免费文献传递   相关文献

Taxonomic diversity of the plant communities in Pangquangou Nature Reserve, Shanxi Pro-vince, China.

庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性


为了研究庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性及其与环境因子间的关系,收集了33块样地的植物群落数据及样地环境信息,计算了分类差异变异指数(Λ+)和平均分类差异指数(Δ+),分析了Λ+Δ+与环境因子的相关性.结果表明: Λ+Δ+的平均值分别为270和76.5;Λ+与海拔和坡向均呈显著负相关;Δ+与纬度呈显著正相关,与坡向呈显著负相关.从33个样地在置信漏斗的位置来看,庞泉沟自然保护区植物群落有较高的分类学多样性,主要原因是保护区建立30多年来,生态环境和植物资源得到有效保护,人类活动干扰影响轻微.

 

In order to explore the relationship between the taxonomic diversity of plant communities’ and environmental factors in Pangquangou Nature Reserve, Shanxi Province, 33 stands of the plant communities and environmental information were investigated, respectively. Moreover, the taxonomic variability index (Λ+) and the average taxonomic differences index (Δ+) of the communities were analyzed as well as the relationships between Λ+ and Δ+ with environmental factors were discussed. The results showed that the average values of Λ+ and Δ+ were 270 and 76.5, respectively.  Λ+ was negatively correlated with altitude and slope, Δ+ and latitude had a significant positive correlation, and  Δ+ and slope had a significant negative correlation. Based on the distributions of the 33 stands in the confidence funnel, the plant communities had a higher taxonomic diversity in Pangquangou Nature Reserve, which resulted from that the plant resources and eco-environment had been effectively conserved with little disturbance from human activities since the establishment of the nature reserve for more than 30 years.


全 文 :庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性*
赵小娜1 摇 秦晓娟2 摇 董摇 刚1,2 摇 张摇 峰1,2**
( 1山西大学黄土高原研究所, 太原 030006; 2山西大学生命科学学院, 太原 030006)
摘摇 要摇 为了研究庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性及其与环境因子间的关系,收集
了 33 块样地的植物群落数据及样地环境信息,计算了分类差异变异指数(撰+)和平均分类差
异指数(驻+),分析了 撰+和 驻+与环境因子的相关性.结果表明: 撰+和 驻+的平均值分别为 270
和 76. 5;撰+与海拔和坡向均呈显著负相关;驻+与纬度呈显著正相关,与坡向呈显著负相关.从
33 个样地在置信漏斗的位置来看,庞泉沟自然保护区植物群落有较高的分类学多样性,主要
原因是保护区建立 30 多年来,生态环境和植物资源得到有效保护,人类活动干扰影响轻微.
关键词摇 庞泉沟摇 分类学多样性摇 植物群落摇 环境因子摇 相关性
文章编号摇 1001-9332(2014)12-3437-06摇 中图分类号摇 Q949摇 文献标识码摇 A
Taxonomic diversity of the plant communities in Pangquangou Nature Reserve, Shanxi Pro鄄
vince, China. ZHAO Xiao鄄na1, QIN Xiao鄄juan2, DONG Gang1,2, ZHANG Feng1,2 ( 1 Institute of
Loess Plateau, Shanxi University, Taiyuan 030006, China; 2School of Life Science, Shanxi Univer鄄
sity, Taiyuan 030006, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. , 2014, 25(12): 3437-3442.
Abstract: In order to explore the relationship between the taxonomic diversity of plant communi鄄
ties爷 and environmental factors in Pangquangou Nature Reserve, Shanxi Province, 33 stands of the
plant communities and environmental information were investigated, respectively. Moreover, the
taxonomic variability index (撰+) and the average taxonomic differences index (驻+) of the commu鄄
nities were analyzed as well as the relationships between 撰+ and 驻+ with environmental factors were
discussed. The results showed that the average values of 撰+ and 驻+ were 270 and 76. 5, respective鄄
ly. 撰+ was negatively correlated with altitude and slope, 驻+ and latitude had a significant positive
correlation, and 驻+ and slope had a significant negative correlation. Based on the distributions of
the 33 stands in the confidence funnel, the plant communities had a higher taxonomic diversity in
Pangquangou Nature Reserve, which resulted from that the plant resources and eco鄄environment had
been effectively conserved with little disturbance from human activities since the establishment of the
nature reserve for more than 30 years.
