王龍 薛元杰 于辰 劉源 陳楊

［關(guān)鍵詞］氣田建設(shè)項(xiàng)目；草本植物；恢復(fù)效應(yīng)；蓋度；生物量；物種多樣性

［摘要］隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，天然氣迅速上產(chǎn)，氣田建設(shè)項(xiàng)目對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響日益受到專家學(xué)者的重視，但目前對(duì)氣田建設(shè)后植被恢復(fù)效應(yīng)的研究較少。通過調(diào)查四川天然氣田1～20a不同建成年限道路邊坡臨時(shí)用地、輸氣管線臨時(shí)用地、水池臨時(shí)用地等不同區(qū)域的草本植物生長恢復(fù)情況，采用草本植物蓋度、生物量、物種多樣性特征值等指標(biāo)，以對(duì)照地為基礎(chǔ)，進(jìn)行草本植物恢復(fù)效應(yīng)研究，可知?dú)馓锝ㄔO(shè)項(xiàng)目道路邊坡臨時(shí)用地、輸氣管線臨時(shí)用地、水池臨時(shí)用地的草本植物蓋度恢復(fù)年限分別為1、2、8a，草本植物生物量恢復(fù)年限分別為3、2、5a，氣田建設(shè)對(duì)不同區(qū)域草本植物物種多樣性的影響較小。研究結(jié)果表明，氣田建設(shè)項(xiàng)目中草本植物在道路邊坡及輸氣管線區(qū)域恢復(fù)較快，一般3a內(nèi)可恢復(fù)到對(duì)照樣地水平，水池臨時(shí)用地則需要5～8a才能恢復(fù)。

［中圖分類號(hào)］S157.9［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1000－0941（2023）03－0030－03

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，天然氣迅速上產(chǎn)，2021年我國天然氣產(chǎn)量為2076億m3，同比增長7.8%，連續(xù)5a增產(chǎn)超100億m3，預(yù)計(jì)2022年全年中國天然氣產(chǎn)量將達(dá)2200億m3。氣田建設(shè)活動(dòng)擾動(dòng)地表、損壞地表植被，影響生態(tài)環(huán)境，已引起人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注，專家學(xué)者對(duì)此展開了大量的研究與探討[1-2]，但目前的研究主要集中在氣田建設(shè)造成的影響以及對(duì)土壤、植物損毀的程度上[3-5]，對(duì)破壞后的植被恢復(fù)效應(yīng)研究較少。

本研究以四川天然氣田為研究對(duì)象，調(diào)查不同建成年限的氣田建設(shè)項(xiàng)目中不同區(qū)域草本植物的生長情況，采用草本植物蓋度、生物量、物種多樣性特征值等指標(biāo)，以期得到不同指標(biāo)的恢復(fù)過程及恢復(fù)年限，為下一步氣田建設(shè)的生態(tài)補(bǔ)償研究奠定基礎(chǔ)。

1研究區(qū)概況

四川天然氣田地處云貴高原與四川盆地邊緣山地過渡區(qū)域的斜坡地帶，屬于高、中山地貌，區(qū)域內(nèi)溝谷縱橫，地形崎嶇，地面海拔一般在400～1300m。屬川中亞熱帶溫暖濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，冬冷夏熱，春暖秋涼，四季分明。年均氣溫12.6～19.0℃，1月最冷，一般氣溫為3～8℃，7月最熱，一般氣溫為26～39℃。年降水量豐沛，達(dá)1000～1200mm，但時(shí)空分配不均。主要植物種類有構(gòu)樹、槐樹、榕樹、桑樹、小葉榕、鵝觀草、毛茛、三葉草等。

2研究材料與方法

本研究于2021年1月至2022年3月，共計(jì)調(diào)查150余個(gè)樣點(diǎn)，樣點(diǎn)建成年限1～20a不等（主要集中在1～10a），分為3個(gè)區(qū)域，即道路邊坡臨時(shí)用地、輸氣管線臨時(shí)用地及水池臨時(shí)用地。每個(gè)樣點(diǎn)設(shè)置草本觀測樣方5個(gè)，共計(jì)設(shè)置草本觀測樣方750余個(gè)，每個(gè)樣方面積為1m2（1m×1m）。對(duì)照組選擇在樣點(diǎn)附近地形條件相似區(qū)域，設(shè)置觀測樣方3個(gè)。

調(diào)查內(nèi)容包括：樣方的坡向、坡位、坡度、經(jīng)緯度和海拔等環(huán)境條件；草本種類、株（叢）數(shù)、平均高度、蓋度以及生物量。調(diào)查方法如下：

（1）蓋度。蓋度計(jì)算采用網(wǎng)格目估法，將樣方劃分為若干網(wǎng)格，估算各網(wǎng)格樣方的草本蓋度。

（2）生物量。在樣方中再設(shè)置兩個(gè)0.5m×0.5m的小型樣方，記錄其中草本植物的物種名、蓋度，收集所有草本稱鮮質(zhì)量；帶回樣品置于105℃烘箱中烘干至恒定質(zhì)量，測定其干燥系數(shù)，據(jù)此計(jì)算草本植物的生物量。本研究采用生物量減少百分?jǐn)?shù)指標(biāo)，該指標(biāo)指的是臨時(shí)用地草本植物生物量和對(duì)照地草本植物生物量的差值與對(duì)照地草本植物生物量的百分比，用來表示氣田建設(shè)項(xiàng)目在該年限的草本植物生物量恢復(fù)程度。

