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闊葉紅松林物種多樣性與土壤理化特征研究

2022-06-25 01:24陳瑤李云紅邵英男劉玉龍劉延坤
關(guān)鍵詞:椴樹喬木植被

陳瑤 ,李云紅 ,邵英男 ,劉玉龍 ,劉延坤 *

1.黑龍江省生態(tài)研究所,黑龍江 哈爾濱 150081;2.黑龍江牡丹江森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站,黑龍江 牡丹江 157500;3.黑龍江省森林生態(tài)與林業(yè)生態(tài)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150081

森林生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性是反映植物與環(huán)境之間關(guān)系的重要指標(biāo),決定了森林群落的結(jié)構(gòu)、生態(tài)功能及演替趨勢(shì)(駱丹等,2021),其與土壤環(huán)境之間相互制約、相互協(xié)同(鄭鸞等,2020;馮健等,2021),探究二者之間的關(guān)系一直是生物多樣性保育研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。

植被群落物種多樣性與土壤理化特征關(guān)系密切(張勇強(qiáng)等,2020),物種多樣性越豐富,土壤結(jié)構(gòu)相應(yīng)越好、穩(wěn)定性越高(周曉果,2016)。土壤因子是影響戴云山南坡森林群落物種多樣性的主要因素,土壤全磷、土壤含水率是顯著因子(李夢(mèng)佳等,2021);而對(duì)于木荷(Schimasuperba)次生林群落土壤全鉀、含水量、有機(jī)質(zhì)是影響其物種多樣性的最重要因素(張榮等,2020)。對(duì)杉木林(Cunninghamialanceolata)、尾細(xì)桉林(E.urophylla×E.tereticornis)和桉樹(Eucalyptusrobusta)-紅錐(Castanopsishystrix)混交林等相關(guān)研究進(jìn)一步證實(shí),植被多樣性與特定土壤理化特征(如有機(jī)質(zhì)、全磷、全氮等)存在顯著或極顯著正相關(guān)(張沛健等,2021;張?bào)愕龋?022),而常綠闊葉林喬灌草各層多樣性指數(shù)與有機(jī)質(zhì)、全氮和土壤含水量均呈負(fù)相關(guān),全磷、速效鉀與喬木層物種多樣性呈負(fù)相關(guān),與灌草兩層物種多樣性呈正相關(guān)(周潤(rùn)惠等,2022)。杉木人工林群落灌木層Shannon-Wiener有效磷、有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān);草本層植被物種多樣性與土壤理化性質(zhì)無(wú)顯著相關(guān)性(舒韋維等,2021)??梢?jiàn),在不同森林類型生態(tài)系統(tǒng)中,植被多樣性與土壤理化特征的關(guān)系不盡相同。

闊葉紅松林是小興安嶺地帶性森林植被,針對(duì)闊葉紅松Pinuskoraiensis林群落均是從植被多樣性或土壤理化性質(zhì)單一方面開展研究,大多集中在群落結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)(吳曉莆等,2004)、分布格局(侯紅亞等,2013;董雪等,2020;楊曉惠等,2021)及其影響因素(劉少?zèng)_等,2011)、土壤理化性質(zhì)特征比較(張玲等,2017)等方面,然而,生境梯度直接影響闊葉紅松林群落物種組成(徐化成等,2001;李文華,2011),因海拔、坡度、光照等條件的不同,造成與紅松伴生的樹種發(fā)生了較大改變,形成了云杉Piceaspp.-冷杉Abiesspp.-紅松Pinuskoraiensis林(濕生生境)、椴樹Tiliaspp.-紅松林(中生生境)和蒙古櫟Quercusmongolica-紅松林(旱生生境)等較為典型的亞類林型(趙一臣等,2019)。不同生境條件下土壤理化特征差異顯著,針對(duì)這些亞類林型,在生境偏好的作用下,植物種群的存活生態(tài)學(xué)過(guò)程必然有所差異,因此在濕生、中生、旱生生境條件下闊葉紅松林物種多樣性與土壤理化特征關(guān)系有待進(jìn)一步探索。本研究以濕生、中生、旱生的云杉-冷杉-紅松林(PLP)、椴樹-紅松林(TPi)和蒙古櫟-紅松林(QP)為研究對(duì)象,分析不同林型之間植被物種多樣性與土壤理化特征的差異,闡明土壤理化特征對(duì)物種多樣性的影響機(jī)制,以期為闊葉紅松林的生物多樣性保護(hù)和森林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