Key words: Pangquangou Nature Reserve; taxonomic diversity; plant community; environmental
factor; correlation.
*山西省自然科学基金项目(2013011037鄄1)、山西省回国留学人员科
研项目(20100012)和科技部科技基础性工作专项(2011FY110300)
资助.
**通讯作者. E鄄mail: fzhang@ sxu. edul. cn
2014鄄04鄄21 收稿,2014鄄09鄄02 接受.
摇 摇 生物多样性反映环境因子与群落之间的关系,
也反映群落或生境中物种的丰富度、分布格局[1],
因此,可以用物种多样性表征群落和生态系统的结
构类型[2]、组织水平、发展阶段、生境差异及生产力
等群落和生态系统的特征. 物种多样性指数相同的
群落,既可以由分类学距离较近的物种组成,也可以
由分类上存在显著差异、分类学距离较远的物种组
成,即物种多样性相同的群落,其多样性的分类等级
水平可能不同[3-5] .
分类学多样性是基于植物群落内物种的分类学
关系来度量群落的多样性,所采用的指数主要包括:
分类多样性指数(驻)、分类差异指数(驻*)、平均分
类差异指数(驻+)、分类差异变异指数(撰+)等. 驻 是
与优势度指数相关的指数;驻*与 驻 相同,只是忽略
了同一物种间的路径长度;驻+在计算 2 个物种间的
平均路径长度时,不考虑物种出现的丰度;撰+表征
变异性,反映分类树的不均衡性[6] .因此,驻+和 撰+对
于样本大小和取样性质的要求小,更能准确反映样
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 12 月摇 第 25 卷摇 第 12 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2014, 25(12): 3437-3442
本的分类学多样性.目前,分类学多样性指数主要用
于软底底栖动物区系和鱼类群落的分析研究[7-9] .
例如,Neil等[10]用 驻 和 驻*研究鱼类群落在大西洋
深海大陆架和苏格兰西北的上斜坡的生物多样性;
徐宾铎等[11]用 驻+和 撰+及置信漏斗曲线来研究黄、
渤海鱼类等级多样性;李娜娜等[12]用 驻+和 撰+研究
大亚湾海域鱼类的分类学多样性. 该方法用于植物
方面的研究还很少,仅见李景文等[13]研究海南主要
热带森林植物的分类多样性,但与本文所用的方法
不同.本文在对庞泉沟自然保护区植被进行野外调
查的基础上,运用分类学多样性指数(驻+和 撰+)对
庞泉沟自然保护区植被群落的分类学多样性进行研
究,检验分类学多样性分析方法在植被生态学中的
应用及效果,并分析环境因子与分类学多样性指数
的相关性,以期为庞泉沟自然保护区生物多样性保
护与自然保护区规划及管理工作提供科学依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
庞泉沟自然保护区位于吕梁山脉中段,吕梁市
方山县东北部和交城县西北部(37毅45忆—37毅55忆 N,
111毅22忆—111毅33忆 E). 南北长 15 km,东西长 14郾 5
km,最高峰孝文山海拔 2831 m,最低海拔 1600
m[14] .保护区属于暖温带大陆性季风气候区的山地
气候[15],年均温 4. 3 益,最低气温-26. 1 益,最高气
温 32 益,最冷月平均气温-10. 2 益,最热月平均气
温 17. 5 益,无霜期为 100 ~ 125 d,降水充沛,年均降
水量 822. 6 mm[16] . 庞泉沟自然保护区主要是为了
保护世界珍禽褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)及
华北落叶松(Larix principis鄄rupprechtii)、白杄(Picea
meyeri)和青杄 ( Picea wilsonii) 等天然次生林而
建[17] .庞泉沟自然保护区的植被呈明显的垂直分
布,从高到低依次为:亚高山灌丛草甸带、寒温性针
叶林带、针阔叶混交林带;保护区的土壤类型自上而
下依次为:亚高山草甸土、山地棕壤、山地淋溶褐土、
山地褐土、褐土[18] .