（3）物種多樣性特征值。草本特征值選用Margalef豐富度指數(shù)（H）、Simpson多樣性指數(shù)（D）及Pielou均勻度指數(shù)（J）來表示[6]，計(jì)算方法分別為

H=（S－1）/lnN（1）

D=1－∑Pi2（2）

J=－∑PilnPi/（1－1/S）（3）

式中：S為樣方內(nèi)物種數(shù)，個(gè)；N為樣方內(nèi)所有物種的個(gè)體總數(shù)，個(gè)；Pi為物種i的個(gè)體數(shù)占樣地內(nèi)總個(gè)體數(shù)的比例，i=1，2，…，S。

3結(jié)果與分析

3.1草本植物蓋度恢復(fù)情況

由圖1可見，道路邊坡臨時(shí)用地、輸氣管線臨時(shí)用地和水池臨時(shí)用地的草本植物蓋度恢復(fù)趨勢完全不同。道路邊坡臨時(shí)用地的草本植物在建成后1a即可恢復(fù)到90%，5a之后可達(dá)100%，表明道路修建對(duì)道路邊坡草本植物干擾輕微；輸氣管線建成后1a內(nèi)臨時(shí)用地草本植物蓋度可恢復(fù)到30%左右，2a內(nèi)急速恢復(fù)至90%，3～6a內(nèi)緩慢恢復(fù)，6a之后基本完全恢復(fù)，表明管線在建成后2a內(nèi)草本植物受干擾嚴(yán)重，2a之后草本植物蓋度基本恢復(fù)；水池臨時(shí)用地的草本植物蓋度恢復(fù)到90%至少需要8a，恢復(fù)到100%需要10a，期間蓋度恢復(fù)趨勢呈緩慢直線上升趨勢，表明水池臨時(shí)用地草本植被蓋度恢復(fù)需要較長的年限，恢復(fù)速度較為均勻緩慢。

3.2草本植物生物量恢復(fù)情況

由圖2可知，隨著恢復(fù)年限的增加，道路邊坡臨時(shí)用地、輸氣管線臨時(shí)用地和水池臨時(shí)用地的草本植物生物量快速增加。其中，輸氣管線臨時(shí)用地草本植物生物量恢復(fù)最快，2a后即接近對(duì)照地的草本植物生物量；道路邊坡臨時(shí)用地草本植物恢復(fù)效果次之，需要3a；水池臨時(shí)用地草本植物生物量要達(dá)到對(duì)照地的草本植物生物量需要5a。

3.3草本植物物種多樣性恢復(fù)情況

由圖3～圖5可知，氣田建設(shè)項(xiàng)目臨時(shí)用地的草本植物豐富度、多樣性和均勻度均與對(duì)照地的變化規(guī)律基本一致，表明氣田建設(shè)對(duì)草本植物物種多樣性影響較小。

3.4分析與討論

根據(jù)結(jié)果分析，不同建設(shè)區(qū)域臨時(shí)用地草本植物的恢復(fù)情況見表1。

由表1可以看出，在草本植物蓋度恢復(fù)方面，不同區(qū)域恢復(fù)速度為道路邊坡臨時(shí)用地＞輸氣管線臨時(shí)用地＞水池臨時(shí)用地；在草本植物生物量方面，不同區(qū)域恢復(fù)效果為輸氣管線臨時(shí)用地＞道路邊坡臨時(shí)用地＞水池臨時(shí)用地。同時(shí)，氣田建設(shè)對(duì)草本植物物種多樣性的影響較小。

出現(xiàn)以上現(xiàn)象的可能原因有：①氣田建設(shè)雖然對(duì)占地范圍內(nèi)地形、地表擾動(dòng)較大，但是未對(duì)當(dāng)?shù)夭荼局参锷L環(huán)境造成巨大改變，因此對(duì)草本植物物種多樣性影響較??；②水池可能因?yàn)槭┕べ|(zhì)量等原因，固化效果差，滲液等對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)等造成一定影響，從而導(dǎo)致該區(qū)域草本植物恢復(fù)較慢；③輸氣管線因施工速度快，故擾動(dòng)程度低，草本植物蓋度和生物量均恢復(fù)較快；④道路邊坡因表土回覆措施等原因，草本植物蓋度恢復(fù)較快，但車輛行駛等人為擾動(dòng)因素導(dǎo)致生物量恢復(fù)略慢。

4結(jié)論

本研究結(jié)果表明，氣田建設(shè)項(xiàng)目中草本植物在道路邊坡及輸氣管線區(qū)域恢復(fù)較快，一般3a內(nèi)可恢復(fù)到對(duì)照樣地水平，水池臨時(shí)用地則需要5～8a才能恢復(fù)。在氣田建設(shè)項(xiàng)目草本植物恢復(fù)效應(yīng)方面本研究尚屬首次，同時(shí)也取得了一定成果，但由于氣田建設(shè)時(shí)段較為集中，難以采集同一地區(qū)的連續(xù)樣本，因此在今后應(yīng)進(jìn)行典型區(qū)域的定點(diǎn)多年持續(xù)取樣研究。

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［作者簡介］王龍（1988—），男，四川宜賓人，高級(jí)工程師，碩士，主要從事油氣田水土保持工作。［收稿日期］2022-06-25

（責(zé)任編輯徐素霞）

［基金項(xiàng)目］中國石油西南油氣田分公司項(xiàng)目（20210307-07）