青藏高原取弃土场草地修复效果评价

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青藏高原气候条件恶劣但维持着较高的生物多样性,对区域经济和生态稳定起着重要作用。近年来,西部大开发和一带一路建设走进青藏高原,铁路、公路等基础建设对青藏高原土地利用方式和覆被带来一些变化,从而影响该区域高寒草地生产、生活和生态功能。相比于其它陆地生态系统,高寒草地生态系统十分脆弱,一旦遭到破坏,便很难完成修复。公路建设时在公路沿线造成了许多取弃土场,在当地政府部门的监督下,施工方通过播种等方式,对这些取弃土场进行了恢复,并均顺利通过了验收。但这种恢复措施是否能恢复取弃土场群落组成、结构和功能,使之接近天然草地的实际状况,这种恢复效果是否具有可持续性,仍缺乏科学的调查加以证实。因此,本文对共玉高速公路(33.03~36.27°N,96.97~100.61°E)沿线因公路建设造成的取弃土场修复草地进行了时隔两年的两次(恢复一年和三年)样带调查。选择30个样点设置天然草地和破坏草地恢复2个处理的配对样地,每个处理设置5个1 m×1 m调查样方。于2018年和2020年生长季分别对其进行群落调查,所调查内容包括植物物种、种高度和种盖度,并以此计算群落的植物物种丰富度、高度和盖度,探讨人工恢复取弃土场恢复的效果以及海拔梯度格局,研究结果表明:(1)通过对所有配对样地的比较,恢复后一年(2018年),恢复草地群落平均高度(12±1 cm)显著高于天然草地(8.2±0.8 cm)(增加了46%,n=150,P<0.05),而恢复草地平均盖度(34±2%)显著低于天然草地(65±2%)(降低47%);恢复后三年(2020年),恢复草地的群落平均高度与天然草地差异不显著,而恢复草地盖度比天然草地显著低68%;相比恢复后第一年,恢复后三年(2020年)恢复草地群落平均高度、盖度比恢复后一年分别显著降低了33%和44%;(2)恢复后一年和恢复后三年(2020年),恢复草地植物物种丰富度分别比天然草地降低61%和55%。值得一提的是,恢复后三年的植物丰富度(2.96±0.17 Sp./1m2)显著高于恢复后1年(2.27±0.14 Sp./1m2)(P<0.05);恢复后一年和恢复三年,恢复草地植物群落辛普森多样性指数都比天然草地显著降低57%(P<0.05)。(3)使用自然对数响应比(ln取弃土场/天然草地,response ratio,RR)衡量恢复草地群落的高度、盖度和植物丰富度。恢复后一年,草地群落植物高度的RR随海拔上升而显著上升,群落盖度和植物物种丰富度、辛普森多样性指数的RR均随海拔上升而显著下降。恢复后三年,草地植物群落高度的RR随海拔上升而显著上升,群落丰富度、辛普森多样性指数的RR随海拔上升而显著下降,与第一次调查结果一致;但盖度的RR海拔上升呈现微弱的下降趋势,与第一次调查结果相反。上述研究结果证实,除群落高度外(通常采用禾本科补播恢复,群落高度高于天然草地),取弃土场恢复后虽不能达到天然草地的盖度和丰富度,但亦可通过验收。值得注意的是,随海拔增加恢复效果显著降低,工程建设因尽可能选择较低海拔地区进行取土作业,减少高海拔地区破坏草地的恢复压力。此外,恢复后的第三年研究结果表明,恢复效果显著降低,目前采用的单一草种补播并不适用于高寒草地的恢复。
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