重庆“四山”不同废弃年限采石场植物群落动态和物种多样性研究

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废弃采石场的治理与恢复是目前生态环境建设的重要内容之一。重庆“四山”由缙云山、中梁山、铜锣山和明月山山脉组成,是重庆主城都市区生物多样性的核心区域,因多年矿石开采遗留大量废弃采石场,其植被恢复备受关注,但目前针对该地区废弃采石场植被自然恢复动态的研究仍然缺乏。本文以重庆“四山”35个不同废弃年限的采石场为研究对象,采用时空替代法,对采石场废弃后的土壤理化性质、物种组成特征、群落动态和物种多样性进行了全面的调查和深入的探讨,为指导该地区废弃采石场的植被恢复与重建提供科学依据。主要研究结论如下:(1)研究区共记录到维管植物286种,隶属于81科205属,其中,石壁共有61科128属153种,地面共有75科182属258种。物种以禾本科(Poaceae)、菊科(Asteraceae)、豆科(Fabaceae)和蔷薇科(Rosaceae)植物为主,并呈现本地种和多年生草本植物居多的特点。(2)不同废弃年限和立地条件下的废弃采石场植物群落α多样性、β多样性变化具有显著差异。各废弃阶段,石壁和地面的乔木、灌木和草本优势种均较相似。随着废弃年限增加,石壁和地面植物群落α多样性和β多样性均随植被恢复的进行呈上升趋势。此外,石壁或地面植物群落间的相似性逐渐降低,且石壁植物群落间的相似性显著高于地面。各废弃阶段,地面草本植物的α多样性和群落β多样性均显著高于石壁。(3)土壤机械组成和土壤p H、总碳、总氮对废弃采石场植物群落α多样性具有显著影响,然而对不同废弃年限、立地条件和生活型植物起作用的主要土壤因子不同。(4)随着废弃年限的增加,采石场石壁或地面植物群落物种组成与周边物种库的相似性显著提高,周边物种库能为不同废弃年限和立地条件下的废弃采石场植物群落恢复提供种源。
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