子午嶺植被演替過程中物種多樣性研究.pdf

1、本文以黃土高原子午嶺林區(qū)植被演替過程中出現(xiàn)的7種主要群落類型(4年裸地、白羊草群落、狼牙刺群落、沙棘群落、山楊群落、白樺群落、和遼東櫟群落)為研究對(duì)象，通過野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析，研究了不同演替階段群落的組成結(jié)構(gòu)、區(qū)系特征、物種多樣性、群落生產(chǎn)力和土壤理化性質(zhì)的變化，以及演替過程中群落物種多樣性與植被生產(chǎn)力和土壤環(huán)境因子的關(guān)系，結(jié)果表明： 1、子午嶺林區(qū)植被演替過程中共出現(xiàn)種子植物40科87屬114種，其中喬木10種、灌木29種

2、、草本71種、藤本4種；從植物區(qū)系組成來看，群落演替過程中出現(xiàn)的40科植物分屬6種地理成分，出現(xiàn)的87屬種子植物可分為9種地理成分，溫帶分布性質(zhì)的科、屬成分均在該區(qū)占優(yōu)。對(duì)該區(qū)植被生活型譜分析表明，高位芽植物和地面芽植物在該區(qū)群落演替過程中占優(yōu)，分別占總種數(shù)的42.1％和40.1％；其次為地下芽植物，占總種數(shù)的12.3％；地上芽植物和一年生植物在該區(qū)均較少分布，不足總植物種數(shù)的5％。 2、群落總體n物種多樣性隨演替呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，

3、從演替初期到演替末期，群落的Margalef豐富度指數(shù)增加了196％，Shannon-wiener指數(shù)增加了149％，Simpson指數(shù)增加了218％；群落的Sorensen指數(shù)和Jaccard指數(shù)依次降低，下降幅度分別為66.1％和70.3％，群落的Cody指數(shù)隨著演替進(jìn)行逐漸增大，增幅為150％。群落的分層α多樣性測(cè)度結(jié)果表明，草本層的多樣性指數(shù)前期相對(duì)較大，后期有所下降；灌木層的多樣性指數(shù)隨演替進(jìn)行有增大趨勢(shì)，且增加幅度為前期大于

4、后期，各多樣性指數(shù)最大值均出現(xiàn)在演替后期的頂級(jí)群落階段。除Simpson指數(shù)外，喬木層各多樣性指數(shù)均為頂級(jí)喬木群落階段大于先鋒喬木群落階段。 3、隨演替進(jìn)行，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，土壤有效氮和土壤水分呈現(xiàn)波動(dòng)變化，土壤容重小幅下降。0～20cm土層土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效氮和土壤水分隨著演替進(jìn)展增加趨勢(shì)最為明顯；20～40cm和40～60cm土層土壤有機(jī)質(zhì)和全氮較0～20cm土層明顯下降，土壤水分含量和土壤容重均較上層有所

5、增加，而土壤有效氮在不同演替階段出現(xiàn)較大波動(dòng)。 4、群落總生物量隨演替進(jìn)行呈現(xiàn)前期快速增長(zhǎng)，后期逐漸穩(wěn)定的趨勢(shì)。不同演替階段群落總生物量大小順序?yàn)椋合蠕h喬木群落階段(57.75thm-2)>灌木群落階段(56.48 thm-2)>頂級(jí)群落階段(45.90 t hm-2)>草本群落階段(3.79 t hrn-2)>棄耕地階段(1.63 thm-2)。群落生產(chǎn)力呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，群落生產(chǎn)力變化范圍為1.63 t hm-2 yr

6、-1～6.42thm-2yr-1，群落生產(chǎn)力大小順序?yàn)楣嗄救郝潆A段>草本群落階段>先鋒喬木群落階段>頂級(jí)群落階段>棄耕地階段。 5、演替過程中表層土壤環(huán)境因子與群落物種多樣性關(guān)系最為密切，二者相關(guān)性隨土層深度逐漸減弱。0～20cm土層土壤全氮和有機(jī)質(zhì)與物種多樣性指數(shù)呈顯著或極顯著正相關(guān)，土壤水分、土壤有效氮與物種多樣性指數(shù)相關(guān)性次之，土壤容重相關(guān)性最弱；20～40cm土層土壤全氮和土壤有機(jī)質(zhì)與群落物種多樣性指數(shù)表現(xiàn)出弱相關(guān)性；4