元江干热河谷海拔梯度植物群落组成及多样性格局

摘要

尽管中国西南干热河谷塑造了植被外貌与非洲稀树草原相似的景观,但与其不同的是,该区域河谷的深切以及山脉对气流的阻挡形成的垂直地貌和气候类型,更容易引起土地退化、物种流失和植物群落异质性。然而,先前研究较少关注该区域植物群落物种组成及多样性的垂直分布格局及主要调控因子。该研究以元江国家级自然保护区(元江干热河谷)为对象,通过调查450 m(低海拔)、850 m(中海拔)、1250 m(中高海拔)和1650 m(高海拔)的土壤营养、气象因子和物种组成,计算物种重要值、α-多样性和β-多样性,探索其随海拔梯度的变化规律。结果表明:(1)低海拔土壤有机碳和硝态氮显著大于其他海拔。(2)不同海拔物种组成和物种重要值差异显著,高海拔的物种多样性较高,而低海拔的物种多度较高。(3)α-多样性中,Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数随海拔升高而增加,而乔木物种的Simpson优势度指数在低海拔达到最大;β-多样性中,处于相邻海拔群落的Jaccard相似性指数和Sorenson相似性指数随着海拔升高呈上升趋势,而非相邻海拔梯度群落的Jaccard相似性指数和Sorenson相似性指数较相邻海拔梯度呈下降趋势。(4)CCA表明土壤含水量、温度、土壤有机质、铵态氮和硝态氮是影响海拔梯度物种组成差异的主要因子。该研究证实了干热河谷植物群落的多样性、相似性和稳定性随海拔升高而增加,未来区域植物群落恢复及其对干旱的响应和适应研究需考虑群落在空间上异质性,并针对性地制定不同的保护和恢复措施。