大熊猫栖息地地震滑坡体植被恢复早期的关键种研究

Earthquake slide vegetation at early stage of restoration on the giant panda habitats of the Sichuan Longxi-Hongkou National Nature Reserve will be studied to characterize quantitatively structure and its dynamics of the plant communities at the early stage of ecological succession in ecosystems of the earthquake relics by experimentally removal manipulations and long term field monitoring, to search for how to determine the keystone species, if the keystone species/guilds exist or not and relationship of the key species/guilds and other species (dominant species, for instance) in the ecosystems. The study, being of theoretical and applicable value, will facilitate restoration and management of biodiversity and giant panda habitats on Wenchuan earthquake relics, enrich the cases of keystone species studies and is sustainable to research of ecological processes about keystone species.

本研究拟在四川龙溪虹口国家级自然保护区内，以地震滑坡体上处于恢复早期的植物群落为研究对象，在群落中通过去除实验操作、长期野外监测和定量化方法，调查和监测植物群落的物种组成及各物种的多度、重要值等定量指标，得到这类生态系统中的植物群落在演替早期的群落结构和动态特征；观察和监测系统内物种组合对去除的反应，并计算可能关键种（或关键种组）的功能重要性指数，确定在这类生态系统的群落中的关键种（组）；综合长期监测结果及环境特征，揭示关键种（组）与群落中的生态优势种等其他物种的关系。本研究可以为汶川地震灾区生物多样性保护和大熊猫栖息地的生态恢复提供借鉴和参考，还可丰富我国关键种研究的案例，为将来我国关键种的研究提供思路和方法，丰富群落生态学和恢复生态学的研究内容，具有理论和应用价值；同时，本项目在关键种及群落中各物种相互作用的关系和过程等研究领域具有很好的持续性。

本研究在四川龙溪虹口国家级自然保护区内，以地震滑坡体上处于恢复早期的植物群落为研究对象，在群落中通过长期野外监测和定量化方法，调查和监测地震滑坡体植被恢复早期的群落结构及动态，筛选出可能的关键种组合并进行去除试验，并探讨可能的关键种与群落中其他物种的关系。本研究共在2个样地设置30个大样方、180个小样方，每个大样方由6个2mⅹ2m的正方形小样方组成（5个去除试验样方，1个对照样方），所有样方都可作为今后的长期监测样方持续调查监测，以分析去除试验的影响并追踪群落动态，为进一步研究关键种及群落作用和过程等工作打下了良好的基础。调查到的维管植物共有27科85种，以菊科（15种）和 蔷薇科（7种）物种最为丰富，其余科的种类都较少；群落中优势种为无毛川柳（Salix hylonoma f. Liocarpa）和川莓（Rubus setchuenensis）、亚优势种为禾草（Poa.L.sp）；研究区域内都无豆科植物，苔藓、蕨类和一年生草本可能在植物群落演替早期起重要作用；经过4~6年的自然恢复，震后滑坡体上灌木、小半灌木和乔木幼苗逐渐占优势。滑坡体植被盖度和高度总体上都随恢复时间的增加而逐渐增加，并存在着明显的优势物种替代现象，优势物种的组成逐渐趋于多样化；滑坡体生境中维管植物种类数量变化随时间的增加呈慢—快—慢的“S”型曲线，表明滑坡体生境中植物物种种类数量正逐渐趋于饱和；样方内草本植物和木本植物物种新增率和减少率基本持平，维管植物物种组成的年间群落相似性逐渐增大，表明滑坡体植物群落物种组成已逐渐趋于稳定；小尺度范围内地形条件、地表基质状况等对植被的恢复有着显著的影响，滑坡体下部植被的恢复要好于中部和上部，缓坡区域好于陡坡区域，地表大量裸露的砾石对植被恢复起着阻碍作用，而残留植被的存在对植被的恢复尤其是灌木层的恢复起着促进作用。已针对可能的关键种组合苔藓、蕨类、莎草科植物、灯心草科植物、菊科植物分别进行了去除试验，但去除时间尚不足以观察到群落对去除的反应，今后将继续追踪监测，并对调查结果进行研究报道。