中国西南地区龙虎山自然保护区喀斯特森林群落物种组成及与土壤、地质和其他

发布时间：2017-01-21 17:03

  本文关键词：中国西南地区龙虎山自然保护区喀斯特森林群落物种组成及与土壤、地质和其他环境因子的相关关系，由笔耕文化传播整理发布。

《中国地质大学》 2015年

中国西南地区龙虎山自然保护区喀斯特森林群落物种组成及与土壤、地质和其他环境因子的相关关系

TOURE Dado  

【摘要】：中国西南地区喀斯特山区是由一群具有高生物多样性和独特植被类型的独特的小型热点地区。可是喀斯特地区同时也是一种如果管理不当极易受到损害的地质环境。然而现今,由于人为活动的影响和岩溶系统的生态脆弱性,导致了一些重要的生态系统损失和一些地区石漠化,从而使得中国西南地区喀斯特森林已面临逐渐退化的危险。因此,对该地区植物群落的保护提供更多的改善管理建议、保护措施和恢复策略是十分有必要。此外,管理和修复与人为景观变化有关的植物群落,可能明显取决于我们对物种如何响应环境变化的理解。本研究的主要目的是分析龙虎山自然保护区喀斯特森林的植物物种变化(多样性,丰富度)和栖息地环境因子之间的关系。该研究除调查了物种多样性(丰富度,多样性)、物种多度(优势度,密度)的格局以及它们的生态相关性之外,还研究了植物群落的组成。本研究基于系统取样,并结合植物物种种类(多样性,多度)调查结果,以及岩石类型、环境和土壤因子的大量信息,并考虑这三类栖息地环境因子的相互作用,筛选17个样方进行了植被代表样地调查。通过使用一般线性模型/GLM(方差分析/ANOVA、协方差分析/ANCOVA,多元线性回归分析/MLR)和广义线形模型/GzLM(泊松/Poisson,负二项式/Negative Binomial Regression和伽马回归/Gamma Regression)的统计方法(置信区间为95%,α=0.05),检测三类因子的单一或联合效应,来检验植物物种种类。通过这两种统计分析方法发现,这些模型能够较好的根据土壤、地质和环境因子的组合来预测植物种类。结合三类因子的变量发现：被观测的最适丰富度值在多元线性回归(MLR)中当p0.001(校正R2=87.5%)时F比值为F=23.318,泊松模型中当p0.001时线性回归的似然比值为X2=91.423。被观测的多样性值在多元线性回归(MLR)中当p0.001(校正R2=79.4%)时F比值为F=13.330,在伽马模型中当p0.001时线性回归的X2值为26.497。对物种优势度,最适合的情况在多元线性回归(MLR)中当p0.05(校正R2=54.4%)时F比值为F=4.814,在伽马模型中当p0.01时线性回归的X2=19.302。同样的,被观测的最适密度值在多元线性回归中当p0.001(校正R2=84.2%)时F为13.217,在负二项式回归(Negative Binomial Regression)中当p0.001时线性回归的X2值为28.828。因此,该分析结果为物种多样性和多度和与之相关的三类环境参数之间相互作用关系的显著模式提供了依据。物种多样性和多度与该地区的海拔、坡度、湿度以及高白云石比例都明显相关。物种多样性进一步与地表温度明显相关而与林冠覆盖度负相关；同时,物种多度与林冠覆盖度明显相关而与地表温度和土壤有机质含量负相关。这一发现表明,植物种类变量取决于喀斯特生态环境的土壤、环境和地质因子之间的复杂关系,而在这关系复杂性中,地质因子对该地区植物物种的分布和表现有着重要作用。此外,在记录到的59种植物物种中,研究发现苹婆(Sterculia nobilis)、榕属某种植物(Ficus sp.)、楹树(Albizia chinensis)、枫香(Liquidambar formosana)、米扬(Streblus tonkinensis)和重阳木(Bischofia javanica)为最主要的优势种。它们共占所有物种重要值的43%,其中就目前来看苹婆是最为丰富的种类,其单独重要值占到这些优势物种重要值的32%,占全部物种总重要值的14%。该区记录到一些濒危植物,少数是特有种,之中的部分物种甚至被列入IUCN红色名录。尽管这些优势物种对环境因子有不同的响应,但一些物种表现出对特殊喀斯特环境的良好适应。苹婆、楹树在任何栖息地环境条件中都能很好的生长,这意味着它们能适合用于森林退化区的恢复。研究证明,不同土壤、地质和环境因子的组成会导致物种多样性或多度之间的显著不同,这暗示它们的相互作用对植物会产生影响。有证据支持这种相互作用的程度,以及在所有关联因子中没有一个单一的因素能解释植物物种种类、岩石类型、土壤或环境因子之间存在相互作用。本研究研究结果对了解这些相互作用具有指示意义,并且揭示了植物不仅可以受其影响,而且碳酸盐岩型可能是影响喀斯特地区植物物种和环境之间整体关系的一个重要因素。因此,想要有效和高效的管理喀斯特山地生态系统,必须要有复杂的数据收集,对这种成分、物理性质以及它们与植物群落之间复杂的相互作用和联系要有良好的认知,从而用来管理物种和它们的栖息地,以维持它们的功能和多样性。本研究为中国西南地区喀斯特山区资源的保护与恢复,石漠化预防、生物多样性保护以及可持续性管理、保护和恢复对策的优先安排顺序提供了参考。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S718.5
【目录】：

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