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西双版纳森林片段化对蕨类植物多样性分布的影响

时间:2022-09-28  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:姚昕、郁文彬     打印  字体: 关闭

  过去认为森林斑块大小与植物多样性呈负相关性。不过近期的一些研究发现森林斑块的大小很可能不是影响植物多样性的主要因素,植物分布主要受地形、土壤成分及土壤中营养物质影响。西双版纳地区的景观(landscape)有许多大小不一的破碎化森林斑块,这些森林斑块是该地区植物多样性重要栖息地,斑块大小对蕨类植物多样性影响暂未研究。 

  2013-2015年,版纳植物园生物多样性研究组的博士后Daniele Cicuzza,在西双版纳地区42个森林斑块中建立了75个调查样方,通过广泛的标本采集和物种鉴定,统计和分析森林斑块的蕨类植物物种丰富度。进一步分析森林斑块中蕨类植物的多度、物种多样性及种类与森林斑块的大小、地形(包括坡度和坡向)、斑块中森林的结构(包括乔木胸高断面积和林下光照强度)或者土壤成分(包括酸碱度、碳含量、氮含量、磷含量、钙含量、镁含量、水分及土壤类型)相关性。同时,考虑到小斑块很可能是由大斑块逐渐破碎化而形成,使得小斑块和大斑块间的蕨类植物种类存在嵌套性,所以,分析时利用嵌套分析检验小斑块(面积0.4-1km2)与大斑块(>10km2)在蕨类植物种类上的差异。研究结果表明:(a)森林斑块中蕨类植物的多度主要与土壤成分、坡度和坡向相关;(b)蕨类植物的物种多样性主要与土壤成分和坡度相关;(c)蕨类植物的种类主要与斑块中乔木胸高断面积相关(图1)。此外,结果还表明蕨类植物种类在小斑块和大斑块间不存在嵌套性,表明小斑块中蕨类植物的种类与大斑块中不同。因此,在西双版纳森林斑块的蕨类植物多度、物种多样性和种类受多重因素的影响,虽然不同的多样性指数可能会因不同的计算方法存在差异。总之,蕨类植物的多度和物种多样性都与土壤因素非常相关,但以往在生物保护多样性评估中,通常未考虑土壤这一重要因素。此外,越来越多的研究也强调土壤在农业用地和生态系统服务保护中的重要性。 

  森林退化将会导致土壤成分和营养物质的改变,进而降低植物物种的多样性。因此,今后植物多样性保护中应该综合考虑物种和栖息地的土壤保护,以提升植物多样性保护的成效。相关研究结果以Soil, Topography and Forest Structure Shape the Abundance, Richness and Composition of Fern Species in the Fragmented Tropical Landscape of Xishuangbanna, Yunnan, China为题,发表在Forests上。该研究得到版纳植物园“零灭绝计划”的资助。 

  1. 广义线性混合模型中,森林结构、土壤成分、地形和森林斑块大小对蕨类植物多度、物种多样性和种类的影响。红色圆形表示系数的估值,蓝色横线表示95%的置信区间。图中仅显示在模型平均过程中选择的解释变量。 

 

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