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 野外调查摇 2011 年 7 月,对庞泉沟自然保护
区采用典型取样[19]的方法,根据当地的植被类型分
布区域和面积,选取 33 块具有代表性的样地,包括
森林群落、灌丛群落和草本群落. 对于森林群落,样
地大小 20 m伊30 m,记录样地中植物种名、高度、胸
径、冠幅等,记录苔藓植物群落的物种名称、盖度等;
在样地中选取 10 m伊10 m的 2 个小样方,记录灌木
的种名、丛数、盖度和高度等;选取 1 m伊1 m 的 6 个
小样方,记录草本的种名、盖度和高度等. 对于灌丛
群落,样地大小 10 m伊10 m,记录样地中各灌木的物
种名、丛数、高度和盖度等;选取 1 m伊1 m 的 4 个小
样方,记录草本的种名、盖度和高度. 对于草本植物
群落,样地大小选取 10 m伊10 m,在样地中选 1 m伊1
m的 5 个小样方,记录植物种名、高度、盖度等. 此
外,还记录了样地的经纬度、海拔、坡向、坡度、坡位
等环境因子.
对 33 块样地的植物进行编目,得到 33 个样地
的植物名录,按照林奈的分类学方法或者系统发生
的方法建立庞泉沟自然保护区的植物进化树[20-21],
将同一植物数据按照门、纲、目、科、属、种 6 个等级
进行整理.整理样地的“0,1冶数据,一个样地中出现
此植物为“1冶,不出现为“0冶 .
坡向按照 45毅的夹角,以正北方向为 0毅,沿顺时
针方向分为 8 个坡向等级:1 表示北坡(0毅 ~ 22郾 5毅,
337. 5毅 ~360. 0毅),2表示东北坡(22. 5毅 ~ 67. 5毅),3 表
示西北坡(292. 5毅 ~ 337. 5毅),4 表示东坡(67. 5毅 ~
112. 5毅),5 表示西坡(247郾 5毅 ~ 292. 5毅),6 表示东南
坡(112. 5毅 ~ 157. 5毅),7 表示西南坡 (202. 5毅 ~
247郾 5毅),8 表示南坡(157. 5毅 ~ 202. 5毅);数字越大,
表示坡向越向阳[22-23] . 坡位分别用 1 (下)、2 (中
下)、3(中)、4(中上)、5(上)表示;数字越大,表示
坡位越靠近山体顶部[24] .
1郾 2郾 2 分类学多样性指数摇 根据林奈的分类学方法
建立 6 个分类,根据每一分类等级水平的种类丰富
度,确定个体在系统发育分类树中的加权路径长
度[25]:种间为 棕1 = 4. 771,属间为 棕2 = 14. 286,科间
为 棕3 = 28. 571,目间为 棕4 = 47. 629,纲间为 棕5 =
71郾 429,门间为 棕6 =100. 000[26-27] .
应用 Clarke 和 Warwick[26]的分类学多样性指
数:
分类差异变异指数(撰+):
撰 + =
[移移 i < j(棕ij - 驻 +)]
s( s - 1) / 2 (1)
平均分类差异指数(驻+):
驻 + =
(移移 i < j棕ijxix j)
s( s - 1) / 2 (2)
式中:x j为第 j个种的个体数量;xi为第 i个种的个体
数量;棕ij为第 i 和第 j 个种类间的加权路径长度;S
为样方种数[28] . 用 PRIMER06 软件包中的 TAXDT鄄
EST计算 驻+和 撰+的指数值并分别绘制置信漏斗
8343 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
图.用 SPSS软件分析分类多样性指数与环境因子的
相关性.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 种类组成
庞泉沟自然保护区 33 个样地共有植物 161 个
种,属于 121 个属、59 个科、34 个目、7 个纲、4 个门.
从种的组成看,披针苔草(Carex lanceolata)频数最
多,在 31 个样地中存在;其次是土庄绣线菊(Spiraea
pubescens),在 24 个样地中出现;最少的是中国黄花
柳( Salix sinica)、细叶鸢尾 ( Iris tenuifolia)、青杨
(Populus cathayana)等 43 种植物,仅在 1 个样地出
现.从属的种类组成看,忍冬属(Lonicera)和委陵菜
属(Potentilla)包含的种最多,有 4 个种;其次是龙胆
属(Gentiana)、老鹳草属(Geranium)、葱属(Allium)
等 7 属,各有 3 个种;最少的是百合属(Lilium )、报
春花属(Primula)、圆叶苔属( Jamesoniella)等 91 个
属,只有 1 个种. 从科的种类组成看,蔷薇科(Rosa鄄
ceae)最多,多达 21 个种;菊科(Compositae)次之,有
15 个种;最少的是车前科(Plantaginaceae)、唇形科
(Labiatae)、叶苔科( Jungermanniaceae)等 31 个科,
只有 1 个种. 从目的种类组成看,蔷薇目(Rosales)
最多,有 30 个种;桔梗目(Campanulales)次之,有 17
个种;蓼目(Polygonales)、车前目(Plantaginales)、地
钱目(Marchantiales)等 10 个目最少,只有 1 个种.从
纲的种类组成看,双子叶植物纲(Dicotyledoneae)最
多,有 117 种;其次是单子叶植物纲(Monocotyledo鄄
neae),有 21 种;藓纲(Musci)有 14 种;松柏纲(Co鄄
niferopsida)有 4 种;苔纲(Hepaticae)有 3 种;属于薄
囊蕨纲(Leptosporangiopsida)和木贼纲(Equisetopsi鄄
da)的种各有 1 种.
