生态环境学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (8): 1219-1227.DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2025.08.007
李林1(), 张朝阳1, 储小雪1,*(
), 周景钢4,5, 王雪2,3, 魏识广2,3
收稿日期:
2024-12-31
出版日期:
2025-08-18
发布日期:
2025-08-01
通讯作者:
*E-mail: 作者简介:
李林(1978年生),女,博士研究生,研究方向为生物多样性保护和森林碳汇。E-mail: lilin@guet.edu.cn
基金资助:
LI Lin1(), ZHANG Chaoyang1, CHU Xiaoxue1,*(
), ZHOU Jinggang4,5, WANG Xue2,3, WEI Shiguang2,3
Received:
2024-12-31
Online:
2025-08-18
Published:
2025-08-01
摘要:
物种多样性和功能多样性的联动规律可以用于评价生物多样性对生态系统功能的影响。研究鼎湖山南亚热带森林物种和功能多样性的联动规律,对于监测区域生物多样性的意义重大。以鼎湖山5种不同类型1 hm2森林群落[南亚热带山地常绿阔叶林、沟谷雨林、常绿阔叶林(荷木林)、常绿针叶林(马尾松林)和针阔混交林]为研究对象,计算了3个物种多样性指数和4个功能多样性指数,采用多重比较法和线性回归分析不同森林群落物种多样性与功能多样性的差异和关系。结果表明,1)山地常绿阔叶林和沟谷雨林物种丰富度、Shannon-Weiner指数以及Pielou均匀度指数较高;常绿阔叶林(荷木林)功能丰富度和功能分散度较高,山地常绿阔叶林的功能均匀度和功能离散度较高。2)5个森林群落的Patrick丰富度指数、Shannon-Weiner指数都与功能丰富度指数显著相关;功能均匀度指数Fe都与Pielou均匀度指数显著正相关,而与Patrick丰富度指数和Shannon-Weiner指数无显著关系;功能离散度与物种多样性指数均存在显著的相关关系。3)海拔和坡度对功能多样性均具有显著的影响。该研究提示我们对森林群落的保护需要关注物种和功能多样性的联动关系,根据具体海拔和坡度主导的生境类型制定针对性的保护方案。
中图分类号:
李林, 张朝阳, 储小雪, 周景钢, 王雪, 魏识广. 鼎湖山不同类型森林物种多样性和功能多样性研究[J]. 生态环境学报, 2025, 34(8): 1219-1227.
LI Lin, ZHANG Chaoyang, CHU Xiaoxue, ZHOU Jinggang, WANG Xue, WEI Shiguang. Studies on Species Diversity and Functional Diversity of Different Types of Forests in Dinghu Mountains[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2025, 34(8): 1219-1227.
样地号 | 森林群落类型 | 海拔/m | 原点北纬(N) | 原点东经(E) |
---|---|---|---|---|
1 | 南亚热带山地常绿阔叶林 | 602-660 | 23°10′34″ | 112°31′30″ |
2 | 南亚热带常绿阔叶林(荷木林) | 182-256 | 23°08′22″ | 112°30′49″ |
3 | 南亚热带沟谷雨林 | 90-133 | 23°10′15″ | 112°32′29″ |
4 | 南亚热带常绿针叶林(马尾松林) | 38-93 | 23°09′58″ | 112°33′28″ |
5 | 南亚热带针阔混交林 | 50-85 | 23°09′41″ | 112°32′36″ |
表1 鼎湖山(DHS)5个卫星样地的基本信息
Table 1 The basic information of the five satellite plots in Dinghushan (DHS)
样地号 | 森林群落类型 | 海拔/m | 原点北纬(N) | 原点东经(E) |
---|---|---|---|---|
1 | 南亚热带山地常绿阔叶林 | 602-660 | 23°10′34″ | 112°31′30″ |
2 | 南亚热带常绿阔叶林(荷木林) | 182-256 | 23°08′22″ | 112°30′49″ |
3 | 南亚热带沟谷雨林 | 90-133 | 23°10′15″ | 112°32′29″ |
4 | 南亚热带常绿针叶林(马尾松林) | 38-93 | 23°09′58″ | 112°33′28″ |
5 | 南亚热带针阔混交林 | 50-85 | 23°09′41″ | 112°32′36″ |
序号 | 指标 | 公式 | 参数描述 | 表征说明 |
---|---|---|---|---|
1 | Patrick丰富度指数 | R=S | 任意两个个体为不同物种的概率p时,pi ——第i个物种的相对多度;S——目标样地中的总物种数 | 指数值越大表征群落的α物种多样性越高 |
2 | Shannon-Weiner指数 | |||
3 | Pielou均匀度指数 | |||
4 | 功能均匀度指数 | S——物种丰富度;Wi ——物种i的加权均匀度 | 指数值越大表征群落的功能多样性越高 | |
5 | 功能丰富度指数 | Ci ——群落i内物种所占据的生态位空间;Rc——特征c的绝对值 | ||
6 | 功能离散度指数 | aj ——物种j的多度;zj ——物种j到加权质心的 距离 | 指数值越大,表征物种功能性状在性状空间范围分布的离散程度越高 | |