研究地位于黑龍江豐林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(128°58′—129°15′E、48°02′—48°12′N),小興安嶺南坡北段,海拔280—683 m,坡度多在10°—25°之間,北溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年均溫度?0.5 ℃,無(wú)霜期120 d,年降水量為650 mm,土壤為暗棕色壤。主要喬木樹種有:紅松(PinuskoraiensisSieb.et Zucc.)、云杉(Piceaspp.)、臭冷杉(Abiesnephrolepis(Trautv.)Maxim.)、樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolicaLitv.)、水曲柳(FraxinusmandshuricaRupr.)、蒙古櫟(QuercusmongolicaFisch.ex Ledeb.)、色木槭(AcerpictumThunb.ex Murray)、楓樺(BetulacostataTrautv)、黑樺(BetuladavuricaPall.)、椴(Tiliaspp.)、白樺(BetulaplatyphyllaSuk.)。主要灌木樹種有:珍珠梅(Sorbariasorbifolia(L.) A.Br)、瘤枝衛(wèi)矛(EuonymusverrucosusScop.)、刺五加(Acanthopanax senticosus(Rupr.Maxim.) Harms)、胡枝子(Lespedeza bicolorTurcz.)、興安杜鵑(RhododendrondauricumL.)、溲疏(DeutziascabraThunb)。主要草本有:金腰子(ChrysospleniumserreanumH and.-Mazz.)、新蹄蓋蕨(Neoathyriumcrenulatoserrulatum(Makino)Ching et Z.R.Wang)、羊胡子苔草(CarexcallitrichosV.Krccz.in kom.FI)、舞鶴草(Maianthemumbifolium(Linn.) F.W.Schmid)等。

1.2 植被調(diào)查、采樣及樣品分析

本研究區(qū)域建群種紅松的伴生樹種,因隨立地條件(海拔、坡度和光照等)的不同發(fā)生改變,形成了現(xiàn)有的地帶性植被云杉-冷杉-紅松林、椴樹-紅松林和蒙古櫟-紅松林等亞類林型(趙一臣等,2019)。根據(jù)所選地帶性植被分布特征,按濕生、中生、旱生分別分為云冷杉-紅松林(PLP)、椴樹-紅松林(TPi)、蒙古櫟-紅松林(QP)3種林型。每種林型設(shè)置3塊重復(fù)樣地,面積為20 m×20 m,共計(jì)9塊。在每塊樣地內(nèi)沿對(duì)角線分別設(shè)置1 m×1 m的草本樣方和5 m×5 m的灌木樣方各3個(gè),分別記錄樣方內(nèi)草本和灌木的種名、株(叢)數(shù)等(馮健等,2021)。樣地基本情況見(jiàn)表1。

在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)隨機(jī)選定3個(gè)點(diǎn),在每個(gè)點(diǎn)取環(huán)刀、鋁盒樣測(cè)定土壤物理性質(zhì)。土壤化學(xué)性質(zhì)利用土鉆取樣,在樣地內(nèi)按對(duì)角線蛇形取樣,每個(gè)樣地內(nèi)采集12個(gè)樣點(diǎn)。在每個(gè)樣點(diǎn)用土鉆取0—10、10—20、20—30 cm土壤樣品。將采集的土樣帶回實(shí)驗(yàn)室,4個(gè)樣點(diǎn)做1個(gè)混合樣,風(fēng)干后過(guò)100目篩,用于土壤基本化學(xué)性質(zhì)測(cè)定。土壤理化性質(zhì)測(cè)定指標(biāo)包括:pH值、含水量SWC、容重SBD、有機(jī)質(zhì)OM、全氮TN、全磷TP,測(cè)定方法見(jiàn)(王媚臻等,2018)。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析

1.3.1 物種多樣性

物種多樣性測(cè)定采用豐富度指數(shù) Species richness(S)、Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)、Pielou均勻度指數(shù)(J)。喬木層、灌木層和草本層的重要值的計(jì)算方法見(jiàn)(林麗等,2021)。

