（园林植物与观赏园艺专业论文）重庆主城区河岸林带树种组成及群落特点调查与分析.pdf

摘要 重庆主城区河岸林带树种组成及 群落特点调查与分析 园林植物与观赏园艺专业硕士研究生邵波 指导教师王海洋教授 摘要 河岸带植被是构成河岸生态廊道的重要组成部分，具有保护河流生态系统，维持城市滨 河地带生态环境和社会环境等重要功能。重庆市主城区拥有数十公里长的河岸带，由于受到 城市建设、工农业生产和人民生活等人为干扰冈素的强烈影响，河岸带植被，尤其是木本植 物群落河岸林带遭到严重的破坏，导致河流生态系统和陆地生态系统之间物质、能量交 换严重失衡，加速了水陆生态系统健康状况和滨河地带生态环境的恶化。为了更加清楚的认 识该区域内受到破坏的河岸林带的物种组成及特征、多样性格局、植被分布格局、景观格局 以及影响它们的主要环境因子，本文运用植被生态学、数量生态学和景观生态学的理论和方 法对该区域的河岸林带进行了调查和研究，并提出了重庆市主城区河岸林带生态恢复的策略 和建议。 结果表明：1 、调查样地内共有木本植物3 2 科7 5 种，其中包括乔木1 7 科3 1 种、灌木2 7 科3 4 种、木质藤本8 科1 0 种。从群落分层结构来看，乔木层包括1 8 科3 2 种、灌木层包括 2 9 科5 6 种、地被层中包括木本植物6 科6 种、层间植物包括木质藤本9 科9 种。2 、利用 t w i n s p a n 方法，将调查区域内的河岸林带分为1 7 个群落类型，其中的1 3 个群落类型为重 庆市主城区受到人为破坏的河岸林带群落类型，群落d c c a 排序揭示了该区域植被分布格局 主要受到人为干扰、海拔和河流宽度的影响，即随着人为干扰强度增加、海拔降低、河流宽 度增加，河岸林带植物群落自然性降低，物种组成中环境适应能力强的物种比重增加。3 、利 用t w i n s p a n 方法将乔灌层主要物种分别划分为9 个和1 2 个物种组，乔、灌层主要物种的 d c c a 排序结果表明，乔木层物种的分布格局主要受到人为干扰强度的影响，而灌木层受到 的影响比较复杂，其中主要的影响因子是海拔和河流宽度。4 、人为干扰和海拔高度等环境因 子明显对群落物种多样性格局构成了影响，即干扰强度增加和海拔降低，河岸林带群落物种 多样性随之降低，其中乔木层物种多样性主要受到人为干扰因素的影响，而灌木层受到海拔 高度的影响较大。5 、河岸林带能够通过降温、增湿和消光等方式改善环境小气候，这种效果 与河岸林带植被类型相关，并且与林带宽度成正比。当宽度达到5 0 米时，竹林的消光率达到 9 5 以上，降温率9 ，增湿率8 ；落叶阔叶林这三个方面的值分别为6 0 ，7 ，5 5 ：竹 林和落叶阔叶林的混交植被三个值分别为8 0 ，8 和7 。6 、景观结构分析表明，与环境相 对自然的郊区河岸林带相比，城市建成区河岸林带的表现出高破碎化、低连通性等特征，同 两南人学硕十学何论文 时在林带面积和宽度方面，也远远低于前者。 本文就重庆市主城区河岸林带生态恢复策略提出如下建议：1 、城市建成区向郊区发展的 扩张区域是河岸林带生态恢复的关键点。2 、生态恢复中的植物群落构建以现存植物为主，并 且建成区、扩张区和郊区的植物选择应以该区域内适应性最佳的现存植物为主。3 、恢复河岸 林带植物的环境，尤其是在建成区和扩张区两个人为干扰严重的地段。4 、林带恢复初期需要 加以适当的人工抚育，并保证合适的林带宽度，以加速林带稳定性和生态功能的恢复。5 、该 区域内河岸林带的生态恢复还需要考虑视觉景观和景观安全等问题。 关键词：重庆市主城区河岸林带树种组成群落特点 a b s t r a c t i n v e s t i g a t i o na n da n a l y s i so fs p e c i e s c o m p o s i t i o na n dc o m m u n i t y c h a r a c t e ro f r i p a r i a nf o r e s t i nc e n t r a ld i s t r i c t so f c h o n g q i n g c a n d i d a t e ：s h a ob o s u p e i s o r ：p r o f w a n gh a i y a n g a bs t r a c t 黜p 撕a i lf o r e s ti sa ni m p o r t a n tp o r t i o no f 邱撕a ne c o i o 百c a lc o r r i d o r s ，t = l l 【i n g0 nt h ei n l p o r t a n t 凡n c t i o no fp r o t e c t i n gr i v e re c o s y s t e ma 1 1 dm a i n t a i n i n ge i l t i r o 啪e n t 觚ds o c i a le n v i r o l l m e n ti i lt l l e u r b a nn p 撕a nz o n e t h e 却a r i a nz o n eo fc i t ya r e a so fc h o n