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岩溶区不同母岩植物群落物种组成及优势种群生态位差异

董茜 尤勇刚 罗为群 刘绍华 王根柱 刘玉国 周金星

董 茜,尤勇刚,罗为群,等.岩溶区不同母岩植物群落物种组成及优势种群生态位差异[J].中国岩溶,2021,40(5):849-859. doi: 10.11932/karst20210511
引用本文: 董 茜,尤勇刚,罗为群,等.岩溶区不同母岩植物群落物种组成及优势种群生态位差异[J].中国岩溶,2021,40(5):849-859. doi: 10.11932/karst20210511
DONG Qian,YOU Yonggang,LUO Weiqun,et al.Species composition and niche differences of dominant populations of plant communities from different parent rocks in karst area[J].Carsologica Sinica,2021,40(05):849-859. doi: 10.11932/karst20210511
Citation: DONG Qian,YOU Yonggang,LUO Weiqun,et al.Species composition and niche differences of dominant populations of plant communities from different parent rocks in karst area[J].Carsologica Sinica,2021,40(05):849-859. doi: 10.11932/karst20210511

岩溶区不同母岩植物群落物种组成及优势种群生态位差异

doi: 10.11932/karst20210511
基金项目: 

国家重点研发计划课题“漓江流域喀斯特景观资源可持续利用调控技术集成与综合示范” 2019YFC0507504

中国地质调查局项目“南方石漠化重点区综合地质调查与评价” DD20190502

国家自然科学基金“喀斯特断陷盆地石漠化区水分差异对植物影响” 31870707

详细信息
    作者简介:

    董茜(1997-),女,硕士研究生,研究方向:生态修复工程、石漠化防治。E-mail:dongqianwedo@163.com

    通讯作者:

    罗为群(1980-),男,研究员,硕士研究生导师,研究方向:岩溶生态与石漠化治理。E-mail:lweiqun@mail.cgs.gov.cn

  • 中图分类号: Q948

Species composition and niche differences of dominant populations of plant communities from different parent rocks in karst area

Funds: 

 2019YFC0507504

 DD20190502

 31870707

  • 摘要: 以广西平果市纯石灰岩、石灰岩夹白云岩天然次生林为研究对象,在野外群落调查基础上,应用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠指数进行优势种群生态位特征分析。结果表明:纯石灰岩生境下调查到维管植物56种,隶属于35科45属,石灰岩夹白云岩生境下调查到维管植物44种,隶属于33科42属。两种生境下桑科(Moraceae)物种丰富度均占有明显优势,主要为榕属及波罗蜜属。豆科(Leguminosae)、荨麻科(Urticaceae)、楝科(Meliaceae)植物在纯石灰岩生境占优势;大戟科(Euphorbiaceae)植物在石灰岩夹白云岩生境下占优势,群落总体相似性较低。乔木层植物蚬木(Excentrodendron hsienmu)、灌木层植物葡萄叶艾麻(Laportea violacea)与草本层植物肾蕨(Nephrolepis cordifolia)为两种母岩生境植被中的共有物种且生态位宽度指数较高。纯石灰岩森林乔木层与灌木层优势种生态位完全不重叠种对数量较石灰岩夹白云岩森林高14对,纯石灰岩森林乔木、灌木物种相对丰富。在岩溶区进行植被恢复建设中,应依据不同岩性背景优先选择生态位宽度较宽的物种作为先锋树种,同时考虑与其生态位重叠指数低的树种作为伴生种,避免植物不适宜生长或生态位功能冲突。

     

  • 图  1  乔木层优势种的重要值和生态位宽度

    Figure  1.  Important values and niche width of dominant species in tree layer

    图  2  灌木层优势种的重要值和生态位宽度

    Figure  2.  Important values and niche width of dominant species in shrub layer

    图  3  草本层优势种的重要值和生态位宽度

    Figure  3.  Important values and niche width of dominant species in herb layer

    图  4  不同岩性条件生态位重叠指数占比

    Figure  4.  Proportion of niche overlap index in different lithological conditions