被子植物门(Angiospermae)的种数最多,有 138
种,占总种数的 85. 7% ;其次是苔藓植物门(Bryo鄄
phyta),有 17 个种,占总种数的 10. 6% ;之后是裸子
植物门 ( Gymnospermae),有 4 个种,占总种数的
2郾 5% ;最少的是蕨类植物门(Pteridophyta),仅有 2
种植物,占总种数的 1. 2% .
2郾 2摇 分类学多样性指数
从各样地的分类差异变异指数(撰+)和平均分
类差异指数(驻+)可以看出,S22的种数最多,S30的种
数最少;S2的 撰+最大,S33的 撰+最小;S16的 驻+最大,
S31的 驻+最小(表 1).依据表 1 的结果,进一步做出
撰+和 驻+的置信漏斗图(图 1).
摇 摇 从图 1 可以看出,撰+置信漏斗中部的虚线是 撰+
的平均值曲线(撰+平均值 = 270). 置信漏斗平均值
曲线上方为 撰+最大值曲线,平均值下方为 撰+最小
值曲线. 33 个样地的 撰+不全落在 撰+置信漏斗内,有
5 个样地(S24、S3、S2、S4和 S33)的 撰+位于置信漏斗之
外,且 4 个位于最大值曲线之上,只有 1 个样地
(S33)数据位于最小值曲线之下. 此外,撰+分布没有
明显的规律性;撰+与种数的相关性不显著.
在 撰+的置信漏斗中,当种数>15,撰+平均值达
到基本稳定 . 对撰+最大值曲线而言,当种数为7郾 5
表 1摇 33 个样地分类差异变异指数(撰+)和平均分类差异指数(驻+)
Table 1摇 Variation in taxonomic distinctness (撰+) and average taxonomic distinctness (驻+) of 33 stands
样地号
Plot No.
种数
Species
撰+ 驻+ 样地号
Plot No.
种数
Species
撰+ 驻+
S1 33 316. 57 83. 71 S18 12 377. 07 87. 12
S2 34 447. 76 82. 17 S19 31 281. 88 77. 49
S3 29 405. 82 81. 94 S20 30 345. 54 76. 90
S4 36 385. 00 79. 89 S21 25 318. 47 83. 56
S5 28 326. 16 82. 41 S22 41 295. 00 74. 15
S6 38 329. 82 80. 80 S23 30 321. 28 79. 77
S7 30 363. 27 83. 07 S24 25 410. 77 80. 39
S8 35 342. 22 84. 51 S25 19 382. 81 81. 38
S9 34 334. 12 83. 01 S26 19 310. 77 81. 68
S10 27 383. 17 82. 53 S27 30 300. 78 81. 95
S11 28 346. 36 82. 63 S28 29 290. 23 75. 94
S12 32 292. 95 80. 65 S29 25 338. 28 78. 56
S13 20 297. 98 82. 02 S30 11 252. 16 67. 27
S14 21 375. 42 80. 71 S31 19 252. 35 64. 23
S15 21 298. 97 81. 35 S32 13 207. 33 72. 86
S16 15 288. 49 87. 30 S33 25 159. 88 68. 89
S17 18 338. 55 84. 31
934312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 赵小娜等: 庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 1摇 分类差异变异指数和平均分类差异指数的置信漏斗
Fig. 1摇 Confidence funnel of the variation in taxonomic distinct鄄
ness (撰+ ) and average taxonomic distinctness ( 驻+ ) for 33
stands.