1.3.2 分析方法

運(yùn)用SPSS 21.0軟件對(duì)不同林型物種多樣性指數(shù)及土壤理化特征進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA);R語(yǔ)言Vegan包對(duì)物種多樣性指數(shù)與土壤理化特征進(jìn)行冗余分析(RDA),并通過(guò)蒙特卡洛置換檢驗(yàn)確定影響物種多樣性指數(shù)的主要環(huán)境因子。

2 結(jié)果分析

2.1 物種組成及重要值

3種林型喬木層、灌木層和草本層的物種組成和重要值各不相同(表2),云杉-冷杉-紅松林植物有40種,隸屬于31科36屬;椴樹-紅松林植物有49種,隸屬于37科46屬;蒙古櫟紅樹林植物有37種,隸屬于21科25屬,3種林型之間椴樹-紅松林物種數(shù)高于其他兩種林型。從生長(zhǎng)型看,3種林型喬木層物種共有 14種,以松科、椴樹科和樺木科等為主,共有物種為椴樹、紅松、冷杉和云杉;灌木層共有物種數(shù) 20種,以虎耳草科、五加科、忍冬科和樺木科為主,共有物種為刺五加、黃花忍冬(LonicerachrysanthaTurcz.ex Ledeb.)和毛榛(CorylusmandshuricaMaxim.);草本層共有物種數(shù) 20種,傘形科、菊科、豆科、薔薇科、菊科和百合科等較為常見(jiàn),共有物種為北柴胡(BupleurumchinenseDC.)、舞鶴草、豬殃殃(GaliumspuriumL.)和羊胡子苔草。

表2 不同林型主要植物組成及重要值Table 2 Species composition and important values of main species of different forest type

喬木層以紅松為優(yōu)勢(shì)樹種,重要值在 0.4005—0.6426之間,紅松的伴生樹種重要值分別為:云冷杉 0.3061、椴樹 0.2068、蒙古櫟 0.2900。由于喬木層的伴生樹種不同,致使林下植被受生境影響產(chǎn)生較大的差異。3種林型的灌木層的優(yōu)勢(shì)種為毛榛和瘤枝衛(wèi)矛,重要值介于0.1429—0.2105之間,瘤枝衛(wèi)矛是椴樹-紅松林和蒙古櫟-紅松林的共有優(yōu)勢(shì)物種。草本層中3種林型中重要值最大的是金腰子和羊胡子苔草,重要值介于 0.1377—0.4393之間,其中優(yōu)勢(shì)種羊胡子苔草是椴樹-紅松林和蒙古櫟-紅松林共有的物種。

2.2 物種多樣性

3種林型喬木層的豐富度指數(shù)Species richness(S)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)和Pielou均勻度指數(shù)(J)之間差異顯著,表現(xiàn)為豐富度指數(shù)Species richness(S)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)具有呈現(xiàn)大致相同的變化規(guī)律,其中椴樹-紅松林TPi的豐富度指數(shù)Species richness(S)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)和Pielou均勻度指數(shù)(J)最高,分別為28.33、1.70、0.78和0.83,顯著高于其他兩個(gè)林型。Pielou均勻度指數(shù)(J)表現(xiàn)為云杉-冷杉-紅松林PLP略高于其他兩個(gè)林型。灌木層的豐富度指數(shù)Species richness(S)、Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)和Pielou均勻度指數(shù)(J)差異不顯著,呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)PLP>QP>TPi,其中云杉-冷杉-紅松林 PLP豐富度指數(shù)Species richness(S)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)分別為7.00、1.69、0.79,Pielou均勻度指數(shù)(J)呈現(xiàn)椴樹-紅松林TPi略高于其他兩種林型的分布。草本層豐富度指數(shù)Species richness(S)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Simpson 優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)和 Pielou均勻度指數(shù)(J)之間差異顯著,表現(xiàn)為相似的變化趨勢(shì),均呈現(xiàn)TPi>PLP>QP的分布(圖1)。

圖1 不同林型物種多樣性指數(shù)Figure 1 Species diversity index in different forest types

2.3 土壤理化特征

在垂直分布上,隨著土層的加深,土壤 SBD呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì),不同土層之間差異顯著(P<0.05);土壤SWC、TN、TP、OM呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì),不同土層之間差異顯著(P<0.05),土壤pH不同土層之間差異不顯著(表3)。

