不同碳酸鹽巖地球化學(xué)背景下的植物物種多樣性和物種組成研究.pdf

1、中國西南巖溶區(qū)是中國生物多樣性分布中心之一。該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)不斷退化，生物多樣性大量喪失，不同巖溶地球化學(xué)背景下植被恢復(fù)的速度與成林性質(zhì)存在明顯差異。本研究選取純灰?guī)r、純白云巖和不純碳酸鹽巖三種巖性的巖溶環(huán)境，對(duì)其元素地球化學(xué)特征及其中植物群落的種類組成與物種多樣性進(jìn)行了對(duì)比研究。全文分為概述、不同巖溶環(huán)境的地球化學(xué)特點(diǎn)、不同巖溶地球化學(xué)背景的物種多樣性、不同巖溶地球化學(xué)背景的植物群落種類組成特征，以及結(jié)論和討論五個(gè)部分。文章初步闡明了貴州

2、茂蘭喀斯特森林自然保護(hù)區(qū)和廣西馬山縣弄拉屯兩個(gè)典型巖溶環(huán)境的元素地球化學(xué)特征，植物群落物種多樣性和物種組成差異。主要研究要點(diǎn)如下：　　1.采用典型樣方法，在海拔，坡度、坡向等環(huán)境因子相近似，巖性類型不同的條件下，在貴州茂蘭喀斯特森林自然保護(hù)區(qū)和廣西馬山縣弄拉屯有代表性的地段做樣地調(diào)查，以重要值為依據(jù)計(jì)算各樣地的多樣性指數(shù)。多樣性指數(shù)選用如下幾種：Patrick和Ggleason物種豐富度指數(shù)，Simpson和Shannon-Wiene

3、r物種多樣性指數(shù)，Pielou和Alatalo均勻度指數(shù)，Jaccard和Sφransen群落相似性系數(shù)。多樣性比較有如下結(jié)果：(1)在800m2范圍內(nèi)，茂蘭原生林區(qū)喬木層多樣性為純白云巖區(qū)＞純灰?guī)r區(qū)＞不純碳酸鹽巖區(qū)，灌木層和草本層為純灰?guī)r區(qū)＞純白云巖區(qū)＞不純碳酸鹽巖區(qū)。當(dāng)取樣面積達(dá)1600m2時(shí)，石灰?guī)r區(qū)喬木層和灌木層的多樣性均最大，只有草本層為白云巖區(qū)最大。三種巖性類型中，以不純碳酸鹽巖區(qū)的生物多樣性最低。在同面積條件下，茂蘭喬木層

4、多樣性比弄拉高，灌木層和草本層則都不如弄拉的高，總的物種數(shù)也以弄拉的更高。(2)在群落的不同層次，茂蘭巖溶原生林區(qū)都是喬木層＞灌木層＞草本層，弄拉次生林則表現(xiàn)出灌木層＞喬木層＞草本層。(3)在巖溶峰叢的不同坡向生物多樣性也存在差異，在石灰?guī)r區(qū)群落的喬木層和灌木層物種豐富度、多樣性指數(shù)均以南坡最高，草本層則沒有隨坡向的變化規(guī)律。在白云巖區(qū)，喬木層多樣性以東坡最高，灌木層仍以南坡最高，草本層則以北坡最高。(4)各樣地間的相似性系數(shù)都很低。相

5、同巖性類型內(nèi)的樣地相似度要高于不同巖性類型之間的相似度。面積對(duì)相似性系數(shù)影響不明顯。不同樣地間物種周轉(zhuǎn)率相當(dāng)高。在不同巖性類型區(qū)，物種變化速率表現(xiàn)為白云巖區(qū)高于石灰?guī)r區(qū)?！　?.茂蘭調(diào)查區(qū)，不同巖溶地球化學(xué)背景富有特有科、屬和種?？?、屬和種的組成都表現(xiàn)為純灰?guī)r區(qū)＞純白云巖區(qū)＞不純碳酸鹽巖區(qū)。在樣地中，僅見于一種巖性類型的科有15科，其中純灰?guī)r區(qū)和純白云巖區(qū)各有七科，不純碳酸鹽巖區(qū)只有1科。僅見于一種巖性類型的屬有85屬，其中純灰?guī)r區(qū)3

6、8屬，純白云巖區(qū)35屬，不純碳酸鹽巖區(qū)12屬，僅為前二者的約1/3。僅見于一種巖性類型的種有254種，占總種數(shù)的73.84％，其中有105種僅分布于石灰?guī)r區(qū)，110種只分布于純白云巖區(qū)，只有29種只分布于不純碳酸鹽巖區(qū)?！　?.在各樣地采集巖石、土壤和巖溶泉水樣品，分析其元素地球化學(xué)特征。(1)盡管茂蘭樣方的碳酸鹽巖多為純灰?guī)r和純白云巖，但是純灰?guī)r含有更高的Si、Al和Fe，其含量在純白云巖區(qū)的10倍以上。(2)純灰?guī)r區(qū)的土壤pH值在