7 | 功能分散度指数 | Gi ——欧氏距离; 值;h——对d计算时取距离差绝对值所得;Pi ——物种i的相对多度 |
表2 物种多样性和功能多样性指数
Table 2 Species Diversity and Functional Diversity Diversity Index
序号 | 指标 | 公式 | 参数描述 | 表征说明 |
---|---|---|---|---|
1 | Patrick丰富度指数 | R=S | 任意两个个体为不同物种的概率p时,pi ——第i个物种的相对多度;S——目标样地中的总物种数 | 指数值越大表征群落的α物种多样性越高 |
2 | Shannon-Weiner指数 | |||
3 | Pielou均匀度指数 | |||
4 | 功能均匀度指数 | S——物种丰富度;Wi ——物种i的加权均匀度 | 指数值越大表征群落的功能多样性越高 | |
5 | 功能丰富度指数 | Ci ——群落i内物种所占据的生态位空间;Rc——特征c的绝对值 | ||
6 | 功能离散度指数 | aj ——物种j的多度;zj ——物种j到加权质心的 距离 | 指数值越大,表征物种功能性状在性状空间范围分布的离散程度越高 | |
7 | 功能分散度指数 | Gi ——欧氏距离; 值;h——对d计算时取距离差绝对值所得;Pi ——物种i的相对多度 |
样地号 | 森林群落类型 | Patrick丰富度指数 | Shannon-Weiner指数 | Pielou均匀度指数 |
---|---|---|---|---|
1 | 南亚热带山地常绿阔叶林 | 14.44b | 2.206a | 0.831a |
2 | 南亚热带常绿阔叶林(荷木林) | 7.72d | 1.401c | 0.694b |
3 | 南亚热带沟谷雨林 | 16.20a | 2.199a | 0.795a |
4 | 南亚热带常绿针叶林(马尾松林) | 8.28d | 1.620b | 0.784a |
5 | 南亚热带针阔混交林 | 11.32c | 1.515bc | 0.627c |
表3 不同群落类型植物物种多样性差异
Table 3 Diversity of plant species in different communities
样地号 | 森林群落类型 | Patrick丰富度指数 | Shannon-Weiner指数 | Pielou均匀度指数 |
---|---|---|---|---|
1 | 南亚热带山地常绿阔叶林 | 14.44b | 2.206a | 0.831a |
2 | 南亚热带常绿阔叶林(荷木林) | 7.72d | 1.401c | 0.694b |
3 | 南亚热带沟谷雨林 | 16.20a | 2.199a | 0.795a |
4 | 南亚热带常绿针叶林(马尾松林) | 8.28d | 1.620b | 0.784a |
5 | 南亚热带针阔混交林 | 11.32c | 1.515bc | 0.627c |
样地号 | 森林群落类型 | 功能丰富度指数 | 功能均匀度指数 | 功能分散度指数 | 功能离散度指数 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 南亚热带山地常绿阔叶林 | 0.011c | 0.735a | 0.849b | 3.455a |
2 | 南亚热带常绿阔叶林(荷木林) | 0.293a | 0.680b | 0.911a | 2.997c |
3 | 南亚热带沟谷雨林 | 0.011c | 0.683b | 0.756c | 2.965c |
4 | 南亚热带常绿针叶林(马尾松林) | 0.132b | 0.682b | 0.724c | 3.029bc |
5 | 南亚热带针阔混交林 | 0.044c | 0.680b | 0.866b | 3.244ab |
表4 不同群落植物功能多样性差异
Table 4 Differences in plant functional diversity in different communities
样地号 | 森林群落类型 | 功能丰富度指数 | 功能均匀度指数 | 功能分散度指数 | 功能离散度指数 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 南亚热带山地常绿阔叶林 | 0.011c | 0.735a | 0.849b | 3.455a |
2 | 南亚热带常绿阔叶林(荷木林) | 0.293a | 0.680b | 0.911a | 2.997c |
3 | 南亚热带沟谷雨林 | 0.011c | 0.683b | 0.756c | 2.965c |
4 | 南亚热带常绿针叶林(马尾松林) | 0.132b | 0.682b | 0.724c | 3.029bc |
5 | 南亚热带针阔混交林 | 0.044c | 0.680b | 0.866b | 3.244ab |
图1 鼎湖山南亚热带森林群落物种多样性与功能多样性的耦合关系
Figure 1 Coupled relationship between species diversity and functional diversity of southern subtropical forest communities in Dinghushan Mountain
图2 地形对鼎湖山南亚热带森林群落功能多样性的影响
Figure 2 Influence of topography on the functional diversity of southern subtropical forest communities in Dinghushan, China
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