分析

3.1森林物種多樣性特征

本研究區內的人工林主要是密度相同林齡不同的云杉。分析結果表明，同樣的造林密度下，不同林齡段的云杉物種多樣性指數（H）和物種豐富度指數（d）有真顯著的不同。幼齡的云杉林喬木層、灌木層、草木層的物種多樣性指數分別是0，0.69，1.02；物種豐富度指數分別是0.20，1.49，2.58。中齡的云杉林喬木層、灌木層、草木層的物種多樣性指數分別是0，0.81，1.17；物種豐富度指數分別是0.20，2.23，4.85。這表明人工林的物種多樣性隨著林齡的增長呈逐年增長趨勢。具體見表1。

3.2物種多樣性的生態功能

主要指人工林物種多樣性帶來的土壤改良作用。物種多樣性指數和物種豐富度指數的研究結果表明（見表2），中齡的云杉人工林總的物種多樣性指數和物種豐富度指數與幼齡的云杉人工林相比，分別增長了15.79%和70.49%，對土壤的改良作用也非常明顯，體現在土壤有機質提高了41.10%，氮提高了41.02%，磷提高了41.27%，鉀提高了32.51%，林區土壤蓄水量提高了4.90%。根據上述結果可知，人工林隨著林齡的增加，不僅生物多樣性在逐漸提高，其帶來的生態功能也在逐漸增強。

結語

從以上研究可知，隨著林齡的增長，人工林的物種多樣性在逐漸增加，其生態功能也逐漸增強。因此，加強人工造林和人工林的撫育是豐富森林物種多樣性，增強林區生態功能的重要方法。

【參考文獻】：

[1]彭培好，彭俊生，王成善，等.川西高原森林多樣性及其生態功能的研究[J].成都理工大學學報（自然科學版），2003，30（4）：436-440.