表3 不同林型土壤理化特征Table 3 Physical and chemical characteristics of soil in different forest types

在表層土(0—10 cm),土壤 SBD表現(xiàn)為QP>PLP>TPi,土壤 TP、TN變化趨勢(shì)相似,表現(xiàn)為TPi>QP>PLP,在3種林型之間差異顯著。在中層土(10—20 cm),土壤SBD、TP和TN在3種林型之間差異顯著,土壤SBD表現(xiàn)為QP顯著高于其他兩種林型,而土壤TP、TN的變化規(guī)律一致,均呈現(xiàn) TPi>QP>PLP的分布。在底層土(20—30 cm),土壤SBD、TP和TN在3種林型之間差異顯著,土壤TP和SBD呈現(xiàn)QP顯著高于其他兩個(gè)林型的,土壤TN變化趨勢(shì)是TPi>QP>PLP。

2.4 物種多樣性指數(shù)與土壤理化特征RDA分析

由冗余分析RDA排序圖(圖2)和檢驗(yàn)結(jié)果(表4)可知,喬木層中,RDA1軸主要反映土壤SBD、TN的變化,在RDA1軸上,隨著土壤SBD和TN的增加,S減少,而H、D、J均增加,RDA2軸主要反映土壤TP的變化,隨著土壤TP的減少,D、H減少,S、J增加,土壤SBD是顯著影響喬木層物種多樣性的土壤因子。灌木層中,RDA1軸主要反映土壤TP、SWC的變化,在RDA1軸上,隨著土壤TP、SWC的增加,S減少,而H、D、J均增加,RDA2軸主要反映土壤 SBD的變化,隨著土壤SBD的減少,S、H減少,D、J增加,土壤TP是顯著影響灌木層物種多樣性的土壤因子。草本層中,RDA1軸主要反映土壤SWC、TP的變化,在RDA1軸上,隨著土壤SWC、TP的減少,S減少,而H、D、J均增加,RDA2軸主要反映土壤TN的變化,隨著土壤TN的減少,S減少,而H、D、J均增加,土壤SWC是顯著影響草本層物種多樣性的土壤因子。

表4 冗余分析(RDA)排序及蒙特卡洛置換檢驗(yàn)結(jié)果Table 4 Results by Redundancy analysis (RDA) ordination with the first two axes and Monte Carlo permutation test

圖2 喬木層、灌木層和草本層冗余分析RDA排序圖Figure 2 Redundancy analysis (RDA) biplot of tree layer, shrub layer and herb layer

3 討論

3.1 物種多樣性

物種多樣性反映了植物群落在組成、結(jié)構(gòu)和功能等方面的差異性,體現(xiàn)了群落結(jié)構(gòu)類型、生境的差異(林麗等,2021)。本研究發(fā)現(xiàn)云杉-冷杉-紅松林植物有40種,椴樹-紅松林植物有49種,蒙古櫟-紅松林植物有37種,3種林型之間物種數(shù)以椴樹-紅松林最高,蒙古櫟-紅松林最低。從物種的重要值分析,3種林型喬木層中紅松的重要值為40.05%—64.26%,確定紅松是喬木層的優(yōu)勢(shì)樹種,紅松的伴生樹種重要值分別為:云冷杉30.61%、椴樹20.68%、蒙古櫟29%。灌木層中3種林型重要值最高的是毛榛和瘤枝衛(wèi)矛,草本層中3種林型中重要值最大的是金腰子和羊胡苔草,這與李瑛云等(2013)和李婷婷等(2019)小興安嶺闊葉紅松林物種組成的結(jié)果相一致,不同林型植物的組成和物種數(shù)量存在差異,可能是由于不同的生境條件及物種分布差異導(dǎo)致的。

