雷公山秃杉群落多样性分析

2011-01-25李性苑

遵义师范学院学报 2011年3期

李性苑

(凯里学院环境与生命科学学院,贵州凯里556011)

多样性测度是生物多样性研究的基础,多样性的测度不但可以指示生境被物种分隔的程度,比较不同地段的生境多样性,还是理解生态系统功能的关键[1]。

多样性可用于分析不同生境间的梯度变化,对于存在明显的生态梯度的地区更为有效;它反映了沿环境梯度物种的替代程度,或物种周转速率(species turnoverrate)、物种替代速率(speciesreplacement rate)和生物变化速率(rateofbioticchange)等,可以直观地反映不同群落间物种组成的差异[1,2]。不同群落或环境梯度上不同点之间共有种越少,多样性就越高。通过对群落多样性的测度,可以揭示生境被物种分割的程度或不同地段的生境多样性[2,3]。

雷公山属亚热带季风气候区,具有丰富的生物多样性,秃杉(TaiwaniaflousianaGaussen)属杉科台湾杉属,其起源古老,是第三纪古热带植物区系的孑遗种,为世界上稀有的珍贵树种[4],在国家公布的首批珍稀濒危保护植物中,被列为Ⅱ级保护的濒危植物[5],而当前对雷公山秃杉群落生物多样性的研究很缺乏,本文试图对秃杉群落的多样性进行探讨。

1 研究方法

1.1 调查方法

研究地区概括和调查方法参见文献[6,7]。

1.2 多样性测度的方法[8,9]

1.2.1 二元属性数据测度方法

Whittaker指数：=S/ma－1;式中,S为所研究系统中记录的物种总数;ma为各样地中的平均物种数;

Cody指数：=[g(H)+I(H)]/2;式中g(H)为沿环境梯度H增加的物种数目,I(H)为沿环境梯度H减少的物种数目,即上一个样地中存在而在下一个样地中失去的物种数目。

1.2.2 数量数据测度方法

式中,ani和bni为样地A、B中第j种的个体数,da=Σan2/aN2,db=Σbni2/bNi2。aN为样地A的物种数目;bN为样地B的物种数目。

1.3 数据处理

采用Excel2003处理数据和作图。

2 结果与分析

2.1 二元属性数据多样性分析

2.1.1 Whittaker()指数分析

各群落的计算结果见图1,由图1可以看出秃杉群落的多样性指数随物种个体数的变化而发生变化,进一步说明了Whittaker指数能够直观地反映多样性与物种丰富度之间的关系。

图15 样地Whittaker()指数变化图

2.1.2 Cody()指数分析

Cody指数把多样性理解为“调查中物种在生态梯度的每个点上被替代的速率”[3]。Cody指数通过对新增加和失去的物种数目进行比较,从而获得十分直观的物种更替概念,并清楚地表明多样性的含义[9]。

秃杉群落之间的cody指数计算结果见表1;根据表1,结合文献[7]分析,当群落间秃杉的径级结构较一致时,其值最大,如样地1和样地4,样地4和样地5。当群落之间秃杉的径级结构不同时,较小且基本接近,如样地1和样地2、样地1和样地5、样地2和样地3、样地2和样地5、样地3和样地5。同时也出现当群落之间秃杉径级结构不同时,其值也基本接近,如样地1和样地3,样地2和样地2。说明秃杉群落间的多样性波动幅度较大,秃杉的径级结构影响了物种的替代速率。

2.2 数量数据的Morisita-Horn()指数分析

数量数据指标是群落多样性测度的重要指标。指数是较典型的数量数据的相似系数,即两样地的物种组成越相似,个体数越接近,其值越大[10],其秃杉群落的数量数据指数见表2。根据表2、结合文献[7]分析,当秃杉种群龄级结构不同,样地间的相似性系数不同,并且有明显的变化趋势,这与样地的秃杉径级梯度有关,样地1、3、4存在各径级的秃杉,而样地2、5秃杉出现断层现象,因而这两个样地间的多样性最大。