    表  1  样地基本信息表

    Table  1.   Basic information of sample plots

    样方号海拔/m经纬度坡度/°坡位干扰情况岩性基岩裸露率/%岩溶地貌
    P1414E:107°23′21″N:23°22′55″30中坡无干扰纯石灰岩90峰丛洼地
    P2384E:107°39′21″N:23°38′16″35中坡20世纪70年代封山后无干扰纯石灰岩90峰丛洼地
    P3379E:107°35′30″N:23°34′58″30中坡轻微干扰纯石灰岩80峰丛洼地
    P4363E:107°33′06″N:23°36′31″35中坡轻微干扰石灰岩夹白云岩90峰丛洼地
    P5354E:107°23′44″N:23°23′37″30中坡轻微干扰石灰岩夹白云岩90峰丛洼地
    P6340E:107°59′55″N:23°57′55″28中坡无干扰石灰岩夹白云岩90峰丛洼地
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    表  2  不同岩性条件土壤理化性质

    Table  2.   Soil physical and chemical properties of different lithological conditions

    岩性条件土层厚度/cm有机碳/%全氮/gkg-1全磷/gkg-1pH土壤含水率/%土壤容重/gcm-3毛管孔隙度/%非毛管孔隙度/%
    纯石灰岩0~106.28±1.121.58±0.370.80±0.176.88±0.3030.86±0.0379.14±0.0431.87±0.0314.39±0.02
    10~204.36±2.091.53±0.730.84±0.186.67±0.16
    20~305.52±1.481.01±0.830.76±0.236.70±0.1825.56±0.0791.90±0.1228.75±0.0612.56±0.02
    30~402.43±0.650.51±0.060.55±0.196.97±0.01
    石灰岩夹白云岩0~106.31±2.341.46±0.781.10±0.166.71±0.0731.40±0.0585.07±0.0235.44±0.0711.58±0.06
    10~204.41±1.461.11±0.540.99±0.226.64±0.18
    20~304.29±0.721.07±0.471.05±0.106.60±0.0223.37±0.08101.17±0.1627.99±0.0810.46±0.05
    30~404.36±1.011.20±0.030.87±0.266.92±0.08
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    表  3  不同岩性条件植物概况

    Table  3.   Overview of plants in different lithological conditions

    岩性条件物种数科数属数乔木灌木藤本草本
    纯石灰岩563545261848
    石灰岩夹白云岩443342191546
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    表  4  纯石灰岩生境下乔木层优势种生态位重叠

    Table  4.   Niche overlap of dominant tree species in pure limestone habitat

    A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10
    A11.000
    A20.0001.000
    A30.3120.0681.000
    A40.0000.2960.0151.000
    A50.0000.3550.0000.0001.000
    A60.0000.4730.0260.6440.0001.000
    A70.2050.1520.0000.0000.0000.1301.000
    A80.0000.3690.0360.4350.0000.6770.3001.000
    A90.3430.1100.4570.0000.0000.1430.0000.3001.000
    A100.0000.6020.0000.0440.4460.2310.1740.0000.1301.000

    注:A1.蚬木,A2.滇琼楠,A3.岩柿,A4.粗柄槭,A5.黄毛楤木(Aralia decaisneana),A6.朴树,A7.桂木,A8.圆叶乌桕,A9.金丝李,A10.潺槁木姜子,其中,灰色阴影部分为中高重叠指数,下同。

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    表  5  石灰岩夹白云岩生境下乔木层优势种生态位重叠

    Table  5.   Niche overlap of dominant tree species in limestone and dolomite habitats

    B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10
    B11.000
    B20.0361.000
    B30.0170.0651.000
    B40.2760.4720.0701.000
    B50.0940.2030.0000.1101.000
    B60.2270.4180.0880.5690.3341.000
    B70.3230.0000.0000.0000.0000.0001.000
    B80.0810.0000.0280.2050.1120.1210.0001.000
    B90.0440.0910.0000.6290.1720.2200.0000.0001.000
    B100.3170.0000.0000.2260.0000.0000.1170.0000.5031.000

