山地旅游对喀斯特群落物种多样性的影响与稳定性维持

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贵州施秉喀斯特世界自然遗产地拥有广袤的原生森林植被和多样化的生态系统,物种丰富,具有独特的自然景观、美学和科学价值。自2014年施秉喀斯特正式列入世界自然遗产名录以来,遗产地山地旅游开发进一步加快,许多新建的旅游设施已成为遗产地的新景观,近年来众多游客的不断涌入对遗产地生物多样性保护带来了一些负面影响。日渐频繁的山地旅游活动干扰正成为施秉遗产地有效管理和生态环境保护不可避免的挑战。因此,研究施秉喀斯特世界遗产地植物群落结构特征和不同旅游干扰下植物群落物种多样性和稳定性,可对遗产地植物资源保护和山地旅游可持续发展提供理论依据。本研究以施秉喀斯特世界遗产地核心区的亚热带针阔混交林为研究对象,研究分析了群落的结构特征,对不同旅游干扰强度下各植物群落的物种多样性进行了比较分析,在此基础上,分别使用M.Gordon稳定性测定法和主成分分析法评价分析了不同强度旅游干扰下植物群落的稳定性状况,同时,分析了群落物种多样性和稳定性的关系。此外,通过研究分析,揭示了遗产地群落稳定性的维持机制,并提出了一些维持植物群落稳定性的措施。主要研究结论如下:(1)遗产地植物资源丰富,调查共发现维管植物186种,分属于68科145属,其中双子叶植物158种,单子叶植物13种,裸子植物6种,蕨类植物9种;乔木59种,灌木77种,草本植物46种,藤本植物4种。蔷薇科、樟科、豆科、芸香科等为主要种数量优势科,其余以单种科和寡种科居多。遗产地群落的季相变化并不明显,群落生活型组成以高位芽植物为主,地上芽植物和地面芽植物次之,隐芽植物和一年生植物较少。群落成层现象明显,分为乔木层、灌木层和草本层3个层次,群落各层次优势种较均匀,群落内大多是喜钙、耐旱的植物。(2)不同旅游干扰强度下的Marglef丰富度指数、Simpson指数Shannon-Wiener指数大小均表现为:弱干扰>中度干扰>无干扰>强干扰,而Pielou均匀度指数大小则表现为:中度干扰>弱干扰>强干扰>无干扰,一定强度的旅游干扰可提高群落整体的物种多样性水平。不同群落各层次Marglef丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数均表现为乔木层>灌木层>草本层,而Pielou均匀度指数的大小则表现为草本层>灌木层>乔木层。(3)M.Godron稳定性测定法发现,强干扰群落Gordon比值普遍偏离稳定点,稳定性较差,其他干扰强度群落Gordon比值比较接近稳定点,稳定性较高。主成分分析法表明,对喀斯特原生针阔混交林群落稳定性影响最大的3个因子是平均树高、乔木成树数量比例和乔木幼树数量比例。稳定度指数法评价结果显示稳定度指数最大的为C2(马尾松+杜鹃)群落,稳定度指数最小的为A3(鹅耳枥+异叶鼠李)群落,群落稳定性强和较强的样地数目占80%,稳定性较差的样地占样地总数的20%,遗产地森林群落总体处于较稳定状态。不同群落之间稳定性指数和多样性指数变化趋势相似,群落物种多样性与群落稳定性呈显著相关关系(P<0.05)。(4)遗产地植物群落内物种多样性是维持遗产地植物群落稳定性的基础,物种多样性导致稳定性是遗产地植物群落稳定性的主要维持机制。根据不同植物群落受到的不同程度旅游干扰和植被地带性分布规律,采用人工培育乡土物种与植被自然恢复相结合的方法可有效维持遗产地植物群落的稳定性。
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