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植物功能多样性作为生物多样性的重要组成部分,是联系生物多样性和生态系统功能的关键性因素。但是,其定义、度量方法等仍存在很多争论。
本文在查阅大量文献的基础上,系统地介绍了它的概念、现存的度量方法以及应注意的问题。其次分析了功能多样性度量的8种方法:物种丰富度、功能类型多样性、功能群丰富度、功能属性多样性指数(FAD)、Raos的二次方程指数、群落功能特征加权平均指数、基于树状图的功能多样性指数(FD)和基于最小生成树的功能多样性指数(FDM)。在此基础上提出了模糊等价聚类的功能多样性指数。最后对庞泉沟自然保护区华北落叶松林的功能多样性进行了研究。
用FAD、Raos、SL、CL、UPGMA、UPGMC、Median、FDM、Fuzzy指数法度量的庞泉沟自然保护区华北落叶松林的功能多样性与物种丰富度和物种多样性均相关,是物种丰富度和物种多样性的一元线性增函数。但是,不同的指数法获得的功能多样性随物种丰富度增加的程度上存在一定的差异,增加程度从大到小依次为:FAD>CL>UPGMA>Media>UPGMC>SL>FDM>Fuzzy,功能多样性随随物种多样性的增加程度从大到小也呈现上述相同的顺序。对于物种的均匀度来说,SL、CL、UPGMA和FDM指数法与均匀度相关,FAD、Raos、Media、UPGMC和Fuzzy指数法与均匀度不相关。对FAD、Raos、SL、CL、UPGMA、UPGMC、Median、FDM、Fuzzy指数法进行Spearman相关检验后发现,这些指数之间都存在显著的相关关系,因此本研究认为这几种指数法都是较为有效的功能多样性度量方法,在实际研究中可以同时选取几种指数方法来共同评估功能多样性。模糊等价聚类指数法与其它指数法显著相关,也有效地度量了华北落叶松林的功能多样性,但是该指数法的优越性需在以后的研究中进一步的探究。
应用TWINSPAN将华北落叶松林划分为6个群落类型,研究发现不同群落类型功能多样性具有显著的差异。从群落Ⅰ到群落Ⅴ功能多样性明显降低,群落Ⅵ的功能多样性又高于群落Ⅴ。结合野外实际调查发现群落的功能多样性差异主要受海拔因子的影响:群落Ⅰ的海拔最低,为1819~1838m。群落Ⅴ的海拔最高,为2392~2600m。群落Ⅵ的海拔为2280~2300m,低于群落Ⅴ的海拔。
文中最后探讨了华北落叶松林功能多样性对环境因子的响应,发现植物功能多样性随着海拔的增加显著的下降。随着坡度的增加也具有显著下降的趋势。