g q i n gi s 觞l o n g 雏s e v e r a lk i l o m e t e r s ， b u tm e 啷a r i 孤f o r e s ti sd e s 仃d y e db yt h e e f r e c to fh u m md i s t u r b a i l c es u c ha su r b 锄c o n s t l l 比t ， i i l d u s t r i a la i l da 鲥c u l t u m lp r o d u c i n g ，a 1 1 dh 眦岫l i v i i l g a st h i sr e s u l t ，t l l ee x c h a i l g eo fm t t e ra n d 铋e 吩，b e t e e nh y d r o p h y t i ce c o s y s t e ma i l dt h et e n 弛e o u se c o s y s t e mi sn o tb a l a i l c e 觞i l a t u i e ，a n d e v e nm o r et h eh e a l t ho fe c o s y s t e ma n dt h et e r r 孤e o u se c o s y s t e ma n dm ee m i r o n m e n to ft h eu r b a n r i p 撕a nz o n ei sd e t e r i o m t e d w i t hn l ea i mo fu n d e r s t a l l d i n gm o r ec l e 砌y l es p e c i e sc o m p o s ea l l di t s c h a r a c t e r ，d i v e r s n yp a 位e m ，v e g e t a t i o nd i s t r i b u t i n gp a t t e m ，l a i l d s c a p ep a n e m ，a n d l ep r i r i l a 巧 e n v 沛n m e n tf a c t o ri i 讧l u e n c i n g 廿l e m t m sa r t i c l em v e s t i g a t e da i l dr e s e a r c h e dm er i p a r i a nf o r e s ti n t 王l i sa r e ab y 璐i 1 1 9 也e o r e t i c sa n dm e t h o d so fv e g e t a t i o ne c 0 1 0 鼢q u a n t i t a t i v ee c 0 1 0 9 ya 1 1 dl 锄d s c a p e e c o l o g y a n di i lf i n a l l yb r i n g e df o r w a r ds o m es 仃a t e 百e s 锄ds u g g e s t i o i l st os u s t a i n 也ee c o l o 舀c a l r e s u m e i i l t l l i sa r e 舔 t i l er e s u l t so fm e s t i g a t i o na n dr e s e a r c hi n d i c a t e d ：1 t h e r ea r e3 2f a m i l i e s7 5s p e c i e sw o o d y p l 觚t si nn i er e s e 批da r e a ，i n c l o u d1 7 细= r i i l i e s3ls p e c i e s 眈e s ，2 7f - a m i l i e s3 4s p e c i e s 缸e e s ，a n d 8f a ! 1 1 i l i e s1os p e c i e s 打e e sw o o d yv i n e s 。a c c o r d i n gt 0t l l el a y e r - s t n j c t i l r eo fc o m m u n i 锄m e r ea r el8 细_ i l i l i e s3 2s p e c i e si i lt l l en e e - l a y e t2 9 鼬l i l i e s5 6s p e c i e si i lm es h r u b l a y e r 6f a l m l i e s6s p e c i e s w o o d yp l a n ti i lt l l eg r o u i l dc o v e rl a y e r ，a l l d9f 觚1 i l i e s9s p e c i e si n 1 ev i n e s l a y e r ；2 7 i k 却撕孤 f o r e s ti i l i n v e s t i g a t i i l ga r e ai ss e p a r a t e di l