【摘要】：太行山南段的植被提供了當(dāng)?shù)厝松婧桶l(fā)展的必要資源,是中華文明的發(fā)祥地之一,自古至今開(kāi)發(fā)歷史悠久,長(zhǎng)期采伐使太行山森林覆蓋率降到1950s的不足5%,與中段和北段相比,太行山南段尤其是低山丘陵區(qū)的植被受到人類(lèi)的破壞更加嚴(yán)重。本研究以長(zhǎng)期自然恢復(fù)后的豫西北太行山次生林群落為研究對(duì)象,調(diào)查了 104個(gè)不同地形、土壤特征條件下20×20 m樣方,采集到樹(shù)種組成和13個(gè)環(huán)境變量數(shù)據(jù)�；赗和ArcGIS平臺(tái),使用空間分析、Pearson相關(guān)分析、PCA等方法分析了研究區(qū)整體地形特征和次生林生境特征;采用Ward's最小聚類(lèi)和基于Hellinger轉(zhuǎn)化的tb-PCA方法,分析了次生林的樹(shù)種組成特征和潛在環(huán)境梯度;采用DCA、CCA定量分析了樹(shù)種組成與環(huán)境因子間的關(guān)系,進(jìn)一步基于前向選擇和VIF評(píng)價(jià)建立了 PCCA模型,結(jié)合TWINSPAN分類(lèi)結(jié)果,使用蒙特卡洛置換方法檢驗(yàn)了 PCCA結(jié)果的顯著性,分析了影響次生林群落的主要生態(tài)梯度,探討了主要樹(shù)種的適宜生境,明確了影響樹(shù)種分布的關(guān)鍵環(huán)境變量,提出了太行山南麓生境特征的近自然群落構(gòu)建模式,為南麓植被重建與保護(hù)、促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)正向演替提供了科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)論如下:(1)次生林樣方的土壤容重、土壤孔隙度和pH值的變異程度較低(CV值15%),而土壤碎石含量和有機(jī)C含量的變異程度最高(CV值60%);部分環(huán)境變量之間存在較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系;環(huán)境數(shù)據(jù)的PCA分析結(jié)果顯示前兩個(gè)軸對(duì)總方差的解釋量是55.23%;各變量對(duì)生境異質(zhì)的貢獻(xiàn)從大到小依次為海拔、土壤電導(dǎo)率、土壤pH值、土壤全N含量、坡位、土壤容重、土壤孔隙度和土壤有機(jī)C含量,其中8個(gè)環(huán)境變量對(duì)生境異質(zhì)性貢獻(xiàn)率大于全部13個(gè)變量的平均貢獻(xiàn)率。13環(huán)境變量按相關(guān)關(guān)系可分為3組:第1組變量土壤有機(jī)C、孔隙度、含水量和全N含量4個(gè)變量之間表現(xiàn)出了很強(qiáng)的正向關(guān)系,表征了土壤的水分和養(yǎng)分梯度;第2組是土壤pH、坡位、電導(dǎo)率和坡度,與坡向、土壤碎石體積百分比呈負(fù)向關(guān)系,代表了一部分地形和土壤信息;第3組是特征向量最長(zhǎng)變量是海拔,與土壤厚度相關(guān)關(guān)系較強(qiáng),海拔越高、土層越深,同時(shí)土壤含水量、養(yǎng)分含量有所增加。(2)42個(gè)樹(shù)種對(duì)于群落組成的影響程度有很大差異,其中5個(gè)樹(shù)種對(duì)群落類(lèi)型影響超過(guò)平均值,從大到小依次為野皂莢、栓皮櫟、黃櫨、j子櫟、欒樹(shù),其分布影響著樣方的樹(shù)種組成差異。對(duì)群落影響較大的樹(shù)種可歸為3組:第1組欒樹(shù)和栓皮櫟;第二組是黃櫨、j子櫟,以兩個(gè)樹(shù)種為優(yōu)勢(shì)種的群落中其他樹(shù)種的豐富度和重要值均偏低,表現(xiàn)為群落喬木層中黃櫨或j子櫟占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì);第3組是小葉白蠟、野皂莢。(3)結(jié)合PCA排序結(jié)果與Ward's最小聚類(lèi)結(jié)果分析群落的潛在環(huán)境梯度,,當(dāng)聚類(lèi)簇值設(shè)為4時(shí),可以清晰判讀104個(gè)樣方類(lèi)型沿兩個(gè)潛在環(huán)境梯度的分布差異。組1與組2沿海拔梯度(PC2)從低到高分布,組1分布在低海拔、薄土層的區(qū)域,生境特征為土壤碎石含量多,孔隙度小水分含量少,有機(jī)C、全N等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏;組2分布在中、高海拔且土層較厚的區(qū)域,生境特征碎石含量少、水分含量多、土質(zhì)疏松、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富;組3與組4沿土壤養(yǎng)分梯度(PC1)分布,組3分布在土壤容重大,空隙、水分、有機(jī)C和全N含量較少的區(qū)域,生境特征表現(xiàn)為坡度大、土壤呈堿性,可溶性鹽類(lèi)物質(zhì)較多,樣方多位于中下坡位;組4分布在空隙、水分、有機(jī)C和全N含量較多的區(qū)域,環(huán)境特征表現(xiàn)為坡度小、土壤呈酸性,土壤含可溶性鹽類(lèi)物質(zhì)少。(4)TWINSPAN將104個(gè)樣方劃分為4種群落類(lèi)型,分別是野皂莢Gleditsia microphylla-j熥予，

本文編號(hào)：2706943