霍山物種多樣性沿海拔梯度格局及環(huán)境解釋.pdf

1、在霍山七里峪海拔950m-2200m之間選擇植被樣地，用樣方法調(diào)查了群落樣方118個，采用數(shù)量生態(tài)學(xué)中分類排序、物種多樣性計算、探索性因子分析等相關(guān)統(tǒng)計學(xué)方法，利用R語言對相關(guān)數(shù)據(jù)進行運算，分析了調(diào)查區(qū)物種組成、植物區(qū)系、物種多樣性隨海拔梯度格局變化、多樣性指數(shù)、多樣性聚類分類、以及多樣性環(huán)境的相關(guān)信息，探索多樣性沿海拔梯度格局變化規(guī)律及環(huán)境解釋，旨在為七里峪景區(qū)的生態(tài)物種多樣性保護和可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)，結(jié)果表明：
　?。?）調(diào)查

2、區(qū)域群落整體、喬木層、灌木層、草本層的豐富度指數(shù)(S)、多樣性指數(shù)(H)、均勻度指數(shù)(J)、生態(tài)優(yōu)勢度(λ)分別表現(xiàn)出不同的特征： S、H、λ3個指數(shù)值上均為草本層>灌木層>喬木層；J多樣性指數(shù)值上為喬木層>灌木層>草本層。群落整體、喬木層、灌木層的S、H、λ指數(shù)擬合曲線均呈“雙峰”式格局，兩個高峰值均出現(xiàn)在海拔1400m和1990m左右，群落整體和灌木層第一個高峰值大于第二個高峰值，灌木層尤為明顯，但喬木層第二個高峰值大于第一個；一個

3、低峰值均出現(xiàn)在海拔1650m處；趨勢均為下降。草本層S、H、λ指數(shù)擬合曲線呈現(xiàn)出“浪潮”式波動格局，出現(xiàn)了兩個高峰值均在海拔1400m和1990m處，同時也出現(xiàn)了兩個低峰值均在海拔1170m和1650m處；趨勢成平穩(wěn)狀態(tài)。J指數(shù)整體與灌木層擬合曲線呈波動變化趨勢，但趨于線性與趨勢線變化相同成上升狀態(tài)；喬木層呈現(xiàn)出“～”型格局，一個高峰值和一個低峰值，分別出現(xiàn)在海拔1650m和1900m；草本層呈現(xiàn)出“單峰”格局，峰值出現(xiàn)在海拔1400米

4、處。
　?。?）從核密度估計曲線可以看出，喬木層 S、H、λ、J物種多樣性的4條核密度曲線與灌木層相對應(yīng)的核密度曲線重疊度高，表明喬木層與灌木層在物種多樣性變化一致，但喬木層與灌木層4種多樣性指數(shù)值分布較草本層窄；群落整體與草本層重疊度較高，表明從整體上看4種多樣性指數(shù)受草本層S指數(shù)值影響較大。由4種指數(shù)相關(guān)分析可知，S、H、λ多樣性指數(shù)兩兩之間成正相關(guān)（P<0.05），J指數(shù)與S、H、λ指數(shù)之間成負(fù)相關(guān)（P<0.05）。經(jīng)探索性

5、因子分析后，提取出物種種類和物種數(shù)量兩個公共因子，對4種物種多樣性指數(shù)的解釋量為82％，因子綜合得分結(jié)果呈“雙峰”格局，第一個高峰值在海拔1400m左右處出現(xiàn)，第二個高峰值大致在海拔1900左右出現(xiàn)，且第一個高峰值大于第二高峰值，有一個低峰值出現(xiàn)在海拔1650m處；因子綜合得分與海拔呈負(fù)相關(guān)-0.57（P<0.05）。
　?。?）對物種多樣性進行K-均值聚類分類，將118個樣方分為了9個群叢，分類結(jié)果隨海拔變化尤為明顯。結(jié)合沿海拔

6、喬木層優(yōu)勢種，將七里峪森林群落分為6個植被垂直帶。沿著海拔梯度9種群叢 S、H、λ指數(shù)變化呈現(xiàn)出：低海拔和高海拔群叢多樣性指數(shù)值高，中海拔群叢多樣性指數(shù)低的“雙峰”格局，這種變化與沿海拔梯度物種多樣性變化結(jié)果一致；高峰值出現(xiàn)在群落群叢Ⅱ、Ⅶ，這兩種類型的群落在調(diào)查森林群落中處于穩(wěn)定優(yōu)勢狀態(tài)；低峰值出現(xiàn)在群落群叢Ⅴ，其種內(nèi)、種間競爭激烈。
　?。?）通過物種多樣性與13個環(huán)境因子進行相關(guān)分析可知，S、H、λ指數(shù)與海拔、坡向、枯枝落葉

7、層厚度、郁閉度4中環(huán)境因子呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與 pH成顯著正相關(guān)（P<0.05），此外λ指數(shù)還與全K和枝下高呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。七里峪海拔梯度成顯著相關(guān)的土壤理化因子有pH、全N、全K、水解N、和速效P（P<0.05），其中與海拔成正相關(guān)的為全K，其余與海拔呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)程度由大到小依次為速效P>水解N>全N>pH；全N和速效K、pH和全P成顯著正相關(guān)（P<0.05），全K分別與全N、水解N、速效P成顯著負(fù)相關(guān)（P

8、<0.05）。
　?。?）選擇海拔、坡度、坡向、全K、pH、枯枝落葉層厚度、郁閉度以及枝下高8個環(huán)境因子，對物種多樣性分布RDA排序，結(jié)果表明：8個環(huán)境對物種多樣性分布的解釋量為45.03%，第一軸從左到右，S、H、λ物種多樣性指數(shù)值逐漸減少，所處環(huán)境由陰坡半陰坡向陽坡過渡，突出的反映了郁閉度、pH梯度，第二軸枝下高顯著相關(guān)，調(diào)查區(qū)物種多樣性變化分布沿海拔梯度具有明顯變化，但其變化分布也受到坡度、坡向、枝下高、枯枝落葉層厚度、pH