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2008年南方冰雪灾害对森林植被物种多样性造成了严重的影响。本文基于粤北车八岭自然保护区的2hm2受灾样地Ⅰ与2hm2未受灾样地Ⅱ,研究了害后的车八岭常绿阔叶林的物种多样性、影响因子,以及灾后群落物种多样性的变化。
两个样地物种组成明显不同,样地Ⅰ以米锥Castanopsis carlesii为优势种的群落;而未受灾样地以石栎Lithocarpus glaber为优势种,枫香Liquidambar.formosana等为亚优势种的群落;冠层乔木植物以温带、热带区系成分占优势。
灾后,样地Ⅰ乔木层物种丰富度、均匀度、多样性均显著高于样地Ⅱ(p＜0.05)。样地Ⅰ草本层物种的丰富度和多样性均显著高于样地Ⅱ(p＜0.05)。样地Ⅰ冠层乔木的S、E、H、D、分别为10、0.87、1.94和0.80;林下植被分别为52、0.83、3.27和0.94。样地Ⅱ冠层乔木的各指数分别为8、0.76、1.50和0.68;其林下植被的各指数分别为42、0.83、3.09和0.91。
植被与环境因子的RDA分析显示,在受灾样地中,林下植被的分布与林冠开度和海拔高度呈相反趋势,而与冠层植被LAI呈相近的分布趋势;在未受灾样地中,林下物种丰富度与坡度、冠层植被多样性呈相反的分布趋势。CCA分析显示,林冠密度的相关因子和海拔因子对冠层植被分布影响较大;受灾样地冠层植被多样性随海拔、坡位下降而增大,而未受灾样地则相反。
林下植被在多尺度下的PCNM空间变异分析结果如下:在样地Ⅰ中,在各尺度上林下植被多度的空间变异均极显著(Monte Carlo test,p＜0.01);全尺度模型共解释了林下植被多度分布26.7％的空间变异,其中在大、中、微尺度上分别解释了10.16％、6.32％和10.22‰林下物种多度在大尺度上的空间变异,揭示了受灾样地内由冰雪灾害造成的大面积的林窗所引起的林下植被分布的空间变异,多度高的地点集中处于因灾形成的林窗中;中尺度上的空间变异揭示了林下植被多度在不同海拔高度或不同坡位上的空间变异;微尺度上的空间变异显示了林下植被多度在单个样方水平上的变异。在样地II中林下植被多度的空间变异也均极显著(p＜0.01);全尺度模型共解释了林下植被多度分布36.7％的空间变异,其中在大、中、微尺度上分别解释了13.21％、12.53％、10.96％;大尺度上的空间变异揭示了大面积林窗的分布造成的林下植被的空间变异,高的林下植被多度出现在距离河谷较近且林冠稀疏的地点;中尺度上的空间变异反映了由人为砍伐而造成冠层的疏密差异对林下植被空间分布的影响;微尺度的变异仍是反映单个样方水平的空间变异。
灾害损失评估显示,受灾样地冠层乔木的胸高断面积和密度分别显著下降(paired t-test,p＜0.01)16.75％和10.54％,其冠层乔木丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数分别因灾显著下降(paired t-test,p＜0.05)6.18％、2.39％和0.94％;其林下植被丰富度也显著下降(p＜0.01),灾后两年受灾样地林下植被丰富度显著下降(p＜0.05),但多样性变化不显著。X2检验说明不同区系间的冠层乔木个体受损比例差异极显著(p＜0.01),东亚分布及其变型受损个体比例最小。
MRPP和ISA分析显示,三个级别的林冠开度对林下植物的分布均有极显著影响(p＜0.01);并找出了15个对林冠开度有显著指示作用的林下种,软枝杜茎山Maesa tenera等对较小的林冠开度有显著的指示作用,而扇叶铁线蕨4diantum.flabellulatum等对较大的林冠开度有极显著的指示作用,这些林下种可以在一定程度上指示对雪灾对冠层造成的破坏程度。