平潭岛滨海特有植物群落特征与特有种群生态特性及对环境因子响应
作者单位：福建农林大学
学位级别：硕士
导师姓名：黄柳菁
授予年度：2020年
主 题：滨海特有植物群落 物种多样性 功能多样性 种间相关性 种群分布格局 植物功能性状
摘 要：滨海特有植物群落和种群作为平潭岛原生植被能够适应大风、盐碱、高温等恶劣环境,在防风固沙、涵养水土方面发挥不可估量的生态效益。近年来平潭岛的快速发展,以滨海景观为依托旅游项目的开发及自然干扰等各种动力耦合的作用下,使得原生植被逐渐被人工植被所替代,其面临巨大的威胁和严重的破坏。因此,加强滨海特有植物群落多样性的保护是及时且必要。目前国内对于该植物群落和种群研究相对较少,开展特有植物和种群的研究具有实践意义。本文以平潭岛7种滨海植物群落类型和17种特有植物种群作为研究对象,从植物群落,种群2个角度分析滨海特有植物群落的物种组成和区系特征,物种多样和功能多样性的差异及相关性,特有植物间与优势种的种间关系,及其对环境的响应。不同特有植物种群的分布格局,在不同环境因子组合下,特有植物种群的叶片功能性状间耦合、异质程度、为适应环境采取怎样功能性状组合的生存策略。揭示滨海特有植物群落特征和特有种群生态特性及对环境因子的响应,对该植物群落和种群恢复和保护提供理论依据。主要结论如下:1.群落物种组成和区系特征(1)群落调查和数据统计分析:特有植物群落共有植物107种,隶属59科,97属。其中≥5种的科为菊科Compositae(15属15种),禾本科Gramineae(9属9种),百合科Liliaceae(6属6种)。相对于多种的科属,只含有1种科或属所占比例大,分别为66.10%和38.61%,表明植物的亲缘关系较为疏远。属分布中,107个种子植物在全国15个属的分布类型占了11个(5个变型),说明地理成分具有一定程度的起源复杂性。2.物种多样性和功能多样性特征及与环境关系(1)物种多样性统计分析表明:胡颓子灌丛在七种群落类型种,丰富度和多样性最高,沙苦卖菜草丛最低,优势度呈相反的趋势。其丰富度分别为3.71和0.71,多样性分别为2.19和0.89,均匀度分别为0.77和0.55,优势度分别为0.18和0.52。说明胡颓子灌丛在七种群落类型物种多样性水平最高,沙苦卖菜草丛最低。(2)功能多样性统计分析表明:胡颓子灌丛功能丰富度和功能均匀度的水平最高,单叶蔓荆灌丛的功能离散度水平最高,沙苦荬菜草丛三种功能多样性指数水平最低。胡颓子灌丛和沙苦荬菜的功能性状距离(FAD)和功能性状平均距离(MFAD)分别为208.383和38.695和8.480和3.409,功能均匀度(FEve)分布为0.560和0.375。单叶蔓荆灌丛和沙苦荬菜草丛的二次熵指数(Rao)和功能分散指数(FDis)分别为10.578和4.315和3.169和1.730,功能离散指数(FDiv)0.877和0.80。总体上看,胡颓子灌丛在七种群落类型物种多样性水平最高,沙苦卖菜草丛最低。(3)功能多样性和物种多样性与环境因子Pearson相关性、曲线拟合分析:两种功能丰富度(FAD、MFAD)与丰富度(R)和多样性(H)均具有极显著相关性,拟合关系呈现较强的相关性。功能离散度指数中二次熵指数(Rao)和功能分散指数(FDis)与4种物种多样性指数均呈现极显著相关性。说明功能多样性的差异很大程度上是由物种数量和物种组成差异引起的。(4)物种、功能多样性对环境因子响应:滨海特有植物群落的物种多样性、功能多样性主要受到海岛坡度、坡向、土壤含水率、土壤含盐率的影响。随着坡向变小,物种优势度(λ)减小,土壤含水率、土壤容重、坡度增加,丰富度(R)和多样性(H)、均匀度(J)、两个功能多样性指数(FAD、MFAD)、功能均匀度指FEve)增加;土壤含盐率和土壤p H值、土壤孔隙度减小,海拔增大,三种功能离散度指数减小。3.种间相关性、与物种、功能多样性指数相关及生态种组划分(1)滨海特有植物群落种间相关性分析表明:同一植物群落类型内或基于7种滨海特有植物群落基础上的53个优势种的种间正负相关比小于1或与1接近,且较多种对达不到显著关联程度,表明滨海特有植物群落的种间联结松散,独立性相对较强。(2)环境因子与种间关系分析表明:利用CCA排序分析,结合种间相关系结果。将滨海特有植物群落的53个优势种划分成4个生态种组。分别是1)滨柃(Eurya emarginata)、胡颓子(Elaeagnus pungens)种组、2)老鼠艻(Spinifex littoreus)、肾叶打碗花(Calystegia soldanella)种组3)单叶蔓荆(Vitex trifolia)种组、4)木防己(Cocculus orbiculatus)、假还阳参(Crepidiastrum lanceolatum)种组。(3)物种、功能多样性与种间关系分析表明:正、负种对比例与丰富度(R)、多样性(H)、优势度(λ)、功能性状距离(FAD)、功能性状平均距离(MFAD)、功能均匀度(FEve)的最优拟合关系呈二项式曲
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