城市河岸带近自然修复:沈阳浑河自然草本植物群落物种组成调查研究 - PenJing8

城市河岸带近自然修复:沈阳浑河自然草本植物群落物种组成调查研究

2023-10-06 王睿1
核心提示:本文详细介绍了针对沈阳浑河河岸带自然草本植物群落的物种组成调查方法。研究通过在辽宁中部及东部地区选取抚顺、沈阳、宽甸、铁岭等相似生境样区,利用典型取样法对80个样方进行深度调研。文章重点分析了半阳潮湿林缘生境下禾本科与非禾本科植物的共生机制,识别出“黄花败酱+风铃草+青绿薹草”等花相优美的稳定群落原型。研究结果为人工草本植物群落的物种补充、配比优化及可持续功能提升提供了科学的自然参照与种植模式建议。
自然草本植物群落物种组成调查

3.2.1 样地的选择方法

沈阳浑河及周边相似生境自然草本植物群落调查样区分布与样地设置示意图
图1:沈阳浑河及周边相似生境自然草本植物群落调查样区分布与样地设置示意图

对自然草本植物群落的物种组成进行调查,可为人工草本植物群落的物种组成和种植模式提供参考。2019—2021年4—9月,笔者对沈阳浑河及周边自然群落物种组成进行调查,将辽宁省东部降雨量较大的样区作为潮湿和湿润类生境的参考,将西部降雨量较小的样区作为干旱类生境的参考。

以沈阳浑河河岸带半阳潮湿类生境为例,选择分布在辽宁省中部和东部地区的抚顺浑河源森林公园、沈阳棋盘山秀湖风景区、宽甸辽宁白石砬子国家级自然保护区、铁岭清河水库风景区作为相似生境自然群落的调查样区。

在4个样区中土壤水分含量在>5%~<30%、光照时长4~<6h的林缘生境中找到生长状况较好、花相③优美的自然群落,对其采用典型取样方法进行样地设置和调查[42],即分别均匀布设5个10m×10m的样地,为排除异质生境对植物分布的影响,相邻样地间距离为50~200m。在样地的4个角各设置1个1m×1m的草本植物群落样方[43],共计80个样方。

3.2.2 物种组成调查与发现

草本植物群落物种组成调查的内容主要包括植物的科属种类、优势种的科属种类、生活型组成④等方面[44-45]。在1m×1m的样方内记录草本植物种类、株数、生活型,通过重要值计算确定各样方中的优势科、属、种,分析其共生机制。

在对半阳潮湿林缘生境的调查中发现了多个物种丰富度、群落色彩、空间丰富度较好的自然群落,多数自然草本植物群落由禾本科草本植物和非禾本科草本植物共同组成,如“黄花败酱(Patrinia scabiosifolia)+风铃草(Campanula medium)+青绿薹草(Carex breviculmis)”“落新妇(Astilbe chinensis)+荚果蕨(Matteuccia struthiopteris)”“地榆(Sanguisorba officinalis)+白花败酱(Patrinia villosa)+紫菀(Aster tataricus)+林地早熟禾(Poa nemoralis)”等群落。

这些植物群落对土壤、水分和光照较为充足的生境适应性较强,且优势种植物的繁殖能力和生长速度相似,形成了花相优美的稳定群落。人工草本植物群落样方的建立,可在参照优势科、属、种的组成原型的基础上,进行物种补充和配比优化,构建可持续性和功能性较高的草本植物群。

常见问题(FAQ)

为什么要对自然草本植物群落进行物种组成调查?其目的是什么?
调查自然群落的物种组成,是为后续构建“近自然”人工草本植物群落提供科学的“原型”参考。目的是了解在特定生境下(如半阳潮湿林缘),哪些植物种类能自然形成稳定、优美的群落,其优势种组合、共生机制是什么,从而为人工设计的物种选择、配比和混植模式提供直接依据,避免设计的盲目性。
调查是如何选择样地和设置样方的?为何要采用这种方式?
样地选择遵循“生境相似性”原则:针对沈阳浑河半阳潮湿生境,在辽宁省内选择了4个气候、土壤、光照条件相似的森林公园/风景区作为样区。在每个样区内,通过“典型取样法”布设5个10m×10m的样地,并在每个样地四角设置1m×1m的草本样方,共计80个。这种方式能系统排除异质生境干扰,获取有代表性、可比较的自然群落数据,为后续分析提供可靠基础。
调查发现了哪些典型的自然群落组合?它们有何共同特征?
发现了多个优美的自然群落组合,如“黄花败酱+风铃草+青绿薹草”、“落新妇+荚果蕨”、“地榆+白花败酱+紫菀+林地早熟禾”。它们的共同特征是:1)由禾本科和非禾本科(花卉)植物混合组成,结构丰富;2)优势种的繁殖能力和生长速度相似,形成了稳定的竞争与共生关系;3)对土壤、水分、光照充足的生境适应性强。这些组合为人工混植提供了理想模板。
这些自然调查结果将如何指导后续的“人工草本植物群落”构建?
调查结果将从三方面指导构建:1)物种库:提供经过自然选择验证的、适应性强的乡土植物种类;2)组合模式:提供经过自然演替形成的、稳定的优势种组合原型(如禾草与花卉的配比);3)设计原则:揭示了成功群落需满足“生态位互补、生长速率匹配”等原则。后续工作将在此“原型”基础上,进行物种补充、配比优化和实验验证,以设计出既生态稳定又具景观美感的人工群落。
 
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