l t o1 7c o 咖u n i t ) rt y p e sb yt w n s p f n ，1 3o fn l e mi s d e s 仃o y e db yh u m a i la c t i v i 够t h er e s u l to fd c c ao p e n so u t ：t h ev e g e t a t i o nd i s t r i b u t i o ni sm o s t l y a f l e c t e db yh u m a nd i s t l l r b a n c e ，e l e v a t i o na n dr i v e rw i d t h ，访z a l o n gw i t hd i s t u r b a n c ei n t e i l s i t ya n d r i v e rw i d t hi n c r e a s i n g ，a i l dt l l ee l e v a t i o nd e c r e a s i n g ，m er i p 撕a i lf o r e s ti sm o r ea n dm o r em m a t l l r a l a i l di t ss p e c i e si sm o r ea n dm o r es u i 汕1 ef o rad e t e r i o 眦d 姐v i r o n m e n t 3 b ym et w i n s p a n ，m e m a i ns p e c i e si l l 廿l e 仃e e l a y e rc 锄b ed i v i d e di i l9 孕d u p s ，姐dt h es p e c i e si i lm es l l r l l b i a y e rc a nb e t i t 两南大学硕十学仲论文 d i v i d e di nt 012g r o u p s t h ed c c ar e s u l to ft h e2l a ) ，e r so p e n so u t ：t l l es p e c i e si nt h es i l m b - l a y e r m o s n ya f r e c t e db yh u m a i ld i s t i l r b a i l c e ，b u ti i l t l l es l l l l l b - l a y e r ，t h i se f r e c ti sm o r ec o m p l e x ，a n dt 1 1 e e l e v a t i o na n dr i v e rw i d ma r em o r ei m p o r t a n tm a no m e re n v i r o n m e n tf a c t o r s 4 s u c he n v i r o 啪e n ta s h u m 吼d i s t u r b a n c e 锄de l e v a t i o ne 艉c tm ep a t t e mo fr i p 撕a nf b r e s t ，v i z a l o n gw i t hd i s t u r b a l l c e i n t e n s i t yi n c r e a s i n ga i l dm ee l e v a t i o nd e c r e a s i n g ，t h es p e c i e sd i v e r s i t ) ，d e c r e a s e ；t h e r e i m o ，s p e c i e s d i v e r s i t yi nm e 仃e e - l a y e ri si n n u e n c e db yh 啪a i ld i s t u r b a n c e ，a i l di nt h esh m _ b - l a y e r ，“se 行e c “s m o s t l yb ye l e v a t i o n 5 砌p a r i a i lf o r e s tc a ni m p r o v et h ee n v i r o r m l e n t a lr n j c r o c l i m a t eb yp l a y i n g d o w n i et e m p e 鼬l r ea i l di l l u m i n a t i o n ，i n c r e 鹪i n gt h eh u i i l i d 咄1 1 1 i se 行e c to f 邱撕a nf o r e s ti s c o r r e l a t e dw i t ht h et y p eo ft h ev e g e t a t i o n ，a n di ti n c r e a s ew i t hm ew i d t ho ft h er i p a r i a nf o r e s t a st h e w i d t ha r r i v et o5 0 m ，n l ei l l u r n i n a t i