鼢鼠土丘植物群落恢复演替过程中的物种—多度分布及其与鼠丘面积的关系

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随着恢复演替的进行,植物群落物种总多度、丰富度和多样性指数都会发生变化。种-面积理论和岛屿生物地理学理论也都告诉我们,随取样面积和岛屿大小的变化,群落全部物种总多度、丰富度和多样性指数也存在一定的变化规律。鼢鼠土丘可以看做是草甸上的微型岛屿,演替时间和土丘的面积对鼢鼠土丘植物群落的物种总多度、丰富度和多样性指数指数有怎样的影响?这两个因素又对群落的物种-多度分布影响如何?为了回答这些问题,探讨鼢鼠土丘植物群落演替的生态学过程,本文调查了不同演替阶段和不同面积的鼠丘植物群落的物种总多度和丰富度,并用几何级数模型、断棍模型、中性模型等七个模型对多度数据进行拟合,分析了随演替进行和鼠丘面积改变群落物种-多度分布的变化以及群落中资源的分配方式。同时还将物种-多度分布曲线和被普遍应用的物种多样性指数相结合来探讨群落物种多样性随演替进行和鼠丘面积变化发生的改变。结果显示:(1)随演替进行群落的物种总多度和丰富度显著增大,Shannon-Weiner指数逐渐变大并阶段4开始趋于平缓,在阶段7稍微下降。物种-多度分布曲线的斜率和Shannon-Weiner指数展示了相同的变化趋势。中等程度的干扰增大了群落物种多样性。物种-多度分布曲线的斜率和均匀度指数反应出的群落物种均匀性变化趋势不同,说明单独用均匀度指数来表征群落物种均匀性不一定合理。这一结果与鼠丘面积大小对植物群落均匀度的影响的研究结果一致。(2)鼠丘面积大小对植物群落的多样性和物种-多度分布没有显著的影响。但阶段6的鼠丘植物群落的物种-多度分布曲线随面积加大相邻级别的面积之间曲线差异变大,双样本独立性检验的P值逐渐变小。不同面积的阶段3鼠丘的植物群落物种-多度分布无此规律。误差分析可知,阶段3鼠丘上的群落物种多样性比阶段6鼠丘上的表现出更大的波动性。(3)在植物群落随演替时间变化的研究中,基于生态位理论的几何级数模型可以拟合大部分阶段的数据;断棍模型、正态分布模型和随机分配模型都只能拟合演替前期的数据;中性模型、幂分割模型和对数级数模型对任何阶段的拟合度都不好。说明鼠丘植物群落构建中生态位过程起主要作用,而且群落的资源分配方式以确定性的为主。通过物种-多度分布格局分析本文研究的演替中没有体现中性过程。(4)在植物群落物种-多度分布随鼠丘面积变化的研究中,模型拟合的结果与演替时间对群落物种-多度分布的影响的结果相似,可以很好地拟合群落多度数据的模型都是基于生态位理论提出的模型,中性模型和统计模型拟合地都不好。无论是阶段3还是阶段6鼠丘的植物群落,能够拟合群落物种-多度分布的模型随面积变化稍有改变,面积最小的鼠丘植物群落可以被更多的模型拟合。
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