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随着城市化进程的日益加快,造成的生境丧失比其他因素更具有持久性,由此导致植被的破碎化日益严重。城市及近郊保留下来的残存自然植被无疑保存着最多的地带性特征,是区域生物多样性最高的核心区。 本文以江淮丘陵地区自然山地残存植被为研究对象,以合肥市大蜀山和肥西县紫蓬山山体植被为契入点,对森林群落物种多样性特征及分异进行了系统研究。大蜀山是位于合肥市的一座孤岛状山体,肥西县紫蓬山为大别山的东向余脉,二者是研究江淮丘陵地区残存植被物种多样性特征和植被发育的理想场所。研究结果可为该区森林植被的科学管理以及受损、退化植被的生态恢复提供科学依据和理论基础。 采用样方法和固定样地法相结合,野外实验和室内数据分析相结合、定性与定量相结合的研究手段,从残存植被物种多样性组成及地理成分、入侵种类型、物种多样性变化特征、群落分布格局、种群不同更新类型及数量动态等方面分析森林群落物种多样性特征和分异。主要研究结果如下: 1.对大蜀山孤岛状山体残存植被物种多样性组成及地理成分研究,共有维管束植物508种,植物区系地理成分表现出北亚热带植物区系明显过渡性特征。植物区系R/T值为0.6429,其热带性质大于安徽岳西鹞落坪和萧县皇藏峪,小于滁州琅琊山和江苏南京幕府山,与南京紫金山较为接近。大蜀山外来入侵植物有20种,主要来源于美洲地区,其次是欧洲。入侵种表现出不同的分布密度和分布格局。 2.对植被优势种和伴生种的植物学特性研究,壳斗科、榆科、金缕梅科、槭树科和椴树科等树种是构成落叶阔叶林乔木层的主要成分。群落基本建群种为壳斗科的栓皮栎、小叶栎和麻栎,榆科的大叶榉和朴,金缕梅科的枫香、椴树科的短毛椴和槭树科的五角枫等。五角枫和短毛椴表现出顶极种特征,黄檀、朴、黄连木和化香具有先锋种的特征。枫香群落、大叶榉群落分布在相对稳定的生境中,小叶栎群落分布于干扰频繁的地形单元,短毛椴群落、五角枫群落分布在立地条件较为严峻的地形单元。 3.紫蓬山栓皮栎林固定样地研究表明,维管束植物有81种,仅含1个种的科属较多,栓皮栎为群落建群种。从物种多度来看,个体数超过100株的物种共4个树种,从大到小依次为栓皮栎、白檀、杉木和化香。木本植物胸高断面积为20.9249 m2.hm-2。其中,栓皮栎的胸高断面积为17.9381 m2.hm-2,占总胸高断面积的85.73%,其余物种胸高断面积均小于1m2.hm-2。 4.采用“空间差异代替时间变化”研究方法,对落叶阔叶林演替序列群落物种多样性变化规律研究表明,从马尾松林向针阔混交林、麻栎林的演替过程中,群落乔木层Shannon指数分别为1.9572、1.4849、0.7384,呈降低的趋势;而短毛椴林乔木层Shannon指数为1.6943。麻栎林乔木层的物种丰富度和多样性指数显著低于其他3个群落(P<0.05),均匀度显著低于马尾松林和短毛椴林(P<0.05)。4种群落灌木层、草本层之间的多样性和均匀度差异均不显著(P>0.05),灌木层物种多样性以马尾松林最高、短毛椴林最低;草本层的物种丰富度、多样性和均匀度均以马尾松林最高。处于演替顶极群落的物种多样性并不是最高,群落演替过程的稳定性和多样性有着更为复杂的关系。 5.群落优势种表现出多种更新类型,大叶榉、枫香和小叶栎种群更新类型均为逆-J型,个体径阶连续分布,为成熟稳定类型。五角枫和短毛椴种群表现为间歇型,更新具有波动性和机会性。马尾松、火炬松和栓皮栎种群表现为单峰型,缺乏小径级后继更新个体。 6.对优势种群数量动态研究,栓皮栎种群以中龄、成熟个体数量较多,数量动态指数(Vpi)为0,死亡率高峰出现在第Ⅲ、Ⅴ径级,存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型。大叶榉种群呈增长型,数量动态指数(Vpi)=2.7%,更新个体丰富,存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型。短毛椴种群成年个体数量丰富,数量动态指数为1.73%,存活曲线趋于Deevey-Ⅰ型,种子向幼苗的转化率低。五角枫种群以中老龄立木为主,数量动态指数为2.42%,幼龄阶段发展不稳定,种群存活曲线趋于Deevey-Ⅰ型。