o na n dt e n l p e r a t u r ea r ep l a y e dd o w n9 5 a n d8 ，a n dt h e h u m i d i 哆i si n c r e a s e db y8 i nt h eb a n l b o of o r e s t ；i nm eh a r d w o o df o r e s ta n dt h em i x i n gf o r e s to f b a n l b o oa n dh a r d w o o d ，m i sv a l u ea r e6 0 ，5 5 ，7 a n d8 0 ，7 ，8 6 1 1 1 e1 a n d s c a p es t r u c t u r e a 1 1 a l y s i si si n d i c a t e d ：c o n l p a r e dw i 也却a r i a i lf o r e s ti ns u b u r bw h i c hi sm o r en a t u r a l ，t h er i p 州a 1 1 f o r e s ti nu r b a ni sm o r ef h g m e n t a l ，l e s sc o n n e c t e d ，a n di t sa r e aa n dw i d t hi sf 打l o w e r t h i sa r t i c l ep r o v i d e ds o m es u g g e s t i o nf o rs t r a t e g ) ，o fr i p a r i a nf o r e s te c 0 1 0 9 i c a lr e c o v 吖：1 1 1 1 e e x p a n d i n ga r e ao f u r b a nt os u b u r bi st h ek e ya r e ao fr i p a r i a nf o r e s te c 0 1 0 9 yr e s u r n e 2 t br e b u i l tm e p l a mc o m m u n i 够i nt l l i sa r e as h o u l dm a i l l l yc h o o s et h ee x i s tp l a ms p e c i e s ，a n d i nu r b a i la r e a ， e x p a n d i n ga r e aa n ds u b u r ba r e a ，c h 0 0 s i n gp l a n ts p e c i e ss h o u l db et h es p e c i e sw h i c ha d 印t a b i l i t ) ，i s m o r eb e t t e ri n “sa r e a 3 i k c o v e rm ee n v i r o n m e mo f p a r i a ns p e c i e si si m p o r t a n t ，e s p e c i a l l yi n u r b a na r e aa 1 1 de x p a l l d i n ga r e a 4 s o m ef o s t e r i n gn e e d si nm ei 曲i a ls t a g eo fr e b u i l d i n g ，a i l da n 印p r o p r i a t ew i d t ho ff b r e s ta l s on e e d s s ot h es 协i l i t ya 1 1 de c o m n c t i o nc a nr e f o r mm o r es o o n 5 f i n a l l y ，w em u s tt l l i i l ko v e rt h es i g h ti n l p r e s s i o na n dt h es a f e t yi nt 1 1 i sa r e a k e yw o r d s ：c e n t r a ld i s t r i c t so fc h o n g q i n gr i p 撕a nf o r e s t s p e c i e sc o m p o s i t i o n c o m m u n i t yc h a r a c t e r i v 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了 标注。 