黃潤(rùn)霞等(2020)研究發(fā)現(xiàn),不同林型的生境異質(zhì)性能夠使其植被多樣性格局產(chǎn)生極顯著差異。海拔、坡位等立地條件與物種多樣性的關(guān)系通過(guò)影響光照、土層厚度、土壤水分和土壤養(yǎng)分等,進(jìn)而影響物種分布及物種多樣性(Sim-Sim et al.,2015)。王梅(2010)研究表明植被多樣性指數(shù)差異可能是由于坡位因素引起的土壤水分和光照等多種生態(tài)環(huán)境因素差異綜合的結(jié)果。郝凌穎(2012)對(duì)紫金山不同坡位林分結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn),中坡位的物種多樣性最高,而上坡位物種多樣性最低,其中中坡位的喬木種類遠(yuǎn)高于上坡位,灌草類上坡位高于中坡位。本研究喬木層結(jié)果與郝凌穎(2012)和楊京彪等(2015)一致,3種林型喬木層的物種多樣性格局呈現(xiàn)大致相同的規(guī)律,椴樹-紅松林顯著高于其他兩個(gè)林型,可能是受到坡位的影響,椴樹-紅松林在中坡,而蒙古櫟-紅松林在上坡,由于土壤重力作用,上坡的土壤養(yǎng)分會(huì)向下沉積,為中坡的植物群落提供了更多的土壤養(yǎng)分,同時(shí)上坡位由于風(fēng)力影響較大、土壤有機(jī)質(zhì)和含水量偏低等因素而對(duì)喬木生長(zhǎng)造成不利影響。而灌木層和草本層與郝凌穎(2012)的研究結(jié)果不一致,與楊京彪等(2015)結(jié)果一致,本研究灌木層物種多樣性指數(shù)在不同林型之間差異不顯著,可能是因?yàn)榱窒鹿嗄鞠∈?,物種單一導(dǎo)致的。草本層多樣性指數(shù)是云杉-冷杉-紅松林和椴樹-紅松林高于蒙古櫟-紅松林,可能是云杉-冷杉-紅松林和椴樹-紅松林的在中坡,水分、光照條件適中,生境條件較好,土壤養(yǎng)分充足,東方草莓(FragariaorientalisLosinsk)、單花鳶尾(Iris unifloraPall.ex Link)和羊胡子苔草等草本植物生長(zhǎng)相對(duì)比較好,因此物種多樣性指數(shù)高。蒙古櫟-紅松林屬于旱生植物群落,舞鶴草(Maianthemum bifolium(L.) F.W.Schmidt)、山野豌豆(Vicia amoenaFisch.)等耐旱草本植物生長(zhǎng)在坡上,海拔較其他兩種林型高,由于生境條件影響著物種分布,能適應(yīng)這種生境條件的草本種類不多,從而導(dǎo)致物種多樣性較低。

3.2 土壤理化特征

土壤是植物生長(zhǎng)、養(yǎng)分供給的主要場(chǎng)所,土壤理化性質(zhì)的差異受到群落結(jié)構(gòu)和林分內(nèi)凋落物的分解直接或者間接的影響(魏晨輝等,2015)。本研究發(fā)現(xiàn),在垂直分布上,土壤容重呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì),土壤全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì),且各土層之間差異顯著,這與王冰等(2021)對(duì)不同林型興安落葉松林土壤理化特征的研究結(jié)果相一致。可能是土壤受到“表聚”作用的影響,森林土壤表層覆蓋大量凋落物,腐爛后進(jìn)入土壤,使土壤表層變得疏松,所以容重較小,隨著土層的遞增,土壤變得緊實(shí),容重變大。而土壤養(yǎng)分表層受到枯枝落葉和腐殖質(zhì)以及土壤微生物的分解的影響,同時(shí)植物的根系主要集中分布在土壤表層,隨著土層加深,枯枝落葉經(jīng)過(guò)分解逐漸減少,土壤的養(yǎng)分含量也會(huì)隨之減少。

