川西高原森林生物多样性及其生态功能探讨

陈炀森

【摘 要】：对川西高原某地区森林生物多样性及其生态功能进行研究。结果表明，在相同林分密度林龄不同的云杉人工林中，随着林龄的增长，云杉人工林的物种多样性逐渐增加，其生态功能也随之增强。

【关键词】：川西高原；森林生物多样性；生态功能

【 引言】：生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。自从人类迈入高速发展的阶段，重工业、农业、林业等的发展对资源的消耗是十分巨大的，对环境和生态系统带来的破坏也是非常严重的，也因此造成了许多生物的灭绝。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭，很多生物在没有被人类认识以前就消亡了，这对人类无疑是一种悲哀和灾难。对地区生物多样性进行研究，能够让人们真切认识到当前的经济发展对生物系统带来的破坏，我们的生态环境正在变得十分脆弱，未来将会威胁到人类的发展。川西高原地处长江上游地区，曾经具有丰富的物种多样性和强大的生态功能，但过度的采伐和草原放牧，使得川西高原的美景不再，生物多样性遭到严重破坏，生态环境变得十分脆弱。本文主要是为了研究川西高原森林生物多样性及其生态功能的变化，为森林的保护和区域经济与生态的协调发展提供理论依据。

1.研究区概况

研究区位于四川省阿坝州松潘县，地理坐标介于北纬32°06′-33°09′，东经102°38′-104°15′之间；地貌东西差异明显，以中山为主，地形起伏显著，相对高差比较大，属高原地貌，海拨3330米-5588米；气候具有按流域呈明显变化的特点，小气候多样且灾害性天气活动频繁；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，多年平均气温5.7℃，年极端最低气温为零下21.1℃，多年平均降水量720毫米。

该区植被主要有乔木和草地两大类型，森林主要建群种以云杉为主；灌丛以竹、为主；主要草本植物有松贝、羊肚菌等野生珍贵中药材和食用菌类，还有大黄、羌活等中药材。该区内的森林类型主要包括天然林和人工林，我们主要研究人工林。

2.研究方法

2.1样地调查

人工林分幼龄和中龄两个年段调查，每个林龄的林分布置5个1010m2的样地，每个样地内布置3个22 m2的灌木丛样本，每个灌木丛样本内再布置3个11 m2的草本样本。调查内容主要包括乔木的种类、高度、胸径、树龄和个体数；灌木层的种类、高度、盖度和个体数；草本层的种类、高度和盖度。

2.2土壤调查

在每个样地内，从地表至1.2m深之间，每0.4m采集一个土壤样本。土壤的物理性状分析：单位体积的土壤干重（m）和土壤饱和含水量（c）均采用环刀法测定，其中m=环刀内的土壤干重（g）/环刀体积（cm3）；C=（土壤饱和水重量-土壤干重）/土壤干重；土壤孔隙度O=m/c。土壤的化学形状分析：主要是测定土壤内氮、磷、钾、有机质的含量。

2.3数据分析

2.3.1物种多样性指数 物种多样性指数是用简单的数值表示群落内种类多样性的程度，用来判断群落或生态系统的稳定性指标。在清洁或良好环境中，生物种类多样，数量较少；在环境恶化或污染条件下，敏感种类消失，耐污种类发展，种类单纯，但数量可能很大。多样性指数可用来表示环境质量的变化，优点是对物种名称鉴定要求不严格，应用比较方便。当前应用的物种多样性指数主要是Shannon-Wiener多样性指数HP=-∑（PilnPi）（i=1，2…n），式中Pi是i物种重要值占所有物种总重要值的比例。

2.3.2物种丰富度指数 物种丰富度指数反映一个群落或环境中物种种类的多少，是表示生物聚居（或样品）中种类的丰富程度。本次研究主要采用Gleason指数d=S/lnA，式中，S为物种数目，A为样本面积。

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

3.结果分析

3.1森林物种多样性特征

本研究区内的人工林主要是密度相同林龄不同的云杉。分析结果表明，同样的造林密度下，不同林龄段的云杉物种多样性指数（H）和物种丰富度指数（d）有真显著的不同。幼龄的云杉林乔木层、灌木层、草木层的物种多样性指数分别是0，0.69，1.02；物种丰富度指数分别是0.20，1.49，2.58。中龄的云杉林乔木层、灌木层、草木层的物种多样性指数分别是0，0.81，1.17；物种丰富度指数分别是0.20，2.23，4.85。这表明人工林的物种多样性随着林龄的增长呈逐年增长趋势。具体见表1。

3.2物种多样性的生态功能

主要指人工林物种多样性带来的土壤改良作用。物种多样性指数和物种丰富度指数的研究结果表明（见表2），中龄的云杉人工林总的物种多样性指数和物种丰富度指数与幼龄的云杉人工林相比，分别增长了15.79%和70.49%，對土壤的改良作用也非常明显，体现在土壤有机质提高了41.10%，氮提高了41.02%，磷提高了41.27%，钾提高了32.51%，林区土壤蓄水量提高了4.90%。根据上述结果可知，人工林随着林龄的增加，不仅生物多样性在逐渐提高，其带来的生态功能也在逐渐增强。

结语

从以上研究可知，随着林龄的增长，人工林的物种多样性在逐渐增加，其生态功能也逐渐增强。因此，加强人工造林和人工林的抚育是丰富森林物种多样性，增强林区生态功能的重要方法。

【参考文献】：

[1]彭培好，彭俊生，王成善，等.川西高原森林多样性及其生态功能的研究[J].成都理工大学学报（自然科学版），2003，30（4）：436-440.