学位论文作者：召p刁安 签字日期：) 旧可年6 月f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生部可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 、 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：日不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：研魂 签字日期： ) 寥年么月f 日 导师张趸箔嶙 签字日期：圳少年多月 日 第1 章文献综述 第1 章文献综述 1 1 河岸带研究进展 生态交错带( e c o t o n e ) 是1 9 0 5 年由c l e m e n t 引入生态学领域的一个概念1 ，指的是相邻 生态系统之间的过渡带，具有由特定的时间、空间以及相邻生态系统间相互作用程度所决定 的一系列特征和特性晗1 ，与生态过渡区( t r a n s i t i o n z o m ) 、景观边界( l 釉d s c 印eb o u n d a 巧) 是意义相近的概念口“1 。上世纪8 0 年代以来，景观生态学蓬勃发展，生态交错的理论得到了 更加深入的研究，并在全球气候变化、生物多样性、植被格局动态和生态系统管理等领域得 到迅速的发展，成为当前生态学研究的前沿领域之一啼1 。生态交错带研究的对象广泛涉及森林 与草原、高山雪线和树线、不同类型森林植被、农田和牧场、城市和郊区、水域和陆地等不 同生态系统之间的交错带。水域和陆地交错带是生态交错带中一种重要的类型，包括湖岸带、 海岸带和河岸带几种类型，河岸带是其中最为常见和典型的类型，很多时候所谓的河岸带即 是指水域和陆地交错带。 1 1 1 河岸带研究的起源 人类对河流进行科学考察始于上世纪初期，湖泊学( l i i l l l l o l o g y ) 研究中的河流地貌、生 命活动及行为、营养循环等方面m 1 。1 9 5 0 年末，由于受到o d u m 兄弟( 1 9 5 7 ) 和t e a l ( 1 9 5 7 ) 关于生态系统能流理论的影响，才将河流作为生态系统进行研究，此时的研究只是针对河流 的单学科研究。直到上世纪7 0 年代中期，h y n e s 提出河流生态系统的研究要了解来自景观的 外源性有机物对河流有机体的影响，研究者才开始注重河流与陆地生态系统之间的相互影 响，河流生态系统的研究开始转向综合、系统的多学科研究。上世纪7 0 年代末期，c 锄p b e l l 和f m 】【1 1 【l i n ( 1 9 7 9 ) 首次提出了河岸带的定义：陆地上同河水发生作用的植被区域旧1 。 1 1 2 河岸带的定义及其范围 c a i i i d b e l l 和f m 1 1 l 【l i n ( 1 9 7 9 ) 提出河岸带的定义以后，人类对河岸带进行了大量的研究， 但到目前为止，河岸带仍然没有一个统一的定义。2 0 世纪9 0 年代陈吉泉和m g o d r 等将河岸 带定义为：水陆交界处两边，到河水影响消失的区域怕9 1 。n a i l i 珊和d e c 锄p s 认为：在这一 区域以外，不直接受河流水文条件影响，但能为河漫滩或河道提供树叶、枝条等有机物或庇 荫条件的植被区域，也应被考虑为河岸带的一部分u 训。国内学者夏继红等提出：河岸带是一 个完整的生态系统，除了河水的影响区域和河岸植物外，还应包括动物和微生物，并且河岸 带生态系统具有动态性1 。综合上述的各种定义，河岸带可以理解为：水陆交界处两边，在 能够影响河流营养条件、小气候等环境因素的范围内，由动植物、微生物及其生存环境共同 构成的具有很强动态性的生态系统刳。 河岸带在不同尺度上，经常受到河水侵蚀，土壤发育年轻，水分充足，形成一个复杂多 样的植被、地形、环境镶嵌体。河岸带强烈的影响这与水生生态系统相联系的群落的组成、 多样性和动态u 引，因此很难精确描述河岸带的空间范围。目前，对河岸带空间范围的量化界 定一般都结合了河岸带植被的具体功能。 第1 章文献综述 农药的农耕区，这种作用尤其明显，研究表明河岸带森林可以截获大量的氮、钙、磷和镁离 子，在高地地下水向河流流动的过程中，可溶性铝离子冈酸度降低而减少别，硝酸盐的浓 度在河岸森林处锐减，在接近河流处最低b 3 1 。河岸带对物质的滞留能力受到多种因素的影响： 植被带的宽度是重要的因素，1 6 m 宽林带可以降低5 0 的硝酸盐，而3 0 m 宽的林带则可以除 去大多数的硝酸盐口“3 引；河岸森林的发育程度也会影响到截留效果，成熟的林带要高于年轻 的林带1 ；河流的水文条件也是一个影响因素，枯水期清除的硝酸盐多于洪水期瞄制，因为洪 水期水流主要以地表径流的形式快速通过河岸森林 。另外，河岸带植被的滞留能力不是无 限的，当植被吸收的物质达到饱和的时候，河岸植被的滞留能力会大大降低，因此，周期性 的清除一些树木，保持林带旺盛的生长是必要的。 在沿河流方向上，河岸带植被是景观中重要的廊道，能够加强景观斑块( p a c c h ) 和基质 ( m a t r i x ) 之间的联系，减小大地景观的破碎度8 。河岸带植被还是重要的生物廊道，河岸带 内部丰富的动植物可以通过它沿河流上下迁移，同时河岸带植被中非乡土物种比例较高，其 中丰富度比例达到2 5 3 0 ，盖度比例更是高达7 5 旧9 4 0 1 ，这说明它还是外来物种的入侵 廊道引。除此之外，河岸带植被还具有其他的很多功能：护岸功能，林冠层和枯枝落叶层能 够减小降雨对土壤的冲刷，植物根系能够加【司土层，其机理如图1 1 h ；增加当地物种多样性 的功能，河岸带多样的环境为很多物种提供了合适的生境；吸收上游来的洪峰，减小洪水对 下游的影响门引；为水生生态系统提供营养物质；以及作为农业基地、为居民提供舒适的户外 活动空间等。 