齐晔
(靖边县林业工作综合服务中心,陕西榆林 718500)
在陕北黄土地区域,人们需要开展恢复植被的工程,而在开展这项工程时,人们会应用种植沙棘树种,形成沙棘林的方法来恢复植被,而这种恢复植被的方法,其植被特征及群落稳定性是人们非常关注的问题,人们需要了解陕北黄土区沙棘林下植被恢复的效果。
陕北黄土区为黄土高原北部的地区,该地区具有环境复杂、气候多变的特点。人们在该地区生存和繁衍的过程中,植被破坏较为严重,造成了该地区水土流失。为了恢复该地区的植被,人们开展了退耕还林的工程建设,其中,又以大量种植灌木的方式恢复植被为主。灌木根系发达,抗逆性强,即使是土地条件较差,它们也能生存,这是它们在陕北黄土地区被广泛种植的缘由。沙棘为灌木的一种,它隶属于胡颓子科沙棘属,在环境较适宜的情况下,它能成长为亚乔木状。沙棘具有较强的水土保持功能。沙棘的果实富含大量的营养物质,比如脂肪酸、维生素等,并且它具备抗养化作用,可保护心脏的功能,在人们开始重视养生保健的背景下,沙棘果实受到人们的欢迎。当前,人们把沙棘树作为退耕还林工程主要种植的品种,而为了了解如何有效利用沙棘树的种植,让沙棘林迅速恢复植被,并呈现群落稳定性,人们需要了解沙棘林下植被特征及群落稳定性。
为了了解陕北黄土区沙棘林下植被特征,该次应用XX 县退耕还林的部分区域进行植被调查,调查面积为XX.XXkm2,占区域退耕还林工程总面积的XX.XX%。了解沙棘分布与地形因子的关系,地形因子分为海拔、坡度、坡向,了解沙刺林的造林地形优势;了解沙刺林对林下草本植物的影响,分析在不同模式下草本植物多样性和生物量的差异,通过对沙棘及混交乔木密度、基径、树高、冠幅的关联说明沙棘林对草本植物造成的影响规律;分析造林模式对沙棘群落稳定性造成的影响,应用M-Godron 指数法计算数据分析的结果。应用EXCEL、SPSS20.0 软件完成数据统计,对数据进行统计和分析,得到分布指数;群落多样性指树,它又含草本植物组成及重要值、群落多样性指标,建立灰色关联模型,以上的数据是应用M-Godron 指数法计算数据的依据。
区域中共有沙棘纯林、沙棘+刺槐、山棘+山杏、沙棘+河北杨、沙棘+油松、沙棘+侧柏这6 种造林的模式。其中海拔范围在1265~1585m 之间,沙棘的模式分布比较均匀;在1365~1485m 之间,沙棘+河北杨分布最大;在1415~1465m 之间,沙棘纯林分布最大;在1465~1515m 之间,沙棘+刺槐、沙棘+山杏、沙棘+油松分布最多,并且三者之间较为平均;在1515~1585m 之间,沙棘+侧柏分布最大。从数据调查可知,沙棘适合在高海拔的环境中生存,特别是沙棘+侧柏特别适宜在高海拔环境中生存,而沙棘+河北杨可在低海拔生存。
6 种种植模式均在25°~35°坡度占比最多,其次为15°~25°坡度,从数据中可知,15°~35°坡度范围均适合种植沙棘,一方面,这个坡度范围适合沙棘与其他混交乔木共生,又能够通过与其他乔木共生达到防止水土流失的目的。从数据中得知,在15°~35°坡度范围以外,沙棘纯林和沙棘+侧柏占比最大,并且沙棘纯林更适合陡峭的区域。
除了沙棘+侧柏这种模式适合在阳坡种植以外,其余种植模式均为阴坡占比大于阳坡,并且光照强度越高占比越小,于是可见,总体来说沙棘造林模式喜阴不喜阳,只有沙棘+侧柏这种模式例外。
该次从所有的区域中共调查得到草本植物24 科、54 属、74种,其中最主要的草本植物为菊科、禾本科、豆科。其中沙棘纯林下的草本植物最多,共计44 种;沙棘+河北杨下的草本植物最少,共计30 种;沙棘+山可下的草本植物属科最多,共计17 科,沙棘纯林下的草本植物属科最少,共计11 科。在6 种模式中,白莲蒿是除沙棘+刺槐模式以外,其他所有模式中最重要的植物。在所有模式中,占重要地位的植物为野青茅、兴安胡枝子、阿尔泰狗娃花。
无论是在阴坡或者阳坡,沙棘+山杏的草本植物属、科都较少。在阳坡上,沙棘纯林、沙棘+油松、沙棘+侧柏的生物多样性大于同种模式中阴坡的生物多样性。而无论是在阴坡或阳坡,6 种模式的生物多样性均大于荒草地。
