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通过对海南铜鼓岭、五指山物种组成及区系地理成分的比较,物种多样性与土壤因子的关系以及亚优势种群动态及空间分布格局的研究,结果表明:
1.铜鼓岭五指山植物区系的主要特征,具体如下:
1)两个区系的物种组成都比较丰富,铜鼓岭共有维管植物984种,其中蕨类植物41种、裸子植物2种、被子植物941种;五指山共有维管植物2146种(天然野生2103种)其中蕨类植物216种、裸子植物21种、被子植物1909种。两个区系属内种系贫乏,分化程度较弱,铜鼓岭单型科有54科,占科总数的27.11%,单种属431属,占属总数的68.74%;五指山单型科有35科,占科总数的17.77%,单种属达496个,占属总数的54.5%。
一些起源古老的科如柏科、三尖杉科、木兰科等在铜鼓岭地区并未出现,中国特有科大血藤科、热带性质强烈的五列木科以及亚洲热带雨林表征科龙脑香科在铜鼓岭也未见它们的踪影,兰科在五指山分布种类极多,但在铜鼓岭地区则甚少发现。说明在铜鼓岭被破坏后发育起来的次生植被中,一些起源古老的科、属还没有发展起来;五指山作为比较典型的热带雨林,起源古老或现代的科、属都能找到适合其生存的小生境,并分布有众多的地区特有或珍稀濒危植物,在海南生物多样性保护中占有极重要的地位。
2)铜鼓岭共有区系优势科45科,五指山的为58科;铜鼓岭区系优势属包括88属,五指山的为203属。对群落优势科、属分析表明,铜鼓岭热带常绿季雨矮林的优势科为樟科、大风子科、大戟科,优势属为木姜子属、大风子属、榕属等属;五指山低地雨林优势科为茜草科、梧桐科和罗汉松科等科,其优势属为罗汉松属、粗叶木属、银叶树属等属。区系表征科分析表明,铜鼓岭表征科为锦葵科、无患子科、大风子科等科;五指山的表征科为罗汉松科、番荔枝科、天料木科等科。
3)铜鼓岭148科种子植物科可归为9个分布区类型及6个变型,其中泛热带分布及其变型所占比例最大,共有72科,分别占非世界和铜鼓岭种子植物科总数的13.48%、48.64%;五指山165科种子植物科可归为12个分布区类型及9个变型,其中泛热带分布及其变型所占比例最大,共有70科,分别占非世界和五指山种子植物科总数的13.11%、42.42%。铜鼓岭596个种子植物属可归为13个分布区,其中泛热带分布属占的比例最大,共有195属,占该地区非世界性分布属总数的34.5%;热带亚洲分布次之,共101属,占该区非世界性分布属总数的17.8%;五指山822个种子植物属可归分为14个分布区,其中热带亚洲分布属占的比例最大,共有229个属,分别占非世界性分布和区系属总数的37.5%、27.9%;泛热带分布属次之,有190个属,分别占非世界性分布和区系属总数的24.1%、23.1%。表明两个植物区系以热带成分为主,但五指山科、属的地理成分都比铜鼓岭更复杂与多样化;而且前者属的地理成分以泛热带分布为主,后者以热带亚洲成分为主。
2.对物种多样性与土壤环境因子的相关分析表明:
1)多变量相关分析显示土壤全氮含量与物种丰富度指数S、Margalef及Gleason指数间相关系数为别分0.7609、0.76和0.666,为显著正相关关系(P<0.05);土壤全磷含量与S、Margalef及Shannon-Wiener指数间相关系数分别为0.6593、0.6694和0.6421,为显著正相关关系(P<0.05)。结果表明土壤全氮及全磷是影响铜鼓岭物种丰富度和物种多样性的主要因素,多元逐步线性回归分析也进一步验证了上述关系。
2)多变量相关分析显示土壤含水量与物种丰富度S间相关系数为0.7168,为显著正相关关系(P<0.05);土壤pH与S、Margalef及Gleason指数间的相关系数分别为-0.9417、-0.9245、-0.9190,均为极显著负相关关系(P<0.01),与Shannon-Wiener指数间相关系数为-0.7237,为显著负相关(P<0.05);土壤全磷含量与S和Shannon-Wiener指数间相关系数分别为-0.8333、-0.7642,为显著负相关,与Margalef、Gleason指数间相关系数分别为-0.8364、-0.8716,为极显著负相关关系(P<0.01);说明土壤全磷含量与土壤pH是限制群落物种丰富度及物种多样性发展的因子。多元逐步回归进一步验证了上述关系。
3.对铜鼓岭、五指山亚优势种群的动态变化及其空间分布格局的分析结果表明:
1) 调查表明,海南大风子(Hydnocarpus hainansis(Merr.)Sleum) 在铜鼓岭热带常绿季雨矮林和灌木林的平均密度分别为 10.52株/100m<2>和41株/100m<2>;五指山线枝蒲桃(Syzygium araiocladum Merr.& Perry)在样地 1-1的平均密度为 6.2 株/100m<2>,样地2-1的平均密度为6.8株/100m<2>,两者密度相差不大。
2)对海南大风子年龄结构的分析表明,铜鼓岭两种植被类型中海南大风子均是处于增长时期的旺盛种群;采用树高、胸径和株数百分比的相互关系来分析五指山线枝蒲桃的年龄结构动态,结果表明五指山线枝蒲桃种群年龄结构基本上为稳定增长型。
3)以方差均值比及Monsita指数检验海南大风子的空间分布类型,其在热带常绿季雨矮林和灌木林中的方差均值比分别为 4.2916和19.0513,t检验均极显著偏离泊松分布;Morisita指数Ⅰδ分别为1.3177和1.4081,F检验都极显著偏离泊松分布,表明在两种植被类型中海南大风子都呈集群分布。采用相同指数来检验线枝蒲桃的分布格局、平均拥挤指数m*和聚块指数C来指示聚集强度。结果样地1-1和样地2-1的方差均值比分别为2.4018和5.5033,t检验均极显著偏离泊松分布;Morisita指数Ⅰδ分别为1.0701和1.6116,样地2-1通过F检验,样地1则未通过;两个样地的聚块指数分别为1.2253和1.6590。综合上述指数,认为两个样地中的线枝蒲桃均为集群分布,样地2-1的集群程度比样地1-1的更高。
总体上,海南大风子的空间分布格局检验指数均大于线枝蒲桃的,说明其聚集程度比后者更强。但前者多以小径级立木为主,多处于群落的灌木层,而后者则在群落乔木第二层居优势地位,种间及种内竞争导致其聚集程度下降,也说明不同年龄结构的种群其空间分布格局会有所不同。