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边缘效应对千岛湖陆桥岛屿植物群落结构的影响

作　者: 袁金凤
导　师: 于明坚
学　校: 浙江大学
专　业: 生态学
关键词: 生境片段化边缘效应千岛湖木本植物陆桥岛屿面积等级坡向
分类号: Q948
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

边缘效应是生境片段化引起的重要变化之一,它使得非生物因子和生物因子沿着林缘-林内的距离梯度发生不同程度的变化,进而影响生态系统的结构和功能。水库大坝形成的人工陆桥湖泊岛屿是进行生境片段化及边缘效应研究的理想平台,由于这类岛屿的形成时间一致,隔离明显、景观格局清晰、周围基质均为水,因而其实验可控性比自然生境岛屿强,能解决更多的理论和实际问题。千岛湖(新安江水库)位于浙江省西部淳安县境内,由1959年新安江水电站大坝建设而形成,是开展边缘效应研究的理想实验地。我们在千岛湖29个岛屿上,设置10m×10m的样方,再将其分为4个5m×5m的小样方,进行群落调查。1ha以下的小岛选择全岛调查,1ha以上的岛屿则设置一至数条样带,样带总面积根据岛屿总面积而定,一般≥0.5ha或占全岛面积的30%。对其中胸径≥1cm的乔灌木个体进行种类识别、挂牌和定位,并测量其胸径和高度。本文将每个岛屿以5m×5m的小样方为单位从边缘到内部进行距离的标记,将29个岛屿分为5个面积等级,同时,将1ha以下的岛屿划分为8个坡向,比较不同岛屿面积等级以及小岛不同坡向的边缘效应对植物群落结构影响的差异。研究表明：(1)29个岛屿共调查记录乔灌木植物87种,186688个个体,分属36科、66属。将87个物种分为不耐阴和耐阴、常绿和落叶、乔木和灌木三组功能群,其中不耐阴植物34种、耐阴植物53种,常绿植物32种、落叶植物55种,乔木43种、灌木44种。其中,马尾松(Pinus massoniana)、橙木(Loropetalum chinense)、短尾越桔(Vaccinium carlesii)三个物种的分布岛屿非常广泛,同时也是优势度最高的物种。(2)将群落的基本特征参数物种数、Shannon-Wiener指数、植株密度、植株平均高度和平均胸径之间进行Pearson相关分析,除物种数和Shannon-Wiener指数之间没有显著相关性(P>0.05),其他指标之间均呈极显著相关(P<0.01)。物种数和Shannon-Wiener指数从岛屿边缘到内部没有明显的变化趋势,其余三项参数均出现两个阈值,分别为40-50m和80-100m两处,当距离超过100m时各参数变化幅度很小,基本趋于稳定。随着从岛屿边缘到内部距离的增大,植株密度呈上升的趋势,在50m处达到最大值,之后逐渐减小,在100m处趋于稳定。植株平均高度在50m之前急剧增大,之后上升趋势放缓,到100m时达到最大值。而植株平均胸径则呈现与密度相反的变化趋势。此外,将5个参数和距离梯度、坡向之间进行Spearman相关分析,物种数和距离梯度、坡向之间,以及Shannon-Wiener指数和坡向之间相关性不大(P>0.05),其他三个参数和距离梯度、坡向均呈极显著相关(P<0.01)。(3)三组功能群的物种数和Shannon-Wiener指数受边缘效应的影响不大,但在相同的距离梯度下,耐阴、常绿、乔木植物的这两个参数均大于不耐阴、落叶、灌木植物,表明前三者的物种多样性组成比较丰富。不耐阴植物的植株密度从岛屿边缘到内部呈逐渐减小的趋势,而耐阴植物则与之相反(从岛屿边缘到内部50m处)；两者的平均高度和平均胸径随着从岛屿边缘到内部距离的增大均呈增加的趋势。从岛屿边缘到内部50m处,常绿、乔木的植株密度逐渐增大,在群落中占据竞争优势,当距离超过50m之后又呈减小的趋势,在100m左右趋于稳定；而落叶、灌木的密度则呈持续减小的趋势。(4)在各个岛屿面积等级下,物种数、Shannon-Wiener指数、植株密度、植株平均高度和平均胸径从边缘到内部距离的变化趋势均不明显；在相同的距离梯度下,当岛屿面积>50ha时,植株物种数和平均高度有增加的趋势。当岛屿面积<1ha时,边缘到岛屿中心的距离最大为30m,岛屿可能全部被边缘化,上述5项参数从边缘到内部的变化趋势均不明显。当岛屿面积>lha时,不同岛屿面积等级之间也没有显著差异,说明岛屿面积大小对边缘效应也基本上没有影响。(5)所有小岛屿8个坡向的每5m×5m小样方内的物种数、植株密度、Shannon-Wiener指数、植株平均高度和平均胸径从岛屿边缘到内部的变化趋势不明显,边缘和内部没有显著差异,进一步支持了小岛可能全部被边缘化的结论。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
1 前言  12-18
  1.1 边缘效应  13-16
    1.1.1 边缘效应的定义  13
    1.1.2 边缘效应的生态学后果  13-14
    1.1.3 边缘效应的影响因素  14-15
    1.1.4 边缘效应的研究意义  15
    1.1.5 边缘效应研究现状  15-16
  1.2 人工陆桥湖泊岛屿  16-17
  1.3 研究目的  17-18
2 研究地概况  18-20
3 研究方法  20-23
  3.1 研究区域  20
  3.2 调查方法  20-22
    3.2.1 野外调查  20-21
    3.2.2 距离梯度和坡向的划分方法  21-22
  3.3 数据处理与分析  22-23
4 结果与分析  23-48
  4.1 岛屿概况  23-24
  4.2 物种组成概况  24-27
  4.3 植物群落基本特征从岛屿边缘到内部的变化  27-40
    4.3.1 群落结构从边缘到内部的变化  27-29
    4.3.2 主要优势物种的结构从边缘到内部的变化  29-32
    4.3.3 不同功能群的结构从边缘到内部的变化  32-40
      4.3.3.1 不耐阴和耐阴植物的结构从边缘到内部的变化  32-35
      4.3.3.2 常绿和落叶植物的结构从边缘到内部的变化  35
      4.3.3.3 乔木和灌木植物的结构从边缘到内部的变化  35-40
  4.4 不同面积等级岛屿的边缘效应比较  40-46
    4.4.1 物种数从边缘到内部的变化  40
    4.4.2 Shannon-Wiener指数从边缘到内部的变化  40
    4.4.3 植株密度从边缘到内部的变化  40
    4.4.4 植株平均高度从边缘到内部的变化  40
    4.4.5 植株平均胸径从边缘到内部的变化  40-46
  4.5 不同坡向边缘效应的比较  46-48
5 讨论  48-51
  5.1 边缘效应对植物群落结构的影响  48
  5.2 边缘效应对不同功能群植物结构的影响  48-49
  5.3 不同面积等级岛屿边缘效应的差异  49
  5.4 不同坡向边缘效应的差异  49-51
6 总结与展望  51-52
7 参考文献  52-61
附录  61-65
致谢  65-66

边缘效应对千岛湖陆桥岛屿植物群落结构的影响

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