【摘要】：灌叢是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,灌叢植物群落生物多樣性及其與環(huán)境因子關(guān)系的研究是開發(fā)和可持續(xù)利用灌叢資源的基礎(chǔ),是植被生態(tài)學(xué)中重要的組成部分,具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。本文以河南山地灌叢植物群落為研究對象,通過野外實(shí)地植物群落調(diào)查、環(huán)境因子測定、土壤采集分析以及數(shù)據(jù)計(jì)算處理,總結(jié)分析研究區(qū)內(nèi)灌叢的主要群落類型,以及生物多樣性和環(huán)境因子之間的關(guān)系,以期豐富該區(qū)域灌叢植物群落的基礎(chǔ)資料,為該區(qū)域灌叢植物群落的生物多樣性保護(hù),灌叢植物資源的開發(fā)和利用提供參考和依據(jù)。為該區(qū)域灌叢植物群落的生物多樣性保護(hù)和灌叢植物資源的開發(fā)與利用提供依據(jù)。本研究采用4種物種多樣性指數(shù)衡量灌叢植物群落的物種多樣性,采用2種譜系多樣性指數(shù)衡量灌叢植物群落的譜系多樣性,運(yùn)用單因素方差分析方法分析典型灌叢植物群落物種多樣性的差異,運(yùn)用典范對應(yīng)分析法(Canonical Correspondence Analysis,CCA)對群落和環(huán)境因子進(jìn)行排序,運(yùn)用皮爾森相關(guān)性分析(Pearson Correlation Analysis)分析物種多樣性、譜系多樣性和環(huán)境因子間的相關(guān)性,運(yùn)用線性回歸分析譜系多樣性隨著環(huán)境因子變化的趨勢,得到的主要結(jié)論如下:通過對研究區(qū)內(nèi)灌叢植物群落的51個(gè)樣地的153個(gè)灌木樣方和459個(gè)草本樣方的調(diào)查,共記錄到物種317種,隸屬于87科,217屬,其中灌木138種,隸屬于45科,94屬,草本179種,隸屬于42科,123屬。調(diào)查共記錄到23種群落類型,包括荊條灌叢、鹽膚木灌叢、秀雅杜鵑灌叢、野皂莢灌叢、鵝耳櫪灌叢、黃櫨灌叢、麻櫟灌叢、黃連木灌叢、土莊繡線菊灌叢、連翹灌叢、酸棗灌叢、雀兒舌頭灌叢、杭子梢灌叢、j子櫟灌叢、插田泡灌叢、南蛇藤灌叢、旱柳灌叢、綠葉胡枝子灌叢、構(gòu)樹灌叢、多花勾兒茶灌叢、胡桃楸灌叢、栗灌叢、臭椿灌叢。通過計(jì)算物種豐富度、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)來反映不同群落類型的生物多樣性。從物種豐富度來看,鹽膚木-白茅灌叢的灌木層最高,荊條-白羊草灌叢的灌木層最低,插田泡-野菊和秀雅杜鵑-魁薊灌叢的草本層最高,麻櫟-黃背草灌叢的草本層最低。從Shannon-Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)來看,秀雅杜鵑-珠芽艾麻灌叢的灌木層最高,荊條-白羊草灌叢的灌木層最低,秀雅杜鵑-魁薊灌叢的草本層最高,麻櫟-黃背草灌叢的草本層最低。從Pielou均勻度指數(shù)來看,荊條-狗尾草灌叢的灌木層最高,荊條-白羊草灌叢的灌木層最低,野皂莢-藍(lán)雪花灌叢的草本層最高,麻櫟-黃背草灌叢的草本層最低。分別對研究區(qū)灌叢群落的灌木層物種和草本層物種與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行CCA排序分析,灌木層約束性排序軸解釋了群落物種分布變化的16.7%,前兩軸合計(jì)解釋了群落物種分布變化的10.04%,草本層約束性排序軸解釋了群落物種分布變化的14.92%,前兩軸合計(jì)解釋了群落物種分布變化的8.98%,根據(jù)前兩軸得出影響灌木層植物群落物種多樣性和物種分布的5種環(huán)境因子分別是海拔、年平均氣溫、土壤酸堿度、年均降水量和土壤全氮,影響草本層植物群落物種多樣性和物種分布的環(huán)境因子包括土壤酸堿度、海拔、年均降水量、土壤全氮和年平均氣溫。在本文采用的表征譜系多樣性的指數(shù)中,凈譜系親緣關(guān)系指數(shù)(Net Relatedness Index,NRI)更能反映群落中物種整體上的聚散程度,而凈最近種間親緣關(guān)系指數(shù)(Nearest Taxon Index,NTI)更能反映群落中物種局部的聚散程度。河南典型灌叢植物群落灌木層和草本層的譜系結(jié)構(gòu)在整體上都是聚集的。灌木層植物譜系的聚集程度隨著坡度的增加而顯著減小。隨著海拔升高、土壤有機(jī)碳和全氮含量降低,草本層的譜系聚集程度減弱;隨著年平均氣溫和土壤pH的升高,草本層的譜系聚集程度增強(qiáng)。本研究表明河南灌叢的物種多樣性和譜系多樣性與環(huán)境因子具有復(fù)雜的關(guān)系,受多種環(huán)境因子的影響,在灌叢植物資源的保護(hù)、開發(fā)和利用過程中應(yīng)綜合考慮不同類型的多樣性指數(shù),從而為生物多樣性保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)提供資料支撐和理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q948
【圖文】：

