中俄原油管道对不同类型兴安落叶松林植被及土壤的影响

摘要

本文以漠河-大庆输油管道工程所穿越的大兴安岭低山丘陵区地带性森林植被—兴安落叶松5种林型为研究对象，对比分析管道敷设后作业带与非作业带森林植被和物种多样性的变化，以及土壤养分和土壤重金属含量的变化特征。结果表明:
　　(1)管道工程经过区域的非作业带乔木树种相对单一，仅有3科4属4种，优势种为兴安落叶松，伴生白桦、樟子松和山杨;灌木树种有4科8属14种，优势种为越桔、兴安杜鹃和杜香;草本物种共计44种，分属20科32属，菊科、禾本科和百合科相对占优势。由于原油管道施工需要，作业带内乔木全部被砍伐，目前5个林型均有树木幼苗的更新，但由于土壤破坏严重及恢复期较短，所以幼苗更新效果不好;另外，由于管道运行安全的要求，作业带内不能有高大树木生长，因此，施工后作业带的植物群落以灌木和草本为主。作业带的草本植物并无特有的建群种，共计47种，分属23科37属，菊科和豆科相对占优势。通过Jaccard指数计算，非作业带与作业带的物种共有度为35.48％。
　　(2)5个类型的兴安落叶松林非作业带物种丰富度指数，草本层＞灌木层＞乔木层，该区森林乔木树种组成比较单一。兴安杜鹃-兴安落叶松林灌木层作业带的丰富度指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数均是最高的，均匀度指数排在第二位;此林型草本层作业带的各多样性指数均为最高;上述说明该林型作业带的多样性较高且群落组成相较其他林型稳定。
　　(3)5个林型的灌木平均盖度和生物量在原油管道施工之后较施工之前都是减少的，其中越桔-兴安落叶松林和白桦-樟子松-兴安落叶松林在施工后，灌木层完全消失，施工后灌木盖度和生物量为零。只有兴安杜鹃-兴安落叶松林的灌木平均盖度超过了10％，此林型平均盖度不到原来的1/5，平均生物量更是下降为原来的1/20，是灌木受到影响较大的林型。5个林型的草本平均盖度和生物量在原油管道施工之后较施工之前都是增加的，草本层平均盖度增加最多的是兴安杜鹃-兴安落叶松林，作业带内的草本层平均盖度由施工之前的9.2％增加到施工后的42.8％，草本层平均盖度是施工前的4.7倍，草本层平均生物量由施工前的19.1 gm-2增加到施工后的66.4 gm-2，是施工前的3.5倍。
　　(4)原油管道敷设后，土壤pH值均升高，白桦-兴安落叶松林受影响最大，升高了1.0。土壤有机质含量均极显著降低(p＜0.01)，白桦-樟子松-兴安落叶松林降幅达74.11％。
　　(5)管道敷设后，5种类型兴安落叶松林的土壤养分含量均存在不同程度的变化，其中对越桔-兴安落叶松林影响最大，土壤全氮、速效氮含量减少达93.42％和77.78％，全磷含量增幅为59.00％，全钾含量升高幅度达3.63倍，土壤速效钾含量减少了65.75％。5种林型土壤全氮、速效氮、速效钾含量降低均达极显著水平(p＜0.01)。
　　(6)5种类型兴安落叶松林土壤Cu含量作业带较非作业带升高幅度均较小，说明施工对土壤Cu含量影响较小;土壤Mn、Zn、Pb含量均呈增加趋势，其中，对白桦-兴安落叶松林的影响最大，其Mn含量增幅达1.77倍，Zn、Pb含量分别增加1.35和1.11倍。通过内梅罗综合污染指数评价，管道敷设造成了5种类型兴安落叶松林不同程度的土壤重金属污染，白桦-兴安落叶松林土壤受污染较为严重，综合污染指数达2.95。

目录

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容

1．4 本研究拟解决的关键问题

2 研究地区概况

2．1 地理位置与范围

2．2 地形地貌

2．3 气候

2．4 土壤

2．5 植被

3 研究方法

3．1 样地设置

3．2 样地植被调查

3．3 土壤采集及测定

3．4 数据分析与处理

3．5 评价方法

4 五种类型兴安落叶松林植被组成及物种多样性分析

4．1 管道沿线五种类型兴安落叶松林的物种组成

4．1．1 越桔-兴安落叶松林植被物种组成

4．1．2 兴安杜鹃-兴安落叶松林植被物种组成

4．1．3 越桔-杜香-兴安落叶松林植被物种组成

4．1．4 白桦-兴安落叶松林植被物种组成

4．1．5 白桦-樟子松-兴安落叶松林植被物种组成

4．2 管道沿线五种类型兴安落叶松林植物多样性分析

4．2．1 乔木层多样性指数

4．2．2 灌木层多样性指数

4．2．3 草本层多样性指数

4．3 管道沿线五种类型兴安落叶松林植被恢复情况分析

4．4 本章小结

5 管道敷设对五种类型兴安落叶松林土壤养分的影响

5．1 管道敷设对土壤pH值的影响

5．2 管道敷设对土壤有机质含量的影响

5．3 管道敷设对土壤大量营养元素的影响

5．4 本章小结

6 管道敷设对五种类型兴安落叶松林土壤重金属含量的影响及污染评价

6．1 管道敷设对土壤重金属含量的影响

6．2 土壤重金属元素污染评价

6．3 本章小结

7 结论与讨论

7．1 结论

7．2 讨论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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