中国西南地区矮松灌丛的群落学研究

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中国西南地区的矮松灌丛是一种以地盘松(Pinus yunnanensis var.pygmaea)或矮化云南松(Pinus yunnanensis)为主要优势种的特殊植被类型,分布在四川省西南至云南省中部。本研究主要分析了中国西南地区矮松灌丛的物种组成、群落外貌特征、数量特征和环境差异等,采用的方法有Twinspan群落数量分类、多重比较和主成分分析(PCA,Principal component analysis)等。旨在为中国以及世界的矮松灌丛的群落学研究提供理论依据,揭示中国西南地区矮松灌丛群落背后的生态成因。主要研究结果如下:(1)调查的113灌木样方,一共记录到了24科,43属和66种灌木物种(包括胸径≤3cm的乔木),主要灌木物种有42种(总相对重要值≥0.1)。其中低海拔部分群落有出现云南松原变种(P.yunnanensis)矮化现象,并与地盘松混生成灌丛。灌木层主要物种以地盘松(总相对重要值:49.58)和矮化云南松(总相对重要值:10.22)为优势种。在高海拔地区地盘松的总重要值为36.37,矮化云南松的总重要值为0。在低海拔地区地盘松的总重要值为13.21,矮化云南松的总重要值为10.22。少部分样方无地盘松,只有矮化云南松(样方号:76和105)。(2)依据Twinspan数量分类的结果,113个灌木样方可分为两大类和再分成四小类。由于海拔分布有间断,因此两大类群落被命名为高海拔地区地矮松灌丛和低海拔地区矮松灌丛。又因优势种和特征种的不同分成四小类,高海拔的74个样地为Ⅰ地盘松+矮高山栎+常绿杜鹃群丛(Ass.P.yunnanensis var.pygmaea+Quercus monimotricha+Hymenanthes ssp.),低海拔39个样地可分4个群从,分为Ⅱ地盘松+云南松(矮化)+铁仔群丛(Ass.P.yunnanensis var.pygmaea+P.yunnanensis+Myrsine Africana)、Ⅲ地盘松+云南松(矮化)+亮毛杜鹃群丛(Ass.P.yunnanensis var.pygmaea+P.yunnanensis+Rhododendron microphyton)和Ⅳ云南松(矮化)+地盘松+锥连栎群丛(Ass.P.yunnanensis+P.yunnanensis var.pygmaea+Quercus francheti)。(3)四种群丛之间的群落物种多样性和群落稳定性存在差异,ShannonWiener指数和Simpson指数是群丛Ⅲ>群丛Ⅳ>群丛Ⅱ>群丛Ⅰ,群落稳定性是群丛Ⅰ>群丛Ⅱ>群丛Ⅲ>群丛Ⅳ。这与群落之间的环境差异有关。(4)气温、海拔、纬度和人为干扰强度是造成中国西南地区矮松灌丛之间物种差异和群落特征差异的主要环境因素。海拔和纬度是影响气温的主要因素。年均温大小顺序是群丛Ⅱ>群丛Ⅳ>群丛Ⅲ>群丛Ⅰ,人为干扰强度的大小顺序是群丛Ⅳ>群丛Ⅱ>群丛Ⅲ>群丛Ⅰ。低温是高海拔地区矮松灌丛的维持机制之一。较高强度的人为干扰是低海拔矮松灌丛之间产生差异的原因和维持机制之一,是矮化云南松与地盘松在低海拔地区混生成灌丛的成因之一。将群落分类和排序结果结合分析可知,高海拔地区矮松灌丛与低海拔地区矮松灌丛存在明显的物种和生境差异,而低海拔地区矮松灌丛之间生境类似,物种存在差异且种群面积小。低海拔地区矮松灌丛的物种组成与其对应的环境特征联系小,随机性大,推测可能是人为干扰下形成的群聚。
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