物種環(huán)境關(guān)系逡逑方差解釋累計(jì)百分比邐ａ３３３邐0＇６Ｑ２邐°＇７７５邐0＇８９７邐１邋Ｑ0０逡逑根據(jù)排序圖３－３可知，河南典型灌叢植物群落灌木層的物種分布主要受海拔、逡逑年平均氣溫、土壤酸堿度影響、其次受年均降水量、土壤全氮的影響。從第１軸逡逑來看，當(dāng)海拔升高時(shí)，氣溫逐漸降低，土壤酸堿度降低。從第２軸來看，當(dāng)降水逡逑增多時(shí)，土壤全氮減少。結(jié)合群落樣地來看，海拔箭頭指向２５、２６、２７、２８、３０逡逑號樣地，表示這些群落樣地地處高海拔，結(jié)合樣地信息，這幾個(gè)群落樣地位于老逡逑君山、白云山等２０００ｍ左右的高海拔地段，樣地年平均氣溫在７°Ｃ左右，相對較逡逑低，土壤偏酸性，ｐＨ在４－５左右，這些樣地的主要灌叢類型為秀雅杜鵑灌叢，可逡逑能是由于秀雅杜鵑對低溫和酸性土壤的適應(yīng)性較好；年平均氣溫的箭頭指向逡逑３８－４０號樣地，表示這些群落樣地的年平均氣溫較高，結(jié)合樣地信息，這幾個(gè)群逡逑落樣地位于內(nèi)鄉(xiāng)縣夏館鎮(zhèn)核桃溝，年平均氣溫在１５Ｔ：左右，海拔在２００ｍ左右，逡逑位于山地下部

坡度以及土壤全磷對群落草本層物種分布不存在顯著影響（ｐｒ＞０．０５）。為排除“弓逡逑形效應(yīng)”，直接在剔除無關(guān)變量后進(jìn)行排序，得到對５１個(gè)群落樣地草本層的５個(gè)逡逑環(huán)境因子的排序圖（圖３－４）。同時(shí)，生成５個(gè)排序軸的特征根分別為０．７３６、０．４４１、逡逑０．３１０、０．２５９、０．２０９，約束性排序軸的解釋率為１４．９２％。逡逑第１軸解釋了群落物種分布變化的５．６１％，主要反映了物種分布在土壤酸堿逡逑度、海拔和年均降水量影響下的變化，其中海拔和年均降水量與第１軸顯著正相逡逑關(guān)，土壤酸堿度與第１軸顯著負(fù)相關(guān)。第２軸解釋了群落物種分布變化的３．３７％，逡逑主要反映了物種分布在土壤全氮和年平均氣溫影響下的變化，其中年平均氣溫與逡逑第２軸顯著正相關(guān)，土壤全氮與第２軸顯著負(fù)相關(guān)。前兩軸特征根之和占總特征逡逑根的６０．２％邋（表３－１０），故而選擇特征值最大的前兩軸進(jìn)行分析。逡逑表３－９草本層環(huán)境因子與排序軸的相關(guān)性檢驗(yàn)逡逑Ｔａｂｌｅ邋３－９邋Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ邋ｔｅｓｔ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ邋ｆａｃｔｏｒｓ邋ａｎｄ邋ｓｏｒｔｉｎｇ邋ａｘｉｓ邋ｏｆ邋ｈｅｒｂ邋ｌａｙｅｒ逡逑ＩＩＩＺ邐Ｗｌ邐？２邐決定系數(shù)邋相關(guān)性的顯著性逡逑環(huán)境因子邐

逑機(jī)碳及土壤全氮的負(fù)相關(guān)是極顯著的，即ＮＴＩ隨著土壤有機(jī)碳及土壤全氮含量逡逑升高極顯著地減�。ǎ穑迹埃埃埃保粓D４－６－Ｅ和圖４－６－Ｆ），回歸斜率分別為－０．１８１和－２．２４５。逡逑ＮＴＩ與土壤酸堿度呈顯著正相關(guān)，即ＮＴＩ隨著土壤ｐＨ升高顯著地增大（ｐ＜０．０５；逡逑圖４－６－Ｈ），回歸斜率為０．１９０，同時(shí)，ＮＴＩ與年平均氣溫的呈極顯著正相關(guān)，即逡逑ＮＴＩ隨著氣溫升高極顯著地減�。ǎ穑迹埃埃�；圖４－６－Ｃ），回歸斜率為－２．２４５。逡逑＾Ｔｂ邐＾Ｔｃ邐３｜ｄ逡逑．邐？邋Ｐ＜0．0１邐？邐．逡逑２－邋２－邋？■邋１逡逑？邋？邋？邋？逡逑？邋＊邋．＊邋？逡逑２邋？．邋？邋？逡逑Ｚ邐＊？逡逑益’邐．邐■邋＊邋＊邋／＞邐．邐，’邋．．邋．逡逑？Ｉ邐？邐４邐？邐．｜．邐＊邐？＞邐？逡逑＊邋？邋？邋？邋？邋？邋？逡逑Ａ邐－１逡逑？邋ｍ邋ｉ？ｏ？邋ｉ嫌邐２？？邋ｅ邋？ａ邐．？？邋ｗ邋？邐？邋？邋ｔｆｔ邋ｉｓ邋１４邋ｎ邐ｔＵ逡逑海b渳0）邐ｍｎ邐年￥均氣n杲鄧茫跡浚擼╁義希粒殄危輳垮危裕玨澹赍義希戾危玻危戾危插義�？邋？邋？邋？辶x希垮�？邋？邋＊邋？辶x希卞澹澹�？邋１邋．辶x希插澹浚�？？？－？？邋？？？？＊？？？？？邋？邋？邋１邋？邋？邋？＊邋？？？？＊？辶x希�？？�

本文編號：2793231