三江平原沼泽湿地群落斑块边缘效应研究

摘要

生境破碎化是我国东北三江平原沼泽湿地的重要景观特征之一。湿地斑块是否存在边缘效应及其对物种多样性的影响是湿地生物多样性研究领域的重要问题。基于QuickBird影像数据选择三江平原沼泽湿地典型的草本群落斑块作为研究样地，采用样线法和样方法进行群落学调查，记录样方内维管植物种类及生活型。选取物种数(S)、Simpson指数(D)、Shannon-Wiener指数(H')、Margalef丰富度指数(R)度量多样性水平，比较从斑块边缘到斑块中心的不同圈层的S、D、H′、R、土壤含水量和植物生活型的差异，确定边缘效应的影响宽度，分析导致边缘效应的原因及其与物种多样性的关系。 结果表明，从斑块边缘到中心，单位长度样段(长度1m)内的植物种数呈逐渐减少趋势，“物种数—距离”关系曲线为：y=-1.3464ln(x)+6.7628(R<'2>=0.9551)。依据植物种数进行聚类分析，将从边缘到中心的17个样段划分为1～4段、5～8段和9～17段三组，组间物种数差异极显著(p=0.000)。边缘区与核心区多样性指数S、D、H′、R之间差异均达到极显著水平(p=0.000)。从斑块边缘到中心，植物生活型呈现出规律性的变化，即边缘区的一年生植物及杂草明显高于核心区，水湿生植物恰好相反。不同圈层的土壤含水量差异极显著(p=0.003)。各圈层的S、D、H′、R与对应的土壤含水量显著负相关(r=-0.941.p=0.017；r=-0.883，p=0.047；r=-0.912，p=0.031；r=-0.950，p=0.013)。 包括物种数在内的多样性指数分析、生活型分析以及土壤含水量分析均证明了三江平原沼泽湿地草本群落斑块边缘效应的存在。群落斑块的生境异质性特别是水分条件的空间梯度差异是导致边缘效应的重要原因。 通过“物种数—距离”关系曲线、样段物种数聚类分析以及物种差异显著性逐段比较，综合确定边缘效应宽度为从边缘向中心的0m～9m的环形区域。三江平原草本群落斑块边缘效应属于正效应。 样地内共记录到维管植物163种，占黑龙江省维管植物种数的9.2％。其中边缘区有163种，核心区有78种，农田杂草广泛分布于各个斑块之中。在景观破碎化背景下，边缘效应对维持三江平原沼泽湿地草本群落斑块植物多样性具有重要作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引 言

1.1边缘效应的概念

1.2国内外研究进展

1.3研究意义

1.4研究目标

2样地概况

3研究方法

3.1取样与调查

3.2物种多样性测定

4研究结果

4.1“物种数-距离”关系曲线

4.2不同圈层的物种多样性

4.3不同圈层的植物生活型

4.4土壤含水量及其与物种多样性的关系

5讨 论

5.1边缘区与核心区的植物成分的差异

5.2不同圈层植物生活型功能群组成的变化

5.3边缘效应宽度的确定

5.4土壤水分条件与群落边缘效应的关系

5.5边缘效应对于植物多样性维持的价值

6结 论

参考文献

附录 样地植物名录及分布

致 谢