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滇中高原半湿润常绿阔叶林的岛屿化与物种多样性
生物多样性
2023, 31 (11):
23252-.
DOI: 10.17520/biods.2023252
森林破碎化(或岛屿化)是导致当前生物多样性丧失的重要成因之一。滇中地区地带性的半湿润常绿阔叶林(semi-humid evergreen broad-leaved forests, SEBFs)具有显著的岛屿化特征。当前村寨周边面积大小、形状不一的“岛状”森林为研究破碎化的半湿润常绿阔叶林及其物种多样性特征提供了理想对象。本文通过植被遥感制图和群落样方调查, 运用空间统计、物种多样性分析、群落排序及环境解释, 探讨了滇中高原半湿润常绿阔叶林的岛屿化特征及其对群落物种多样性的影响。结果表明: (1)滇中高原现存半湿润常绿阔叶林仅占其潜在分布范围的1.5%, 面积 ≥ 100 ha的林斑有92块, 而面积 < 10 ha的林斑占斑块总数的54.6%和总面积的7.8%; 该植被类型面积萎缩和破碎化严重; (2) 99%的林斑到村寨的距离 < 3 km, 距离村寨越远, 林斑平均面积越大, 但样方物种α多样性除均匀度外变化不显著; 不同面积等级斑块中样方物种α多样性也仅物种丰富度有显著变化, 面积超过100 ha的大斑块有更高的物种丰富度; 离村寨越近, 样方群落物种组成简单化和同质化现象加强; (3)样方群落β多样性主要由物种替换引起。森林岛屿化是导致半湿润常绿阔叶林群落物种组成变化的主要因子, 而人类干扰强度对群落物种组成的影响高于局部生境异质性(水分条件)和区域气候梯度(低温限制)的影响。滇中高原半湿润常绿阔叶林以破碎小斑块大量存在于村寨周边, 在人为干扰下群落退化明显, 亟待引起足够重视, 并采取必要措施加强保护。
表1
滇中高原半湿润常绿阔叶林样方物种α多样性指数的组间Kruskal-Wallis检验(K-W)
正文中引用本图/表的段落
森林破碎化(或岛屿化)是导致当前生物多样性丧失的重要成因之一。滇中地区地带性的半湿润常绿阔叶林(semi-humid evergreen broad-leaved forests, SEBFs)具有显著的岛屿化特征。当前村寨周边面积大小、形状不一的“岛状”森林为研究破碎化的半湿润常绿阔叶林及其物种多样性特征提供了理想对象。本文通过植被遥感制图和群落样方调查, 运用空间统计、物种多样性分析、群落排序及环境解释, 探讨了滇中高原半湿润常绿阔叶林的岛屿化特征及其对群落物种多样性的影响。结果表明: (1)滇中高原现存半湿润常绿阔叶林仅占其潜在分布范围的1.5%, 面积 ≥ 100 ha的林斑有92块, 而面积 < 10 ha的林斑占斑块总数的54.6%和总面积的7.8%; 该植被类型面积萎缩和破碎化严重; (2) 99%的林斑到村寨的距离 < 3 km, 距离村寨越远, 林斑平均面积越大, 但样方物种α多样性除均匀度外变化不显著; 不同面积等级斑块中样方物种α多样性也仅物种丰富度有显著变化, 面积超过100 ha的大斑块有更高的物种丰富度; 离村寨越近, 样方群落物种组成简单化和同质化现象加强; (3)样方群落β多样性主要由物种替换引起。森林岛屿化是导致半湿润常绿阔叶林群落物种组成变化的主要因子, 而人类干扰强度对群落物种组成的影响高于局部生境异质性(水分条件)和区域气候梯度(低温限制)的影响。滇中高原半湿润常绿阔叶林以破碎小斑块大量存在于村寨周边, 在人为干扰下群落退化明显, 亟待引起足够重视, 并采取必要措施加强保护。
滇中高原是半湿润常绿阔叶林的主要分布区, 也是云南省社会经济发展的核心区域。该区域人为干扰下的森林破碎化现象最具代表性。在前期云南省植被制图研究的基础上, 本文针对滇中高原地区残留的半湿润常绿阔叶林斑块, 进行了森林破碎化格局及其对生物多样性影响的研究, 拟探讨以下问题: (1)滇中高原地区半湿润常绿阔叶林破碎化的空间特征如何? (2)乡村村寨分布对半湿润常绿阔叶林群落破碎化有何影响? (3)森林破碎化对半湿润常绿阔叶林群落物种多样性的影响是否显著? 基于以上问题, 我们提出并验证此假设: 人类活动是半湿润常绿阔叶林破碎化的主导因子, 森林破碎化显著降低了半湿润常绿阔叶林群落的物种多样性。
对距村寨不同距离等级内的83个半湿润常绿阔叶林样方的α多样性单因素Kruskal-Wallis检验显示(表1, 图4), 距村寨不同距离的半湿润常绿阔叶林斑块中, 仅Pielou均匀度指数存在显著差异(P < 0.05), 其他2个指数差异都不显著。物种丰富度在2-2.5 km范围内平均值最高。但按半湿润常绿阔叶林斑块大小比较, 不同面积等级的斑块内群落样方的物种丰富度差异极显著(P < 0.01)。大于100 ha的斑块面积等级内的群落物种丰富度均值最高。
在森林破碎化过程中, 岛屿化森林成为物种的避难所(Turner & Corlett, 1996; Bowman et al, 2002)。因此, 对于高度破碎化的半湿润常绿阔叶林而言, 这些林斑的生物多样性保护作用不容忽视。王晓凤等(2023)发现, 与我国亚热带东、中部湿润常绿阔叶林相比, 半湿润常绿阔叶林群落的物种组成更为简单, 物种丰富度较低。这可能与半湿润常绿阔叶林受干旱、野火及人为砍伐等干扰较为频繁有关, 其木本物种普遍具有萌生等适应性特征, 群落结构相对简单且较稳定(Su et al, 2015; Han et al, 2018)。我们在83个半湿润常绿阔叶林森林斑块中调查的群落样方面积介于200-2,000 m2, 附录3的物种稀释曲线显示, 当样方内记录的植株个体数累积到400-500株时, 样方群落的物种数绝大部分达到饱和, 表明用这些数据计算的α多样性指数值是有效的(表1)。同时, 尽管面积等级对林斑中样方的物种丰富度差异影响显著(P < 0.01), 但其实主要是斑块面积 ≥ 100 ha的半湿润常绿阔叶林群落中有显著较高的物种丰富度, 而 < 1 ha到50-100 ha面积等级的森林斑块中, 物种丰富度的差异不显著。在距村寨不同距离等级上, 除样方群落显示了Pielou均匀度指数的显著变化, 其他α多样性指标的差异也不显著(图4)。
本文的其它图/表
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