秦娟等(2013)認(rèn)為不同林分類型土壤理化性質(zhì)的差異是由不同樹種組成導(dǎo)致的。婁淑蘭等(2019)認(rèn)為植被類型與林分結(jié)構(gòu)影響了土壤含水率、土壤孔隙度及有機(jī)質(zhì)含量的變化。土壤養(yǎng)分代表著土壤肥力狀況,影響著植被的生長(zhǎng)發(fā)育,李婷婷等(2019)研究證實(shí)較高的土壤養(yǎng)分促進(jìn)了生態(tài)位分化,加快植被的生長(zhǎng)和更新,進(jìn)而提高了物種多樣性,相反,也有可能使物種之間競(jìng)爭(zhēng)排斥加劇,物種產(chǎn)生了較高的死亡率和周轉(zhuǎn)率,進(jìn)而降低了植被的物種多樣性。與上述結(jié)果一致,本研究3種林型的土壤全氮、土壤全磷和土壤有機(jī)質(zhì)的變化趨勢(shì)均以椴樹-紅松林最高,蒙古櫟-紅松林最低,與物種多樣性的變化趨勢(shì)一致。原因是椴樹-紅松林是闊葉混交林,具有較多的凋落物數(shù)量和根系分泌物,分解速率較快,凋落物養(yǎng)分歸還快,從而導(dǎo)致其土壤養(yǎng)分含量較針葉混交林高;云杉-冷杉-紅松林屬于針葉混交林,枯枝落葉少且不易分解,而蒙古櫟-紅松林的葉子表面是革質(zhì),凋落物分解速率慢,養(yǎng)分含量較低。

3.3 物種多樣性與土壤理化特征RDA分析

已有研究表明,植被物種多樣性受土壤理化性質(zhì)影響,土壤與植被呈現(xiàn)為正向協(xié)同效應(yīng),即提高土壤理化性質(zhì),可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育,提高植被多樣性(曾歆花,2013)。本研究發(fā)現(xiàn),土壤容重、全磷和含水量與植被物種多樣性具有一定的相關(guān)性,土壤容重是顯著影響喬木層物種多樣性的土壤因子,這與崔寧潔等(2014)研究結(jié)果一致。原因可能是闊葉紅松林林下土壤比較疏松,通氣性好,具有較好的水源涵養(yǎng)和水土保持作用,可促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育,改善土壤的理化性質(zhì),進(jìn)而提高植被的多樣性。相關(guān)研究證實(shí)土壤磷與物種多樣性呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)(李夢(mèng)佳等,2021)或者沒(méi)有顯著相關(guān)性(張林靜等,2002)。本研究中土壤全磷顯著影響灌木層物種多樣性,原因可能是土壤磷是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要營(yíng)養(yǎng)元素,本研究中土壤全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.8 g·kg?1,呈現(xiàn)供磷不足的狀態(tài)(馮健等,2021),土壤磷不足的生境相當(dāng)于環(huán)境篩,通過(guò)生境過(guò)濾篩選出適應(yīng)磷不足的物種,使得植被的生長(zhǎng)和分布受到限制,進(jìn)而導(dǎo)致林下灌木稀疏,物種單一。劉道錕等(2016)發(fā)現(xiàn)草本層的物種豐富度與土壤含水量呈顯著負(fù)相關(guān),草本植物的物種組成受到光照、土壤含水量等共同影響的結(jié)果。本研究的結(jié)果與劉道錕等(2016)不一致,可能是因?yàn)樵谕寥篮磕茉跐M足植物正常生長(zhǎng)的情況下,同時(shí)改善土壤通氣狀況,從而有利于土壤養(yǎng)分的礦化,優(yōu)化了草本植物的生存環(huán)境,受到光照條件的影響舞鶴草、山野豌豆等更多耐旱的陽(yáng)性草本植物出現(xiàn),草本層物種豐富度增加。因此,土壤含水量顯著影響草本植物群落分布及物種多樣性。

4 結(jié)論

綜上所述,3種不同林型下的植被群落物種多樣性、土壤理化性質(zhì)等差異顯著,其中,椴樹-紅松林的物種結(jié)構(gòu)組成豐富、物種多樣性最高,土壤全氮、全磷和有機(jī)質(zhì)含量高于其他兩種林型;土壤容重、全磷和含水量與植被物種多樣性具有一定的相關(guān)性,土壤容重是顯著影響喬木層物種多樣性的土壤因子,土壤全磷是顯著影響灌木層物種多樣性的土壤因子,土壤含水量是顯著影響草本層物種多樣性的土壤因子。因此,調(diào)節(jié)土壤含水量、改善土壤通氣性、補(bǔ)充土壤營(yíng)養(yǎng)成分可促進(jìn)林下植被生長(zhǎng)發(fā)育,從而提高物種多樣性,在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中可采取補(bǔ)充磷肥和加強(qiáng)撫育間伐等管理,保持良好的土壤性能,為更多物種的生存和發(fā)育提供良好的條件。

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