【摘 要】
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重庆主城区在中心城市高速扩张建设以及内部功能结构不断优化革新的进程中,大量城郊或城市中的采石场被废弃,严重影响着城市的自然景观,并且存在一系列生态、经济以及社会问题,亟待解决。由于采石废弃地植被修复研究具有很强的区域特征,且对其开展近自然植被修复研究完全符合重庆市生态涵养建设的迫切需求。因此,本文选择重庆主城区采石废弃地规模较集中且具有典型代表性的中梁山和铜锣山区域下的14个废弃采石矿坑作为研究对
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重庆主城区在中心城市高速扩张建设以及内部功能结构不断优化革新的进程中,大量城郊或城市中的采石场被废弃,严重影响着城市的自然景观,并且存在一系列生态、经济以及社会问题,亟待解决。由于采石废弃地植被修复研究具有很强的区域特征,且对其开展近自然植被修复研究完全符合重庆市生态涵养建设的迫切需求。因此,本文选择重庆主城区采石废弃地规模较集中且具有典型代表性的中梁山和铜锣山区域下的14个废弃采石矿坑作为研究对象,划分8个生境类型,根据主观分层-层内随机取样原则对各生境类型下113个样地的地形地貌、植被、土壤(基底)等情况进行实地样方调研;分析比较各生境类型下的环境特征、植物群落特征以及环境因子与植物群落的相关性;并结合层次分析法筛选出适宜应用于重庆主城区采石废弃地近自然植被修复的植物种类,摸索与不同生境条件相适应的植物配置模式建议,以期为更多重庆废弃采石场进行合理的近自然植被修复提供一定的理论支持。具体研究结论如下:(1)不同生境下环境因子特点不同生境类型的立地类型、坡度、土壤基底、坡面粗糙度等地形条件以及土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、p H等土壤理化性质差异显著。原始山体壤土陡坡多为黄壤和紫壤,土层厚度在20-50cm,p H平均值为6.88,土壤条件最好;其次是排土场碎石混土缓坡、道路沿线砾石夹土缓坡等,主要为土石混合的表层物质,土壤理化性质最接近原始山体;然后是占压地砾石夹土平地以及坑底砾石夹土缓坡,土壤成分稀薄,p H值接近8;最后是裂隙裸岩崖壁,其坡面较光滑,部分区域存在横向或纵深的开采裂隙或侵蚀裂纹,有一定的土层堆积,但有机质与碱解氮含量较低,平均值分别为12.45 g/kg、64.25 mg/kg。(2)不同生境下植物群落特征重庆主城区采石废弃地不同生境下的区系物种组成有明显差异,原始山体壤土陡坡植物物种丰富度最高,记录到维管束植物共54科95属107种,其余生境的物种组成较其而言均呈断崖式下跌;从科的统计结果来看,各生境下的禾本科和菊科植物均具有显著优势性;生长型构成主要表现为草本植物明显多于木本植物,原始山体、微地形缓坡以及排土场缓坡的乔灌木占比相对较大,分别为33.65%、31.14%、38.78%,且多年生草本较丰富,其余生境主要以一二年生草本为主。不同生境下的植物群落类型和数量分类也有一定差异,原始山体壤土陡坡的群落类型最为丰富,包含23种群从,最少的是坑壁碎石险坡,仅有13种群从;各生境下乔灌草各层优势种的重要值具有差异,表现在7个受损生境类型优势种的重要值均高于原始山体植被群落,其中乔木层优势种重要值最高的为占压地砾石夹土平地,为0.488±0.113;各生境的物种多样性指数差异显著,Shannon-Wiener指数与Simpson指数变化相似,且草本层显著高于乔灌层,Pielou均匀度指数在乔灌草各层表现最低的分别为坑壁碎石险坡(0.712±0.078)、裂隙裸岩(0.576±0.046)以及微地形缓坡(0.820±0.060),表明其对应植物分布状态零散。(3)环境与植物群落的关系8个生境类型下的植物群落Jaccard相似性系数范围为0.234-0.385,表明不同生境物种间存在一定程度的物种周转或替代现象,但整体上生境异质性较大;从植物群落与环境因子的RDA排序结果可知:坡度、坡面粗糙度、土壤有机质以及碱解氮对群落物种组成具有显著相关性,其对环境因子的解释累积量为82.8%;主要环境因子与物种多样性特征值的Pearson相关性结果表明,乔木层各物种多样性指数与生境类型相关性均呈极显著负相关;坡度与灌木层均匀度呈极显著负相关;土壤有机质、碱解氮与各层次物种多样性相关性基本均呈极显著正相关。(4)采石废弃地近自然植被修复的植物配置模式与工程技术建议对比分析各生境类型下环境条件与植物群落特征的相关量化结果,基于相关采石废弃地植被修复原则,结合层次分析法对植物资源在采石废弃地植被修复中的应用价值评价结果,摸索出与7种受损生境类型对应的近自然修复建议。
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