左右,撰+最大值有明显的降低趋势;当种数为 9 ~ 11
时,撰+最大值曲线平缓;当种数为 11 ~ 15 时,撰+最
大值曲线降低趋势明显;种数>15,撰+最大值逐渐降
低,最后趋于稳定,曲线平行于平均值曲线. 种数为
3 ~ 6 时,撰+最小值曲线表现平稳,之后随着种数的
增加逐渐升高,趋近于平均值曲线;种数为7 ~ 8
时升幅最大,之后升高趋势渐趋平缓;在种数达到
22 之后,曲线变化趋势趋于稳定.
驻+置信漏斗中部的虚线是 驻+平均值曲线(驻+
平均值 = 76. 5). 置信漏斗平均值曲线上方是 驻+最
大值曲线,平均值下方是 驻+最小值曲线. 33 个样地
中有 8 个样地(S18、S16、S21、S7、S1、S9、S2和 S8)的 驻+
位于置信漏斗之外,且位于最大值曲线之上,而有 2
个样地(S31和 S33)的 驻+值位于最小值曲线之下.此
外,置信漏斗内 驻+分布规律不明显,驻+与种数的相
关性不显著. 驻+的置信漏斗平均值在最开始有微小
的波动,之后不随种数的增加而变化,趋于稳定. 最
大值曲线在种数为 5 ~ 8. 5 时逐渐降低,且趋势明
显;种数为 8. 5 ~ 12. 5,最大值曲线有较小的降幅;
种数>12. 5,曲线随着种数的增加而逐渐降低,但趋
势平缓,最后趋于稳定,平行于平均值曲线. 驻+最小
值曲线是从种数为 4. 5 左右开始出现,并在种数为
5 ~ 6 时保持稳定,不随种数变化;在种数为 6 ~ 7 时
有较大的增加趋势;种数为 7 ~ 8,驻+最小值曲线有
很小的降幅;在种数>8,曲线随着种数的增加而逐
渐升高,且种数为 8 ~ 13 的升幅较大;当种数>13,
驻+最小值曲线的增加幅度逐渐减小,并在最后曲线
趋于平稳.
2郾 3摇 分类学多样性指数与环境因子的相关分析
从表 2 可以看出,撰+值与海拔和坡向间呈显著
负相关;驻+值与纬度呈显著正相关,与坡向呈显著
负相关.
表 2摇 撰+和 驻+与环境因子的 Pearson相关系数
Table 2摇 Pearson correlations coefficients of 撰+ and 驻+ with environmental factors
经度
Longitude
纬度
Latitude
海拔
Altitude
坡向
Aspect
坡度
Slope
坡位
Slope position
撰+ 驻+
经度 Longitude 0. 019 0. 210 -0. 056 -0. 262 0. 371* -0. 160 -0. 213
纬度 Latitude 0. 019 -0. 019 -0. 222 0. 474** 0. 153 0. 225 0. 365*
海拔 Altitude 0. 210 -0. 019 0. 161 -0. 190 0. 677** -0. 299* -0. 171
坡向 Aspect -0. 056 -0. 222 0. 161 0. 153 -0. 231 -0. 396* -0. 484**
坡度 Slope -0. 262 0. 474** -0. 190 0. 153 0. 008 0. 109 0. 227
坡位 Slope position 0. 371* 0. 153 0. 677** -0. 231 0. 008 -0. 194 0. 097
撰+ -0. 160 0. 225 -0. 299* -0. 396* 0. 109 -0. 194 0. 615**
驻+ -0. 213 0. 365* -0. 171 -0. 484** 0. 227 0. 097 0. 615**
*P<0. 05; ** P<0. 01.