无论是阴坡或阳坡,无论是哪种模式,荒草地的草本层生物最鲜种都位最大值。其中沙棘纯林、沙棘+油松、沙棘+侧柏的草本层生物鲜种大于其余3 种,并且这一结果与阴坡与阳坡没有直接的关系。从以上的数据中可以了解沙棘与阔叶乔木混交林的蒸腾作用大于沙棘与针叶混交林的结果,当蒸腾作用较大时,林下草本植物的生长较易被限制。
在沙棘纯林中,草本多样性灰色关联度的排序为冠幅(东西)>冠幅(南北)>基径>高度>密度。而沙棘与林下草本生物量关联的顺序为冠幅(南北)>冠幅(东西)>>基径>高度>密度。由此可见,在沙棘纯林中,如果希望生物多样化,则要注意沙棘的冠幅。
在混交林中,草本多样性灰色关联度的排序为沙棘密度>乔木密度>沙棘高>沙棘冠幅(东西)>沙棘冠幅(南北)>沙棘基径>乔木高>乔木胸径,在混交林中,密度的控制是最重要的因素。通过分析密度与草本植物多样性指数的关系分析,了解当密度到达3000 株/hm2这一数植时,草本多样性到达顶峰,由此可见合理控制混交林的密度,是让草本植物多样性呈现的关键。
分析沙棘及混交乔木与草本多样性的关系,可知乔木高>乔木胸径>沙棘高>沙棘基径>乔木密度>沙棘密度>沙棘冠幅(南北)>沙棘冠幅(东西)。由此可见,沙棘及混交乔木中,乔木生长的情况对草本多样性的影响较大。这是因为乔木与胸径能对周围的环境带来较大的影响,比如它对光照造成影响,及对土壤含水量造成影响;而沙棘的影响相对较小。于是在沙棘及混交乔木的环境中,要注意控制乔木的生长,使沙棘的生长和乔木搭配,令乔木和沙棘的生长能够给草本植物带来良好的生长环境。
应用M-Godron 指数法计算,可以得到沙棘+侧柏林下草本植物群落稳定性比较高,而沙棘纯林的稳定性较低。由此可以说明沙棘纯林下草本植物的多样性抗干扰能力不足,这种模式不易在较为复杂的环境中开展恢复植被的工作。
应用稳定度度指法计算,则得到的结果为沙棘+山杏的稳定度最低。并且在6 种模式下,阳坡环境的稳定性普遍低于同类模式中阴坡的稳定性。
这两种计算方法计算的结果存在差异却并不意味着矛盾。M-Godron 指数法分析的是草本植物君落的稳定性,于是分析的是影响草本植物生长影响的因子,而稳定指数法分析的是沙棘种植模式对草本植物生长因子产生的影响,在分析了沙棘种植模式产生的影响以后,便能了解沙棘种植模式对草本植物群落稳定性带来的影响。
从以上的分析中可以得到以下的结论:
(1)沙棘的种植能够有效地改善植被的环境。然而不同的种植模式对植被环境的影响不同。在不同的海拔、不同的坡度、不同的光照度的前提下,适合的造林模式不同。相关部门要结合每片区域的情况,选择最适合的造林模式,为恢复植被打下基础。
(2)不同的沙棘造林模式恢复植被的效果不同。在开展恢复植被的工程时,人们一方面要了解恢复植被的需求,一方面要结合植被恢复的需求,选择适合的沙棘造林模式,由此才能够让植被恢复工程满足人们的需求。
(3)只有优化沙棘造林环境才能够稳定植被的生态环境。不同的沙棘种植模式,恢复植被的稳定效果不同,强化植被的稳定性,在开展生态环境保护工作时有较为重要的意义。在工作时,人们必须把提高植被的稳定性因素考虑在沙刺造林的模式中,选择最优的造林模式。
当前,关于把沙棘应用在恢复植被中人们呈现不同的态度。一种态度为质疑陕北黄土区应用种植沙棘恢复植被的效果,他们肯定的原因为认为在恶劣的环境下,种植沙棘并不能够恢复植被让生物群落稳定性变强;一种态度为肯定陕北黄土区应用种植沙棘恢复植被的效果,种植沙棘能够恢复植被让生物群落稳定性变强。从实践的结果来看,从总体来说第二种态度更为合理。应用沙棘进行植树造林,从一定程度上都能恢复植被,让生物群落稳定性增强,这是因为沙棘这种植物较易生长在陕北黄土区,无论它独自造林,或与其他的树木造林,都能恢复自然环境。然而不同的种植模式,其造林产生的效果存在差异,人们需要结合造林的需求、当地的自然环境,以提高植被和群落稳定性来优选种植模式,以使沙棘造林取得最大的经济效果和社会效益。