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强烈地震引发形成大量滑坡体,毁坏原有水文、植被及土壤等自然条件。研究震后滑坡体生态水文演化、植被恢复及二者相互关系,对增强滑坡体水文生态功能和植物群落自我恢复、更新及管理有着重要理论价值和现实意义。然而,现有研究鲜有对震后滑坡体的实地踏查,更缺乏多年长期的跟踪研究。为此,本论文在“5?12”汶川强震所引发巨大滑坡体-谢家店滑坡体区域,通过设置海拔梯度生态样带,连续(2009-2017年)野外观测,分析各样带内水文、植被指标逐年变化情况,对该滑坡体的水文-植被恢复开展了多年研究,得到以下主要研究结果和结论。1.研究期内,随着震后滑坡体植被日趋郁闭,该生态系统经历了差异明显的三个进阶,即2008-2010的草本群落(阶段I)、2010-2014的灌木-草本群落(阶段II),及2014年以后结构日趋复杂的乔木-灌木-草本群落(阶段III),系统的生态水文指标向好发展,表现为:林冠层雨水穿透率从阶段I(79.60%)>阶段II(77.80%)>阶段III(71.75%)明显降低,枯落物雨水截留效率增加迅速,从8.79%(阶段I)、20.66%(阶段II)增加到38.05%(阶段III);林下,土壤容重在三个阶段逐渐减小、孔隙度则不断增大,土壤饱和含水量、田间持水量分别从阶段I的37.70%、10.21%上升到阶段III的44.82%和16.47%,毛管持水量从阶段I和II的约22.00%上升到阶段III的28.52%,土壤湿度持续增大(在三个阶段依次为66.81%、79.80%和89.31%),地表径流量随三个阶段显著降低,其在相同降水强度(雨强25 mm/h,降雨时长2 h)下的测值依次为30.58 mm、26.24 mm和18.91 mm。2.在研究期末(2017年),该滑坡体生态系统的水文指标自然演化特征在海拔梯度上的差异为:林冠层雨水穿透率随海拔升高而逐渐增大,其在坡体下(样带1~3)、中(样带4~6)、上部(样带7~9)分别为71.34%、78.01%和79.06%;枯落物雨水截留量及截留效率均随海拔升高而递减,而其自然含水量在样带间的差异很小(为45.20%-51.20%,平均为47.71%)。在林下,土壤容重随海拔升高而增大(1.17g/cm~3-1.33 g/cm~3);土壤总孔隙度、饱和含水量、毛管持水量、田间持水量以及土壤湿度均随海拔升高而逐渐下降,其中,土壤湿度在坡体下、中、上部分别是89.66%、85.86%和72.13%。坡面初始产流降雨量随海拔升高而缓慢减小(从6.80 mm减至5.13 mm);在相同降水强度(雨强25 mm/h,降雨时长2 h)下,地表径流量随海拔升高而增加,在坡体下、中、上部分别为17.51 mm-19.32mm、19.89 mm-26.18 mm和26.44 mm-30.86 mm。3.研究期内,滑坡体植物种类组成的年际变化明显,呈显著的多样性增加的趋势。2009年植物科、属、种数仅分别为20、35和53,到2017年则分布达到54科、66属和84种;其中,研究期末所出现的这84种植物包含了乔木、灌木、草本植物,分别达到12、12和60种,其中已有多达25种成为了群落的优势种植物,桤木和盐肤木,灰白毛莓和绣线菊,及木贼和伏地卷柏分别为乔木层、灌木层和草本层的优势种。2009-2017年,植物Shannon-Weiner指数、Pielou均匀度指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数均表现出增加趋势。4.研究期末2017年,该滑坡体系统的植被生态指标自然演化特征随海拔梯度所表现出的差异是:随着海拔的升高,植物Shannon-Weiner指数、Pielou均匀度指数、Simpson多样性指数逐渐减小,而Margalef丰富度指数逐渐增大;草本植物鲜重和干重生物量增加迅速,其含水量快速增加后趋于稳定,含水量在海拔1350 m处达最大值66.49%,之后在海拔1390 m达最低值53.93%。该时期滑坡体系统的25个优势物种的种间总关联性表现为正关联,并可划分为4个生态种组,其中种组Ⅰ以乔木为主,包括桦木科、樟科、漆树科、葡萄科等13种植物,多为群落建群种和优势种,各种间关联较显著,对群落演替、结构稳定和植被恢复均有重要影响。5.相关性分析表明,群落冠层穿透雨率(PR)与草本层植物鲜重(WB)、干重生物量(DB)、邻近样带优势种相似度(SA)呈显著相关,关系式为:PR=60.689+16.099WB+22.884DB-0.092SA(R~2=0.837);枯落物含水量(LW)、土壤含水量(包含饱和含水量(SC)、毛管持水量(CH)、田间持水量(FC)和土壤湿度(SM))均与植物鲜重和干重生物量及邻近样带优势种相似度呈显著相关,相关关系式为:L W=5 5.0 8 0-7.7 7 5 W B-1 0.4 3 3 D B+0.0 4 S A(R~2=0.8 0 9),S C=6 0.3 9 5-1 4.4 8 3 W B-1 9.0 3 5 D B+0.1 5 6 S A(R~2=0.7 7 6),CH=50.481-25.941WB-40.189DB+0.221SA(R~2=0.801),FC=10.704-0.813WB-1.318DB+0.101SA(R~2=0.861)和SM=114.479-20.666WB-12.418DB+0.175SA(R~2=0.981)。坡面初始产流降雨量(IR)和地表径流量(SR)均分别与植物鲜重和干重生物量及邻近样带优势种相似度极显著相关:IR=10.968-3.818WB-5.132DB+0.046SA(R~2=0.932),SR=14.792+10.627WB+10.284DB-0.009SA(R~2=0.875)。本文研究表明,震后谢家店滑坡体水文和植被均发生正向演替,该生态系统可自行恢复,其演化方向为进展演替。本文研究结果对促进强震所致滑坡体的水土保持及水文生态功能稳步提升有积极推动作用。