3摇 讨摇 摇 论
庞泉沟自然保护区降水充沛,自然环境良好,非
常适合各种植物生长. 大部分样地的 撰+和 驻+值皆
位于置信漏斗内,仅有少数几个样地 撰+和 驻+位于
最大值曲线之上和最小值曲线之下(图 1). 样地
S24、S3、S2和 S4的 撰+值位于 撰+最大值曲线之上,表
明这 4 个样地物种在分类等级间的分布均匀性较
差.样地 S18、S16、S21、S7、S1、S9、S2和 S8的 驻+数据位
于 驻+最大值曲线之上,说明这 8 个样地的环境十分
适宜,物种的分类学指数较大,即物种的分类等级较
多.如样地 S21,驻+值大于最大值. S21有 25 种植物,
分别属于 22 个属、19 个科、16 个目、6 个纲、4 个门;
而 S24虽然种数与 S21相同,但分属于 24 个属、16 个
0443 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
科、13 个目、5 个纲、3 个门,与 S21相比,物种在不同
分类等级间的分布均匀性较差,并且与其他样地相
比,S21有蕨类植物门(包含薄囊蕨纲和木贼纲). 因
此,S21的 驻+(83. 56) 与 S24的 驻+(80. 39) 相比有差
异.另外,S21与 S24的地理位置较近,经纬度和海拔
差异很小,环境条件几乎相同,说明这 2 个样地之间
的差异主要由于物种在不同分类等级之间的分布均
匀性导致. 但 S21 的 撰+ ( 318. 47 ) 比 S24 的 撰+
(410郾 77) 小,说明 S21的物种在分类等级上比 S24分
布较均匀,这是由于 S24的种主要分布于双子叶植物
纲(有 17 种);而 S21中只有 15 种植物集中于双子叶
植物纲,其余的植物分布于单子叶植物纲、藓纲、薄
囊蕨纲、木贼纲、松柏纲,与 S24相比物种在分类等级
上分布均匀性高一些.
环境对植物分类多样性有明显的影响. 例如,
S29有 25 种植物,属于 23 个属、18 个科、14 个目、5
个纲、3 个门.其中,有 1 个种属于蕨类植物门,4 个
种属于苔藓植物门,其余均属于被子植物门. 虽然
S29与 S21种数相同,但 S29的 驻+(78. 56)比 S21的 驻+
(83郾 56) 小. S29与 S21的经纬度、海拔、坡向、坡度、坡
位均有较大差异,由于生态环境的差异对物种的定
居、生长和繁衍的塑造作用不同,因此,导致 S29与
S21的 驻+明显不同. 此外,S29的 撰+(338. 28)比 S8的
撰+(318郾 47)大,说明 S2 9的种在分类等级上没有 S21
均一,这是由于 S29物种分类相对集中.
撰+值与海拔和坡向呈显著负相关(表 2),即海
拔越高或坡向越大(越向阳),种数越少. 这是因为
海拔越高,气温越低,会限制某些喜暖和对水分有一
定要求的植物的分布与发育,进而导致整个区域的
分类多样性降低.
驻+值与纬度呈显著正相关,与坡向呈显著负相
关.因为庞泉沟自然保护区范围较小,纬度变化不明
显,故而纬度影响可以忽略. 坡向与 撰+呈显著负相
关,与 驻+呈显著负相关(表 2). 这是由于随着坡向
变大(越趋于阳坡),接受到的光照和太阳辐射就越
大,这样长期下去必然会导致土壤水分蒸腾量高于
坡向较小的阴坡,使土壤持水量下降,水分条件变
差,若干中生植物、湿中生植物和湿生植物难以在坡
向较大(阳坡)的群落中定居和生长,会使植物群落
的 撰+和 驻+下降. 另外,对于某些旱中生植物,即使
能够适应较为干燥的环境,植株数量较多,但不会使
分类学指数增加.
庞泉沟自然保护区植物群落的大部分 驻+和 撰+
皆位于置信漏斗内,有 4 个样地(S24、S3、S2和 S4)的
撰+超过其最大值,8 个样地(S18、S16、S21、S7、S1、S9、
S2和 S8)的 驻+超过其最大值,只有 1 个样地(S33)的
撰+和 2 个样地(S31和 S33)的 驻+位于置信漏斗最小
值以下.这反映出自 1980 年庞泉沟自然保护区建立
以来,对生物多样性持续 30 多年的有效保护和科学
管理取得了显著的成效,主要表现在森林蓄积量
(活立木蓄积 1. 27伊106 m3)显著增加,森林覆盖率
不断上升(达 85% ). 森林覆盖率的增加,改善了文
峪河的生态水文条件,多年来文峪河的年径流量基
本稳定在 1. 74伊108 m3左右,生态环境不断改善,国
家一级保护动物———褐马鸡种群数量从建保护区之
初的 500 只左右,增加到目前的 2000 多只[29] .加之
庞泉沟保护区对生物多样性的有效管理,30 多年来
未发生过森林火灾,滥伐偷砍林木的违法现象得到
彻底遏止.这些都为野生植物的定居、繁衍和发展创
造了良好条件,使植物群落结构更加稳定,从而有助
于庞泉沟自然保护区植物群落的 撰+和 驻+相对稳
定,并逐渐增加.由此可以看出,建立自然保护区不
仅可以实现对濒危物种和生态系统的有效保护,而
且有助于植物群落物种分类学多样性的不断增加.
