【摘 要】
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近几十年来,洞庭湖湿地杨树的大面积栽种是否会引起生物多样性的变化引起了社会与科学界广泛的关注.本研究以杨树2000(2000年种植)与杨树2006(2006年种植)为研究对象,以邻近的原生植被荻为对照,阐明了杨树人工林对多样性的影响.结果表明,三种植物群落(杨树2000、杨树2006、荻)在四个季节(2012年10月、2012年1月、2012年4月、2012年7月)的物种组成存在明显差异,其中杨树
【机 构】
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中国科学院亚热带农业生态研究所,洞庭湖湿地生态系统观测研究站,长沙 410125;湖南省林业科学院,长沙 410004
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近几十年来,洞庭湖湿地杨树的大面积栽种是否会引起生物多样性的变化引起了社会与科学界广泛的关注.本研究以杨树2000(2000年种植)与杨树2006(2006年种植)为研究对象,以邻近的原生植被荻为对照,阐明了杨树人工林对多样性的影响.结果表明,三种植物群落(杨树2000、杨树2006、荻)在四个季节(2012年10月、2012年1月、2012年4月、2012年7月)的物种组成存在明显差异,其中杨树2000在四个季节共出现高等植物38种,分属于21科38属,杨树2006共出现45种,分属于22科44属,荻出现15种,分属于11科15属,在单季物种数均表现出杨树2006＞杨树2000＞荻的变化趋势.在植物科的分布中,以禾本科、菊科、唇形科种类居多,三大科物种数之和分别占杨树2000、杨树2006、荻总物种数的36.82％,44.44％和40.00％,表明三大科在植物群落中起着重要的作用.此外,杨树人工林导致了植物多样性指数Gleason指数、Margalfef指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数的显著升高.三种植物群落之间的物种Jaccard系数位于0.04-0.50之间,表现出两杨树群落之间物种相似性系数高,两杨树群落与荻之间物种相似性系数低的变化趋势.依照物种的生物学与生态学特性对物种多样性进行分类的研究表明,对水分需求而言,三种群落中植物呈现出以湿生与中生植物为主,旱生植物为辅的物种结构.杨树人工林导致湿地植物的减少以及旱生植物的出现,树群落中出现的旱生植物主要为苍耳(Xanthium sibiricum)、白茅(Imperata cylindrica)、洋姜(Helianthus tuberosus)、枸杞(Lycium chinense)、草木犀(Melilotus officinalis)、水飞蓟(Silybum marianum)、桑树(Morus alba)等常见物种.对光照需求而言,三种群落中植物呈现出以阳性与中性植物为主,阴性植物为辅的物种结构.杨树人工林引起阳性植物的增加以及中性与阴性植物的减少.对生活史而言,,三种群落中植物呈现出以多年生植物为主,一、两年生植物为辅的物种结构.杨树人工林致使一、两年生植物的增加,多年生植物的减少.对生活型而言,三种植物群落中物种生活型以草本植物为主,其次为藤本植物,木本植物仅出现于杨树群落,且数目相对较少.杨树人工林导致藤本植物的降低以及木本植物的出现.出现的木本植物主要为构树(Broussonetia papyrifera)、桑树、香樟(Cinnamomum camphora)、枸杞等.对物种重要值的分析表明,杨树人工林导致群落优势物种发生明显变化,致使优势植物由荻、水芹、辣蓼等典型湿地植物群落变成水芹、虉草、辣蓼、牛鞭草、白茅、白苏、小飞蓬等湿生—中生—旱生植物混合群落类型.最后,研究认为杨树人工林是通过对光照、土壤水分等湿地生境因子的改变从而引起林下植物多样性的变化,是植物对环境改变的响应结果.
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