森林群落物種多樣性的緯度梯度性研究.pdf

1、森林群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性的空間分異規(guī)律一直是生態(tài)學研究的熱點問題。近年來，關(guān)于森林群落結(jié)構(gòu)的描述與物種多樣性的測定方法等研究也都有所發(fā)展，但這些研究大多是對森林生態(tài)系統(tǒng)的定性描述，而且方法不一，數(shù)據(jù)之間也缺乏可比性。
　　群落的組成結(jié)構(gòu)是群落的重要標志，研究群落結(jié)構(gòu)是研究群落物種多樣性意義的理論基礎(chǔ)，所以從群落組成結(jié)構(gòu)的角度來探討生物群落的物種多樣性具有重要的意義，為進一步深入研究生物多樣性功能及確定功能群提供理論基礎(chǔ)。研究陸地森

2、林群落物種多樣性隨緯度梯度的變化特征是揭示生物多樣性與生態(tài)因子之間相互關(guān)系的重要方面。本研究嘗試分析:1）從物種累積-面積曲線(speciesaccumulation-area curve)角度闡明群落結(jié)構(gòu)的空間分異—在緯度梯度上的變化特征。2）從物種豐富度、多樣性和均勻度的角度，定量分析其在緯度梯度上的變化規(guī)律，建立各多樣性指標之間的聯(lián)系。
　　本論文基于Gentry A.H.及其同事調(diào)查的全球226個0.1hm~成熟均一的森林

3、群落樣方的共享數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫包含292科2910屬10668個種。本研究采用統(tǒng)一的方法對數(shù)據(jù)進行整理、計算，然后運用EstimateS等軟件對森林群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性在緯度梯度上的變化特征進行數(shù)量化分析，為進一步研究森林群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性的區(qū)域分布特征以及為預測全球變化背景下森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的改變提供數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。所取得的主要成果如下:
　　(1)森林群落結(jié)構(gòu)與區(qū)系特征
　　冪函數(shù)種-面積曲線(S=c×A2)中的

4、參數(shù)c和z，以及對數(shù)函數(shù)種-面積曲線（S=a+b×lnA）中的參數(shù)b與緯度之間均具有負相關(guān)性，即隨緯度的升高而下降，對數(shù)函數(shù)種-面積曲線（S=a+b×lnA）中的參數(shù)a與緯度之間缺乏顯著相關(guān)性。
　　冪函數(shù)種-面積曲線中，c的最大值為56.840，熱帶地區(qū)的平均值為24.837，溫帶地區(qū)的平均值為10.216，z的最大值為0.921，熱帶地區(qū)的平均值為0.683，溫帶地區(qū)的平均值為0.478。而在對數(shù)函數(shù)種-面積曲線中，a的最大值

5、為43.610，平均值為12.873，b的最大值為106.300，平均值為36.388。兩種種-面積曲線的擬合程度均比較高(0.992vs.0.975)。
　　(2)物種多樣性的緯度梯度性特征
　　本研究主要選用了目前國內(nèi)外最常用的反映植物群落多樣性高低的Margalef豐富度指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)與Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、反映群落中不同物種多度分布均勻度的Pielou均勻度指數(shù)和反映群落優(yōu)勢度高低的

6、Berger-Parker優(yōu)勢度指數(shù)，測定森林群落的物種多樣性，并分析各多樣性指數(shù)與緯度之間的關(guān)系。結(jié)果表明:物種豐富度與緯度有明顯的負相關(guān)性，隨緯度升高而降低;Simpson指數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù)與緯度的關(guān)系與物種豐富度類似，均呈現(xiàn)出隨緯度升高而降低的趨勢;優(yōu)勢度與緯度之間呈現(xiàn)正相關(guān)，表現(xiàn)為隨緯度升高優(yōu)勢度增大的趨勢。本研究在地理尺度上檢驗了森林群落均勻度的格局，發(fā)現(xiàn)它與緯度之間缺乏顯著的相關(guān)性。
　　(3)群落

7、物種多樣性之間的相關(guān)性
　　物種多樣性（Simpson多樣性和Shannon-Wiener多樣性）與豐富度之間呈顯著正相關(guān)，豐富度越大，物種多樣性越大;群落的優(yōu)勢度與豐富度和均勻度之間均呈顯著負相關(guān);均勻度與豐富度之間呈顯著正相關(guān);物種多樣性（Simpson多樣性和Shannon-Wiener多樣性）與均勻度之間呈顯著正相關(guān)。
　　另外，比較研究還表明我國亞熱帶地區(qū)的森林群落的物種多樣性高于北美同緯度地區(qū)，而暖溫帶地區(qū)森林群