革本根系 _ _ 。_ - - _ _ _ _ _ _ - 育 植被护岸机理 根的力学效应 降 雨 截 留 茎叶水文效益 控 制 地 表 径 流 图1 1 植被护坡机理 f i g1 1t l l em e c h a n i s m0 fe r o s i o nc o n t r o la n ds o i ls t a b i l i z a t i o nf o rv e g e t a t i o n ( 4 ) 河岸带植被的宽度 国外对河岸带植被的宽度研究得比较深入。河岸带植被的宽度影响其功能的发挥，一般 而言，廊道的宽度越大越好h 2 1 。但是，在很多河段，尤其是人口聚居的城乡地段，河岸带植 被往往大量被道路、建筑和农田侵占，不考虑这些因素讨论河岸带植被的宽度是毫无意义的。 研究河岸带植被的宽度必须要与其功能相结合，满足何种功能需要的林带宽度对于河岸带植 被的恢复建设是必须的。另外，河岸带植被的宽度不仅与河岸带的功能相关，而且与河流的 类型和水文特征、地质地貌、河岸坡度、土壤、水位以及相邻土地利用类型等因素也密切联 系，不能一概而论。朱强、俞孔坚从河岸带植被的水土保持功能 x 两南火学硕十学位论文 样性保护功能等角度出发，总结了国外学者提出的一些针对不同河岸带功能的适宜宽度值， 见表1 1 。 表1 1 保护河流生态系统的适宜廊道宽度值( 朱强& 俞孔坚，2 5 ，有改动) t a b 1 1a p p r o p r i a t ev a l u e so f w i d t hf o rp r o t e c t i n gr i v e re c o s y s t e m ( 5 ) 河岸带植被的格局 在景观尺度上，河岸带植被的格局主要受到区域气候、河流及其水文特征以及人类活动 的影响，表现出以下主要特征：一般呈狭长的带状结构，很多地方没有明显的边界，是一个 开放的系统h 引，在城市、郊区和农村等人口聚居地，河岸带植被往往被农田、道路和城市建 设用地侵占，很多地段只有零星的片段，有的地段甚至完全消失。 在群落尺度上，除了上述因素，河岸带植物群落还受到局部地形、地貌、土壤、水文、 的影响，其中水文和地形是最主要的影响因素h3 。河岸带植被物种丰富度格局在不同尺度上 受各种因素影响的程度不同，如在流域尺度上。海拔起着控制作用，而在局部尺度上，季节 性洪水的影响更为显著，综合各种因素，河岸带植物物种丰富度最大值出现在河流中段( 即 中海拔河段) ；不同生活习性的植物物种丰富度对这些影响因素的反映也不同，如乔木和草 本物种丰富度与海拔相关，并且与群落总物种丰富度表现出相似的显著格局，灌木和藤本物 种丰富度则与坡度相关，没有明显的格局特征1 2 引。另外，在河岸带植物群落中，乔木层与环 境因子之间存在较大的相关性，而灌木层的这种相关性并不明显。j o n a t h a nl y o n 等在美国 m e 州m a c k 河位于新英格兰沿海平原上的三条支流河岸林带的木本植物群落的研究中发现：乔 木层土壤、地形和水文因子相关，并且在乔木层中区别出4 个不同的群聚；而灌木层则不存 在这种相关性，也没有出现不同群聚的现象乜引。 4 第1 章文献综述 ( 6 ) 影响河岸带植被的过程和因素 河岸带植被的变化反映了河流水系内固有的异质鬟霎要戳鼬雾蓁霎薹薹雾霎萎磊鐾圣i i 萎薹萋 藩譬莺冀毳羹薹夔j 瞬讲灌量旧孚! 墓鏊燮耋鬟囊蔼箍瑟稻奏商；鹜品裂蓄鲤，弱塑能淼掣鬃墓 圳型里雾蹰比降阻蓁毫亨i 羹囊萄羼；羹瑶霎璧羹举蓊口囊带主要包括自然植被延伸向河流的一部分。零星 分布的半自然竹林和落叶阔叶林，以及经济林、防护林和观赏林。河岸林带所处的河谷类型 复杂，自然河岸林带主要分布在河岸坡度较大的峡谷地带，较为平坦的河谷地带主要分布着 各种人工林。 3 2 研究方法 3 2 1 野外调查 在对主城区河流全面勘察的基础上，选择典型的河岸林带片段作为样地，样地位置及特 征见图3 1 和表3 。1 。样地大小为6 0 0 时( 亚热带地区常绿阔叶林最小面积为4 0 0 - - 8 0 0 胛订朝) ， 每个样地从林带边缘起，沿垂直于河道的方向( 河岸带植被宽度不足6 0 m 的，沿水平相邻方 向取样补充) ，设置6 个1 0 m 木1o m 的调查样方，共计1 7 个样地，1 0 2 个样方。 图3 1 调查样地在研究区范围内的分布 f i g 3 1 t h ed i s 劬u t i o no f s u r v e ys i t c si i lm er e s e a r c h 甜c a 表中的7 个样地集合仅是为了指示各样地位置。包含样地卜弓样方l 1 8 ，位于嘉陵江支流明家溪北碚区蚕种场后面 河段；包含样地4 1 7 ，样方1 9 - - 4 现殖竺 河段；包含样地417，样方19-42，位子嘉陵江支流龙风溪北碚龙风溪公园河段：包含样地810，样方4360位于嘉9 x 两南大学硕+ 学位论文 境，需要对被破坏的林带进行生态重建。张建春等认为河岸带生态重建的理论基础是恢复生 态学，具体措施包括生物重建、生境重建和结构功能恢复三个方面旧4 。