鼎湖山南亚热带不同成熟度常绿阔叶林群落功能多样性的对比研究

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森林群落物种多样性维持机制长期以来一直是群落生态学研究领域的热点。物种多样性与功能多样性的结合是研究群落共存机制的主要途径之一。本文基于鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20 ha固定监测样地第二次群落调查数据,在成熟林和过熟林各选择了9样方(20 m×20 m),测定样方内乔木叶片功能性状,如叶片厚度(LT)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶片干物质含量(LDMC)以及叶片碳(LCC)、氮(LNC)、磷含量(LPC)、叶片δ13C含量(Lδ13C)、叶片δ15N含量(Lδ15N)等,通过对过熟林和成熟林群落功能性状多样性以及优势种的功能性状进行比较研究,以解析群落功能多样性在南亚热带不同成熟度常绿阔叶林中的分异,揭示其群落构建机制。主要结果如下:  (1)不同成熟度样方间的Bray-Curtis相异系数较相同成熟度样方间的Bray-Curtis相异系数大:计算18个样方间的基于物种数据的Bray-Curtis相异系数,通过Ward最小方差聚类,发现18个样方可以分为两个类群,成熟林和过熟林样方分别在不同的聚类簇上。  (2)成熟林和过熟林植物功能性状及其多样性的异同:在功能性状群落权重平均值方面,过熟林LT和Lδ13C大于成熟林,而LCC小于成熟林;功能性状多样性方面,过熟林的多维度功能均匀度指数(FEve)、功能分散指数(FDis)、Rao二次熵(RaoQ)均显著大于成熟林,而功能体积(FRic)和多维功能离散度(FDiv)没有显著差异。  (3)不同功能性状多样性指标测度的侧重点不同:FRic与物种多样性特别是与物种的丰富度有较强的相关性,FDis与Simpson优势度指数(C)显著负相关。FEve、FDiv、FDis、RaoQ均与LT、LA、LCC存在显著相关。  (4)不同优势种的功能性状在成熟林和过熟林中的异同:过熟林中的光叶山黄皮(Aidia canthioides)、黄叶树(Xanthonphyllum hainanense)、锥栗(Castanopsis chinensis)、黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)、厚壳桂(Cryptocarya chinensis)叶片氮磷比(N∶P)比成熟林大,说明过熟林中磷的限制作用较大。与成熟林相比,过熟林中光叶山黄皮和黄叶树叶片形态方面和元素含量方面均发生变化,都是SLA、LPC、Lδ15N减小,LDMC、C∶P增大,同时光叶山黄皮LA变小,而黄叶树Lδ13C增大;与成熟林相比,过熟林中锥栗LDMC、LA、LNC增大;成熟林与过熟林厚壳桂功能性状的差异主要是叶片元素含量的差异,相对于成熟林,过熟林厚壳桂LPC、Lδ15N减少,LNC增大;而黄果厚壳桂除了叶片N∶P增大以外,其它叶片功能性状在过熟林和成熟林中无显著差异。  总体上,成熟林和过熟林具有相似的物种结构,但仍存在一定的差异性,主要是物种丰富度和优势种组成上的差异;相对于成熟林,过熟林具有更高的功能均匀度与分歧度,因此其对资源的利用更充分、均匀、有效,具有更高的稳定性。
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