致谢摇 感谢山西大学黄土高原研究所张海博、刘明光、陈姣、
刘海强、刘莹、李旭华、邓永利、秦浩等的帮助.
参考文献
[1]摇 Tommaso J, Marta C, Alicia TRA. Going beyond taxo鄄
nomic diversity: Deconstructing biodiversity patterns re鄄
veals the true cost of ice plant invasion. Diversity and
Distributions, 2013, 19: 1566-1577
[2]摇 Thomas MN, ItaiVR, Yael M. How taxonomic diversi鄄
ty, community structure, and sample size determine the
reliability of higher taxon surrogates. Ecological Applica鄄
tions, 2013, 23: 1216-1225
[3] 摇 Warwick RM, Clarke KR. New biodiversity爷 measures
of reveal a decrease in taxonomic distinctness with in鄄
creasing stress. Marine Ecology Progress Series, 1995,
129: 301-305
[4]摇 Rogers SI, Clarke KR, Reynolds JD. The taxonomic
distinctness of coastal bottom鄄dwelling fish communities
of the North鄄east Atlantic. Journal of Animal Ecology,
1999, 68: 769-782
[5]摇 Claudia EM, Castillo鄄Campos G, Jose RV. Taxonomic
diversity as complementary information to assess plant
species diversity in secondary vegetation and primary
tropical deciduous forest. Vegetation Science, 2009, 20:
935-943
[6]摇 Graham NAJ, McClanahan TR, Letourneur Y, et al.
Anthropogenic stressors, inter鄄specific competition and
ENSO effects on a Mauritian coral reef. Environmental
144312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 赵小娜等: 庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性摇 摇 摇 摇 摇 摇
Biology of Fishes, 2007, 78: 57-69
[7]摇 Ding L鄄P (丁兰平). Two new biodiversity indices.
Marine Sciences (海洋科学), 1999, 21 (1): 25 -28
(in Chinese)
[8]摇 Xu B鄄D (徐宾铎), Ren Y鄄P (任一平), Ye Z鄄J (叶振
江), et al. Numerical simulation of the suspended sedi鄄
ment transport in the offshore zone of Qingdao. Periodical
of Ocean University of China (中国海洋大学学报),
2007, 37(6): 907-910 (in Chinese)
[9]摇 Zhang H (张摇 衡), Lu J鄄J (陆健健). Calculation of
the taxonmic diversity of fish communities in the Yangtze
River Estuary. Journal of East China Normal University
(华东师范大学学报), 2007, 2(3): 11-22 ( in Chi鄄
nese)
[10]摇 Neil C, Francis N, Finlay B, et al. Species richness,
taxonomic diversity, and taxonomic distinctness of the
deep鄄water demersal fish community on the Northeast
Atlantic continental slope ( ICES Subdivision VIa ).
ICES Journal of Marine Science, 2011, 68: 365-376
[11]摇 Xu B鄄D (徐宾铎), Jin X鄄S (金显仕), Liang Z鄄L (梁
振林). Calculation of hierarchical diversity of fish in
the Huanghai and Bohai Seas. Periodical of Ocean Uni鄄
versity of China (中国海洋大学学报), 2005, 35(1):
25-28 (in Chinese)
[12]摇 Li N鄄N (李娜娜), Dong L鄄N (董丽娜), Li Y鄄Z (李
永振), et al. Taxonomic diversity of fish species in the
Daya Bay, the South China Sea. Journal of Fisheries of
China (水产学报), 2011, 35(6): 863-870 (in Chi鄄
nese)
[13]摇 Li J鄄W (李景文), Li J鄄Q (李俊清), Ren Y鄄L (任艳
林). Taxonomic diversity of main tropical forest ecosys鄄
tem nature reserves in Hainan Province, China. Journal
of Beijing Forestry University (北京林业大学学报),
2002, 24(5 / 6): 108-114 (in Chinese)
[14]摇 Zhang Q鄄D (张钦弟), Zhang J鄄T (张金屯), Su R鄄G鄄
G (苏日古嘎), et al. Life table and spectral analysis
of Larix principis鄄rupprechtii populations in the Pang鄄
quangou Nature Reserve. Chinese Journal of Applied &
Environmental Biology (应用与环境生物学报 ),
2010, 16(1): 1-6 (in Chinese)
[15]摇 Qin H (秦摇 浩), Dong G (董摇 刚), Zhang F (张摇
峰). Distribution patterns of dominant populations of
communities in Pangquangou National Nature Reserve,
Shanxi. Bulletin of Botanical Research (植物研究),
2013, 33(5): 605-609 (in Chinese)
[16]摇 Li X鄄H (李旭华), Deng Y鄄L (邓永利), Zhang F (张
峰), et al. Species diversity of forest communities in
Pangquangou Nature Reserve, Shanxi of China. Chinese
Journal of Ecology (生态学杂志), 2013, 32 (7):
1667-1673 (in Chinese)
[17]摇 Liu H鄄Q (刘海强). Study on Quantitative Ecology of
Vegetation in Pangquangou Nature Reserve, Shanxi.