在探讨了河岸林带生 态重建理论和技术方法的基础上，他们通过皖西南大别山河岸带滩地的生态重建试验，检验 了河岸带生态重建后的生态效益和社会效益哺5 1 。 1 1 5 河岸林带与河岸植被缓冲带 河岸林带是河岸带中以乔木为建群种的植物群落n 引，与其意义相近的是国外提得比较多 的河岸植被缓冲带。美国农业部林务局( u s d a f s ) 规定的河岸植被缓冲区系统由三条不同 功能的植被带组成：林带最外侧是水平宽度约6 m 的密植多年生草本和非禾本科草本，并结合 其他工程手段将集流转变为浅层片流，促进沉积物过滤和养分吸收；林带中间是约1 8 m 宽的 木本植物带，主要用于吸收养分和污染物质，并通过定期砍伐和立木改良移出养分和污染物 质，维持其吸收能力；邻近河流是约4 6 m 宽的木本植物带，主要用于护岸、为河流遮荫并提 供有机质，其植被应保持不受干扰的状态踌引。 1 2 城市河岸林带的生态重建 城市河岸林带是位于城市范嗣内的河岸林带，具有重要的生态功能和社会功能，在城市 范围内，强烈的人为干扰导致大面积河岸林带的退化。为了改善城市滨河区生态环境，需要 对被破坏的林带进行生态重建。根据张建春等人的理论，河岸林带生态重建包括生物重建、 生境重建和结构功能恢复三个方面的内容n 引。 1 2 1 城市河岸林带生物重建 河岸林带生物重建就是选择合适的乔木作为建群植物，结合灌木和草本进行优化配置， 形成具有一定结构和功能的植物群落。在城市范围内进行河岸林带生态重建，在树种选择和 群落结构设置上还应综合考虑各种社会因素，如市民的休闲娱乐和景观效果等。 城市河岸林带生物重建应以乡土河岸树种为主，通过对当地野生河岸带植物进行引种，增加 河岸带物种多样性。在物种选择方面应遵循下面的几点要求：以耐水湿、耐干旱和对土壤 要求不严的植物为主；结合速生树种和慢生树种，速生树种可以快速形成林冠层，改善林 下生境条件，慢生树种一般寿命较长，可以增加群落稳定性；结合深根性、浅根性以及须 根发达的树种进行配置，增加植物根系的密度和层次性，提高林带护岸和吸收能力；选择 能够改良土壤的树种进行配置，如具有固氮作用的豆科植物。 为了提高河岸林带的生态效益，应参照相应生境下的自然河岸林带进行群落结构设计，适当 增加物种丰富度和垂直结构层次：乔木层应包括2 个以上的亚层，上层以速生、喜光的树种 为主，下木层以慢生、耐荫树种形成更新层；灌木层应密植分枝能力强的植物，加强林带对 固体垃圾和洪水的阻挡能力；草本层应以具有一定环境改善能力的乡土植物为主；另外，还 应考虑到地下根系的分布，以深根性树种形成根系框架，结合浅根性和须根性树种形成致密 的地下根系网络，增强河岸林带的养分和污染物质吸收能力、护岸能力和水土保持能力。 1 2 2 城市河岸林带生境重建 城市河岸林带生境重建就是结合人工方法和自然过程，控制土壤污染、恢复土壤肥力和 6 第】章文献综述 控制河岸水土流失，为河岸带生物提供适宜的生存环境。首先，应该对土壤中的建筑垃圾进 行清理，控制外围的污染源，并对存在地质隐患的地段进行加固。植物种植后，在环境条件 较差的地方应辅以适当的水肥管理，保证植物的存活。随着先锋群落形成，林下环境改善， 植物生长速度加快，地表腐殖质层逐渐形成，土壤结构、肥力和理化性质得到改善。进一步 促进了植物的生长，从而土壤植被养分体系开始趋向良性循环。张春建等在安徽天柱山麓潜 水河岸带生态重建6 年后，将表层土壤的结构、肥力和理化性质等与重建前进行的对比分析 证明了这点。因此，土壤植被养分体系的良性循环是河岸林带生境重建成功的标志。 1 2 3 城市河岸林带结构和功能重建土壤养分、理化性状等要素的改善，必然会增强河岸缓冲带的功能。生物重建初步形成 了具有一定结构和功能的城市河岸林带，生境重建则引导和促进了城市河岸林带中的土壤植物养分体系的良性循环，加快群落结构和功能的完善。 城市河岸林带结构重建的一个关键冈素是林带宽度。目前在城市河流保护或滨河带开发 中，通过指定一定林带宽度的做法是不科学的。因为河岸林带的功能、河岸带地形、土壤和 该通过调查研究而来，可以通过对河流进行简单的野外调查来估算河岸林带宽度，并明确了 其中的调查因素，在确定城市河岸林带宽度时，需要调查的因素有：河流结构和类型、河岸坡度、土壤类型、河岸林带主要功能、林带外的土地利用类型等h 射。 另外，由于城市滨河带商业、休闲服务业和旅游业相对集中，在城市河岸林带生态重建 中还需要考虑河岸林带和人工设旌的空间格局问题。1 。3 重庆市及三峡库区河岸植被带研究现状 对三峡库区进行大规模的植被的研究，主要是在80年代三峡工程项目确定之后开展起来 的，研究主要是正对三峡工程对环境的影响及对策【57堋，特有植物、古树大树等珍稀植物的 保护与利用旧川3，三峡库区植物的适应能力研究阳副以及植物群落学方面的研究删等。 重庆市这方面的研究起步较晚，主要是针对消落区生态环境开发利用坫引，库区淹没区与自然消落区现存植被的比较盯0 1 ，以及消落区绿化等方面的研究盯h7 2 1 。对于消落区上部的河岸 林带研究文献则比较少见，在复旦大学环境生态与工程系教授王祥荣等在长江三峡库区( 重 庆段) 沿江景观生态分析报告中的相关部分有所涉及h 引。 