南亚热带城市森林树附生苔藓植物多样性及其对环境响应研究

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuligen
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全球城市化进程加快的背景下,城市发展带来的热岛效应、生境破碎化、土地利用转变等各种威胁为城市生物的生存带来了挑战,如何对城市生物多样性进行保护和恢复越来越受到人们的重视。树附生苔藓植物是森林生态系统中重要的组成部分,具有重要的生态功能和作用,但其对环境变化的敏感性使其生存和发展易受全球城市化的影响。本文选择南亚热带典型的城市森林——羊台山城市森林,重点对该区域中树附生苔藓植物多样性、树干分布、附主专一性、不同林分中物种组成及主要环境因子的影响等进行了研究。我们希望通过城市森林中树附生苔藓植物多样性特征和不同尺度栖息环境下分布特征的研究,了解其对城市环境的响应,为未来城市地区树附生苔藓植物多样性保护和恢复提供理论依据。通过调查,共记录16科26属38种树附生苔藓植物,其中藓类26种,苔类12种。植物区系的地理成分显示羊台山苔藓植物区系热带类型成分占主导地位。总体树附生苔藓植物生活型不丰富,仅发现细平铺型、丛集型、粗平铺型、悬垂型4类,分别有24、10、3、1种。除了悬垂型,大部分苔藓植物生活型偏向于耐旱型,揭示了城市环境对树附生苔藓植物生活型的的筛选作用。与周边地区对比,羊台山树附生苔藓植物物种丰富度低于香港大帽山,与肇庆黑石顶相近,与黑石顶地区共有种最多。因此,尽管羊台山城市森林树附生苔藓植物多样性水平不低,但物种可能朝着趋同化的方向发展。通过对树干不同方向和不同高度上树附生苔藓植物物种丰富度和丰度的统计分析,发现树附生苔藓植物偏好于定殖树干北部和树干基部,并且不同方位的物种组成上有差异性。树干16个小样方中,在树干北部0.3m处的样方中拥有最多物种数(31种)和丰度占比(18.0%)。利用Jaccard和Bray-curtis相似性指数,检验了树干不同高度之间、不同方向之间的树附生苔藓植物物种组成差异,发现树干基部(0.3m)和上部(1.8m)之间、树干北部和南部之间物种组成差异性最大。树干南+北部组合苔藓物种数、丰度分别占总调查数94.7%和50.1%。根据对附主树木的统计,共调查到29种,其中次生树木20种,人工栽培树木9种。次生树木中附生苔藓种类最丰富的树种是浙江润楠(Machilus chekiangensis)和水翁(Syzygium nervosum),均为11种;人工栽培树木中最丰富的是龙眼(Dimocarpus lo ngan)和木荷(Schima superba),分别为22种、17种。树附生苔藓植物中矮锦藓(Sem atophyllum subhumile)和短叶毛锦藓(Pylaisiadelpha yokohamae)均在17种树木上附着,定殖树木种类最丰富;另外有16种仅在1种树木上发生定殖。基于去除趋势对应分析(DCA)结果显示,部分附生树种与苔藓物种之间具有相关性,这种偏好可能是由于树木的某种特征或者群落环境因子造成的。利用Kruskal-Wallis非参数检验和Mann-Whitney检验,对不同林分中树附生苔藓植物物种丰富度和丰度的差异性进行检验。结果发现城市果园中树附生苔藓植物物种丰富度显著高于其他次生林,丰度显著高于同龄次生林。果园中树附生苔藓植物Shannon指数显著高于水团花林和锥林,与其他林分无显著差异;均匀度显著高于锥林,与其他林分无显著差异;特有种数量龙眼林中最高,拥有10种,其他林分均显示没有或者只有1种。采用非度量多维标度(NMDS)和相似性分析(ANOSIM),结果显示不同林分树附生苔藓植物物种组成差异显著。应用典范对应分析(CCA)对不同林分中树附生苔藓植物分布差异进行了解释。影响不同林分树附生苔藓植物群落组成差异主要因素是林内小气候与地形因子。通过不同环境因子与树附生苔藓植物物种丰富度和丰度之间的相关性,探讨了在城市地区人工林中样地水平影响树附生苔藓植物定殖的因素,并利用不同计数模型模拟不同环境因子对树附生苔藓植物的发生附着和生长的影响。结果表明,木荷林有17种苔藓,总体上物种较为丰富,但是部分广泛分布物种占主导地位。在样地水平上,与城市建成区距离、海拔高度、小气候因子、郁闭度等环境因子与树附生苔藓植物的丰度有较强的相关性,与物种丰富度的关系较弱。Hurdle模型(HP和HNB)能很好的模拟树附生苔藓植物的定殖和生长,影响城市环境下人工林中树附生苔藓恢复的关键因素是树木特征、小气候和人为干扰。为了保护和恢复城市森林中附生植物的多样性,在造林工作的早期阶段,需要采取诸如培育和保护大树、促进郁闭树冠、控制人为干扰以及其他调节附生植物适宜栖息地的措施。要恢复城市生物多样性,促进城市附生植物的生态演替,还要考虑城市环境因素对树附生苔藓植物的定殖影响。
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