Page 159 - 《广西植物》2024年第11期

１１ 期 李振学等: 元江干热河谷海拔梯度植物群落组成及多样性格局 ２ １ ４ ３

明等ꎬ２０２３)、反硝化细菌以及树种适应性等方面 木)进行标记、挂牌和测量ꎬ记录物种名、物种数
(崔永 忠 等ꎬ ２００６ꎻ 赵 友 清 等ꎬ ２０１６ꎻ 雷 善 钰 等ꎬ 量、高度、地径和冠幅等指标ꎬ于 ２０２２ 年 １２ 月完
２０２２)ꎮ 然而ꎬ该区域植物群落物种组成、多样性 成标准样地的建成ꎮ 其中ꎬ胸径采用游标卡尺测
特征随海拔的变化规律以及其主要调控因子的探 量ꎬ树高和冠幅( 南北冠幅和东西冠幅的平均值)
索研究相对较少ꎬ限制了我们对该区域植物群落 用测高尺测量ꎮ 此外ꎬ记录样地的经纬度、海拔及

垂直分布格局、保护措施和生态恢复的认识ꎮ 气象数据( 表 １)ꎬ其中部分气象数据由中国科学
因此ꎬ本研究以元江干热河谷国家自然保护 院西双版纳热带植物园元江干热河谷生态系统研

区为对象ꎬ分别调查了海拔约为 ４５０ ｍ(低海拔 ｌｏｗ 究站提供ꎬ部分数据由当地林业局提供ꎬ部分气象
ｅｌｅｖａｔｉｏｎꎬＬＥ )、 ８５０ ｍ ( 中 海 拔 ｍｉｄｄｌｅ ｅｌｅｖａｔｉｏｎꎬ 数据参考(王正洪ꎬ２０２１)ꎮ
ＭＥ)、１ ２５０ ｍ( 中高海拔 ｍｉｄｄｌｅ￣ｈｉｇｈ ｅｌｅｖａｔｉｏｎꎬＭ￣ 此外ꎬ我们还采集了每个海拔样地的表层土壤
ＨＥ)和 １ ６５０ ｍ(高海拔 ｈｉｇｈ ｅｌｅｖａｔｉｏｎꎬＨＥ) 的物种 进行土壤营养物质的检测ꎬ采集每个样方 ４ 角和中
多样性和多度ꎬ分析物种组成和多样性特征ꎬ探索 间土壤混合作为 １ 个样本ꎬ每个海拔 ４ 个样本ꎮ 检

植物群落随海拔梯度的演变规律ꎮ 我们假设:(１) 测指 标 包 括 全 氮 ( ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬ ＴＮ)、 全 磷 ( ｔｏｔａｌ
随着海拔升高ꎬ温度下降ꎬ降水增加ꎬ可能导致植 ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓꎬＴＰ)、 土壤有机碳 ( ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬ
物群落多样性增加ꎻ(２) 随着海拔增加ꎬ环境条件 ＳＯＣ)、ｐＨ、土壤含水量(ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔꎬＳＷＣ)、铵
和植物群落相对稳定ꎬ可能导致相邻海拔群落的 态氮(ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬＮＨ ￣Ｎ)和硝态氮(ｎｉｔｒａｔｅ
＋
４
相似性和稳定性增加ꎮ 旨在探索干热河谷植物群 ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬＮＯ ￣Ｎ)ꎬ每个指标设 ４ 个重复ꎮ
－
３
落的垂直分布格局及主要调控因子ꎬ为该区域的 １.３ 植物群落特征
生物多样性保护、树种适应性及植被恢复提供理 将不同海拔样地的植物群落调查数据进行统
论基础ꎮ 计和分析ꎬ 分 别 统 计 木 本 物 种 ( 木 本 ＝ 乔 木 ＋ 灌
木)、乔木物种和灌木物种的丰富度和密度ꎮ 此
１ 材料与方法 外ꎬ为了评估物种的重要性和优势度ꎬ我们还计算
了物种的重要值ꎬ计算公式如下:
１.１ 研究地概况 重要值(乔木) ＝ ( 相对密度＋相对频度＋相对
研究地位于云南省元江 国 家 级 自 然 保 护 区 显著度) / ３ (１)
( １０１° ２１′ ２４″—１０２° ２１′ １２″ Ｅꎬ ２３° １９′ １２″— 重要值(灌木) ＝ ( 相对密度＋相对频度＋相对
２３°４６′１２″ Ｎ)(图 １)ꎮ 保护区 １９８９ 年建成省级保
盖度) / ３ (２)
护区ꎬ２０１２ 年建成国家级保护区ꎬ该区域保存有最 式中:相对密度 ＝ (某种植物的密度 / 全部植物
典型的河谷型萨王纳植被和较完整的山地常绿阔 种的总密度) × １００％ꎻ相对频度 ＝ ( 某种植物的频
叶林ꎮ 发现该保护区有国家重点保护植物红花木莲
度 / 全部植物种的总频度) × １００％ꎻ相对显著度 ＝
(Ｍａｎｇｌｉｅｔｉａ ｉｎｓｉｇｎｉｓ)、喜树(Ｃａｍｐｔｏｔｈｅｃａ ａｃｕｍｉｎａｔａ)、 (某种植物的胸高断面积之和 / 样方中全部植物个
火焰兰(Ｒｅｎａｎｔｈｅｒａ ｃｏｃｃｉｎｅａ)等ꎮ 此外ꎬ该区域也是 体胸高断面积之和) × １００％ꎻ相对盖度 ＝ ( 某种植
横断山脉区重要的生态屏障ꎬ对保护区外的物种
物盖度 / 所有植物种的盖度之和) ×１００％ꎮ
保护和植被恢复具有重要的指导意义和参考价值 １.４ α￣多样性和 β￣多样性

(马焕成等ꎬ２０２０)ꎮ
本研究选取的 α￣多样性指标为 Ｍａｒｇａｌｅｆ 多度
１.２ 不同海拔样地的构建以及土壤气象数据的收集
指 数 ( Ｒ )、 Ｓｈａｎｎｏｎ￣Ｗｉｅｎｅｒ 多 样 性 指 数 ( Ｈ′)、
在保护区内ꎬ按照海拔梯度在低海拔(４１５.８ ~
Ｓｉｍｐｓｏｎ 优势度指数(Ｄ) 和 Ｐｉｅｌｏｕ 均匀度指数( Ｅ)
４６０.９ ｍ)、中 海 拔 ( ８６８. ２ ~ ８７７. １ ｍ)、中 高 海 拔
(Ｙａｈｙａｐｏｕｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２２)ꎬ计算公式如下:
(１ ２２３.７ ~ １ ２３８.１ ｍ)和高海拔(１ ６２７.５ ~ １ ６４４.１
Ｓ－１
ｍ)设置 ４ 个海拔梯度样地ꎮ ２０２１ 年 １２ 月ꎬ在每 Ｍａｒｇａｌｅｆ 多度指数(Ｒ): Ｒ ＝ ｌｎＮ (３)
个海拔梯度选取人为干扰少的区域ꎬ随机设置 ４
Ｓｈａｎｎｏｎ￣Ｗｉｅｎｅｒ 多样性指数(Ｈ′):
块 ２０ ｍ × ２０ ｍ 的样方ꎮ 记录样方的基本信息ꎬ同 Ｓ
时对样方内的地径大于 １ ｃｍ 所有木本植物(乔木＋灌 Ｈ′ ＝ －∑(Ｐ ｌｎＰ ) (４)
ｉ
ｉ
ｉ ＝ １