两南大学硕十学位论文 陵江北硝区北温泉公吲州段年u 尔刚人桥洲段；包含 r 地l l ，撵办6 l 6 6 ；位丁妊陵u 北赔区j 胜泼l j 洲段：包含 地1 2 、 1 3 和1 6 样矗6 7 - 7 8 和9 l 9 6 t 位于嘉陵汀渝中区嘉滨路带状公同河段，以及长汀渝中区珊瑚公园和长江大桥河段：包含样 地1 4 和1 5 样方7 卜9 0 位于长江九龙坡区李家沱犬桥河段，以及长江支流桃花溪入江口河段；包含样地1 7 样方9 卜1 0 2 ， 位于长江江北区唐家沱油库河段， 表3 1 样地概况 t a b 3 1t h eg e n e r a ls i t u a t i o no ft h er e s e a r c hs p o t 样地调查地理 潲埔 坡度 壤 河宽外围所处 编号地点位置 佴玖 ( 。) 类型土层c m m 环境区域 要害孺蔷：乏焉 叭7 沙土s 叫o o7 川耕地 郊区 2 明家沟蚕 种场 明家沟蚕种 场桑林下 n2 9 。5 0 9 e1 0 6 。2 5 9 n2 9 。5 0 9 e 1 0 6 。2 5 9 1 9 7 1 9 3 2 1 粘土 5 0 8 05 - 8 2 4沙土5 0 一8 06 8 道路 桑林 郊区 郊区 4 龙风溪公同：怎并 1 9 5 1 3 粘土5 0 - 8 。2 0 2 5 公鬟堡建成区 5 龙风溪公园；怎筹 1 9 8 8 粘土5 0 8 。2 0 2 5 公冀堡建成区 6 龙凤溪公冈；瑟等 1 9 8 1 5 粘土5 0 - 8 。1 9 2 3 公鬟堡建成区 7 龙嚣园：蒜尝_ 1 8 ，嘲协2 2 粘土2 0 s 。2 s 粥居住区建成区 8 柔鐾菁装；等搿 2 。7 侬，4 壤士4 0 - s 。2 。林地郊区 9 嘉瑟蜚温：怎翟 2 。s 3 s 沙土，嘶。2 0 0 公星设郊区 - 。嘉癸幕盏阳f 怎器 2 。- 2 5 4 5 沙土5 - s o 4 0 0 鬻鼍警 嘉嚣胜；怎等嘲8 。9 靴地5 。s s 。端郊区 ，2 长霎江：怎翟m ms 。护坡一s s 。公路建成区 ，s 鬣黯；怎搿m ，。砾石s 卿珊盏公建成区 t 4 篓魏龚嫠：等嚣t s o m 2 7 酾叫5 8 s 。铁譬房嚣 1 5 桃花焉铁路 ，。 嘉陵江嘉滨 m 露希获瑟菌 t 7 长藉霍事沱 n2 9 。2 9 2 7 e1 0 6 。3 1 3 n2 9 。3 3 9 e1 0 6 。3 4 3 n2 9 。3 6 5 e1 0 6 。3 7 7 m t 5 壤土t o - 5 0 限s o 茔产甏簦 1 7 5 m3 5护坡3 0 8 0 4 5 0 滨江路建成区 m ，o 壤土3 0 - 8 。5 s 。民霍油露 l o 调查内容如下： ( 1 ) 乔木层：树种( 包括高大草本植物，如芭蕉) 、株数、胸径、树高、冠幅、郁闭度； ( 2 ) 灌木层：树种( 包括乔木层幼树) 、株数、高度、冠幅、盖度； ( 3 ) 木质藤本植物：种类、攀爬高度、多盖度等级： ( 4 ) 草本层：种类( 包括乔、灌层幼苗以及盖度火于5 的草本植物) 、多盖度等级： 第3 章研究方法 ( 5 ) 群落综合特征和环境特征：乔、灌、藤、草各层总盖度( 郁闭度) ，海拔，坡度，河 流宽度，水位，样地内温度、光照和湿度等气候因子等。气候因子从林带边缘起每隔5 m 测量 并记录，另外，记录每个样地林外裸地相应的气候因子。 3 2 ，2 数据处理 ( 1 ) 分别在科和种两个水平上对每个样地以及所有样地内的物种进行统计，并计算乔木、 灌木和木质藤本的相对重要值，计算公式如下旧： 乔木层植物的相对重要值= ( 相对多度+ 相对显著度+ 相对频度) 3 灌木层植物的相对重要值= ( 相对多度+ 相对盖度+ 相对频度) 3 木质藤本和草本植物的相对重要值= ( 相对盖度+ 相对频度) 2 ( 2 ) 分别计算群落和乔灌层的物种多样性指数，计算指数包括h ： 丰富度指数：r = s l o g ： s 蛐0 n w i e n e r 指数：日= 一c ：p f l o gz r ： p i e l o u 均匀度：歹= 日日m a x 。 式中：c 为常数，一般设置为l ，只是第i 个物种占总个体数的十分数，日册x 指理论上 最大的多样性，即在给定物种数目的前提下，个体完全分布的多样性。 ( 3 ) 计算林带宽度对小气候因子( 温度、光照和湿度) 的影响率，即：分别计算1 0 m 、 2 0 m 、3 0 m 、4 0 m 、5 0 m 、6 0 m 宽的样地内部( 包括底边和顶边) 所有测量点气候因子的平均 值，与裸地气候因子值相减。再与裸地气候因子值相除。 ( 4 ) 数量分类和排序矩阵 t w i n s p a n 分类和d c c a 排序物种多盖度度矩阵：包含样方和物种的m 木n 矩阵，矩阵 中乔木层和灌木层的多度为样方中的实测数据，灌木和草本层多度采用( b r a 咖b l a i l q u e t ) 5 级多盖度综合指数，同一物种处在不同的层次，以不同物种统计。群落、乔木层和灌木层分 别根据其样方和物种做出元数据矩阵，用于格局数量分析。 d c c a 排序环境变量矩阵；包含m 个样方和6 个环境变量的m 事6 矩阵。6 个环境变量包 括：海拔( e l ) 、坡度( s