    注:B1.蚬木,B2.秀丽锥,B3.圆叶乌桕,B4.山榄叶柿,B5.鱼骨木,B6.无患子,B7.楝树,B8.桂木,B9.美叶菜豆树,B10.任豆。

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    表  6  纯石灰岩生境下灌木层优势种生态位重叠

    Table  6.   Niche overlap of dominant shrub species in pure limestone habitat

    C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10
    C11.000
    C20.0001.000
    C30.0000.0001.000
    C40.0001.0000.0001.000
    C50.0000.0000.0000.0001.000
    C60.6460.0000.0000.0000.0001.000
    C70.0000.0000.0000.0000.3380.5411.000
    C80.0000.0000.7050.0000.0000.0000.0001.000
    C90.0000.0000.0000.0000.4080.3400.5410.0001.000
    C100.0000.0000.0000.0000.0000.0000.2020.0000.0001.000

    注:C1.米仔兰,C2.网络崖豆藤,C3.蚬木,C4.蒲桃,C5.粗叶榕(Ficus hirta),C6.黑面神,C7.葡萄叶艾麻,C8.金丝李,C9.老虎刺,C10.羊蹄甲。

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    表  7  石灰岩夹白云岩生境下灌木层优势种生态位重叠

    Table  7.   Niche overlap of dominant shrub species in limestone and dolomite habitats

    D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10
    D11.000
    D20.3521.000
    D30.3260.0001.000
    D40.4370.0000.2021.000
    D50.3350.0000.6910.0001.000
    D60.0250.4130.0000.0000.0001.000
    D70.7450.3210.1760.0680.0000.0001.000
    D80.0000.3220.0000.0000.0000.9850.0001.000
    D90.1950.7860.0000.0000.0000.7910.2670.7131.000
    D100.4170.0000.0000.9600.0000.0000.0000.0000.0001.000

    注:D1.山榄叶柿,D2.金丝李,D3.山茶,D4.羊蹄甲,D5.紫珠,D6.广西澄广花,D7.无患子,D8.树参,D9.葡萄叶艾麻,D10.鱼骨木。

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    表  8  纯石灰岩生境下草本层优势种生态位重叠

    Table  8.   Niche overlap of dominant herbaceous species in pure limestone habitat

    E1E2E3E4E5E6E7E8E9E10
    E11.000
    E20.0001.000
    E30.2560.0001.000
    E40.0000.9070.2501.000
    E50.1390.0000.0000.0001.000
    E60.3490.0000.1020.0000.0001.000
    E70.2220.0000.0000.0000.0000.1881.000
    E80.1920.0000.2790.0000.0000.0000.0001.000
    E90.0860.0000.2950.0000.0000.1930.0000.0001.000
    E100.1830.0000.2880.0000.7870.0000.0000.0000.0001.000

    注:E1.肾蕨,E2.海桐,E3.石山棕,E4.羊蹄甲,E5.水龙骨,E6.石韦(Pyrrosia lingua),E7.紫麻(Oreocnide frutescens),E8.粗叶榕,E9.铁角蕨(Asplenium trichomanes),E10.凤尾蕨。

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    表  9  石灰岩夹白云岩生境下草本层优势种生态位重叠

    Table  9.   Niche overlap of dominant herbaceous species in limestone and dolomite habitats

    F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10
    F11.000
    F20.0001.000
    F30.0000.2221.000
    F40.0000.1610.1211.000
    F50.0000.3260.0000.0001.000
    F60.0000.1470.1830.1540.0001.000
    F70.0000.2710.1350.0000.0000.0001.000
    F80.0000.3520.0000.0000.0000.0000.0001.000
    F90.0000.1290.0000.6640.0000.0000.3110.0001.000
    F100.0000.1840.1580.0000.0000.0000.8510.0000.0001.000

    注:F1.苎麻,F2.肾蕨,F3.麒麟叶,F4.槲蕨,F5.大果榕,F6.虾脊兰(Calanthe discolor),F7.羽节蕨,F8.菝葜(Smilax China),F9.羊蹄甲,F10.薯蓣。

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  • 收稿日期:  2021-03-17
  • 刊出日期:  2021-10-25

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