Master Thesis. Taiyuan: Shanxi University, 2013 ( in
Chinese)
[18]摇 Kong D鄄M (孔冬梅). Flora of woody plants in Pang鄄
quangou Nature Reserve, Shanxi. Journal of Shanxi
University (山西大学学报), 2010, 33(1): 135-141
(in Chinese)
[19]摇 Yang X鄄G (杨新国), Song N鄄P (宋乃平). Soil sandy
desertification and salinization and their interrelation鄄
ships in Yanghuang irrigated area of Hongsipu, Ningxia
of Northwest China. Chinese Journal of Applied Ecology
(应用生态学报), 2011, 22(9): 2265-2271 (in Chi鄄
nese)
[20]摇 Clarke KR, Warwick RM. A further biodiversity index
applicable to species list: Variation in taxonomic distinct鄄
ness. Marine Ecology Progress Series, 2001, 2: 265-278
[21]摇 Clarke KR, Warwick RM. A taxonomic distinctness in鄄
dex measure of biodiversity: Weighing of step lengths
between hierarchical levels. Marine Ecology Progress Se鄄
ries, 1999, 184: 21-29
[22]摇 Shao L鄄F (邵方丽), Yu X鄄X (余新晓), Zheng J鄄K
(郑江坤), et al. Relationships between dominant arbor
species distribution and environmental factors of shelter
forests in the Beijing mountain area. Acta Ecologica
Sinica (生态学报), 2012, 32(19): 6092-6099 ( in
Chinese)
[23]摇 Zhang W鄄Q (章皖秋), Li X鄄H (李先华), Zhang W鄄
M (张卫民), et al. Spatial distribution of vegetation in
Tianmu Mountain Nature Reserve based on RS and GIS
data. Chinese Journal of Ecology (生态学杂志 ),
2003, 22(6): 21-27 (in Chinese)
[24]摇 Xu B鄄D (徐宾铎), Jin X鄄S (金显仕), Liang Z鄄L (梁
振林). The taxonomic diversity of fish communities in
the Yellow Sea. Periodical of Ocean University of China
(中国海洋大学学报), 2005, 35(4): 629-634 ( in
Chinese)
[25]摇 Zhang X鄄P (张先平). Shanxi Plateau Landscape Spa鄄
tial Pattern of Vegetation in Two Scales. PhD Thesis.
Taiyuan: Shanxi University, 2009 (in Chinese)
[26] 摇 Clarke KR, Warwick RM. Changes in Marine Commu鄄
nities: An Approach to Statistical Analysis and Interpre鄄
tation. 2nd ed. Plymouth: Primer鄄E Ltd, 2001
[27]摇 Liu G鄄X (刘光兴), Jiang Q (姜摇 强), Zhu Y鄄Z (朱
延忠), et al. The taxonomic diversity of planktonic co鄄
pepods in the north Yellow Sea. Periodical of Ocean
University of China (中国海洋大学学报), 2010, 40
(12): 89-96 (in Chinese)
[28]摇 Magurran AE. Trans. Zhang F (张 摇 峰). Measuring
Biological Diversity. Beijing: Science Press, 2011 ( in
Chinese)
[29]摇 Li S鄄G (李世广), Zhang F (张 摇 峰). Biodiversity,
Conservation and Management of Pangquangou National
Nature Reserve, Shanxi. Beijing: China Forestry Pub鄄
lishing House, 2014 (in Chinese)
作者简介摇 赵小娜,女,1991 年生,硕士研究生.主要从事植
被生态学与生物多样性保护研究. E鄄mail: 1519433157@ qq.
com
责任编辑摇 孙摇 菊
2443 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