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山西色季拉山西坡种子植物区系研究

物种多样性的高度梯度模型和影响因素是对物种多样性的保护的基本问题，一直为生态学家所关注（aowei等人，1999）。国内外学者对物种多样性的海拔梯度格局进行了大量研究(Rahbek,1995;Kessler,2000;沈泽昊等,2001;Bachmanetal.,2004;唐志尧等,2004;赵淑清等,2004;Brehmetal.,2007;Naniwadekaretal.,2007),结果表明,不同研究区、不同山体、不同海拔范围物种多样性的海拔梯度格局变化较大,驱动因子也不尽相同(Sandersetal.,2003;Rahbek,2005)。常见的物种多样性海拔梯度格局有:1)物种多样性随海拔的升高而降低(Rahbek,2005);2)物种多样性随海拔的升高而升高(Sandersetal.,2003);3)单峰曲线(Whittaker,1960);4)没有明显的相关性(Zhaoetal.,2005)。研究各个地域的物种丰富度海拔梯度格局是探索全球物种丰富度海拔梯度分布规律的重要手段。

色季拉山属东喜马拉雅北翼山地森林及高山生态系统的典型代表地区,发育了完整的原始山地垂直生态系统,孕育了丰富的野生动植物资源。较轻的人为干扰使得该地区森林生态系统基本保持原始状态。独特的地理、气候及植被条件使色季拉山成为山地植物多样性垂直分布格局研究的理想场所。到目前为止,有关色季拉山的研究主要集中于色季拉山区土壤性状(方江平,1997)、森林植被类型(徐凤翔,1992)及其分布、植被类型的性质以及植物区系(柴勇等,2004;罗建等,2006)、植物种质资源评价(鲍隆友等,2003)、急尖长苞冷杉(Abiesgeorgeivar.smithii)林的种群结构与动态(任青山等,2007)、森林生态系统的养分循环(钟国辉等,2004)等,而关于色季拉山物种多样性垂直分布的研究未见报道。本研究对色季拉山西坡不同海拔范围做群落调查,探讨色季拉山西坡物种多样性的垂直分布规律,并通过环境因子解释其成因。本研究可为物种多样性的海拔梯度格局研究积累基础资料。

1苏集山5.2年4年4月15月,土壤条件及气象条件

色季拉山位于藏东南林区腹心地带(94°25′—94°45′E,29°35′—29°57′N),南北长约41km,东西宽约32km。山脉走向西北至东南。该区22年平均气温8.5℃,7月平均气温15.5℃,1月平均气温0.2℃,极端最高气温30.2℃,极端最低气温-15.3℃。年降雨量由西南、西、东和东南逐渐增加,分别为500,600~800,800~1000和1000~1200mm,平均相对湿度63%,年平均风速1.7m·s-1,最大风速20m·s-1,年日照2022.2h,日照率为46%。色季拉山垂直气候带明显,森林分布线4300~4500m以上为高山(高原)寒带,3000~4300m处为亚高山(高原)寒温半湿润区,西坡海拔2800~3000m处河谷为山地温带半干旱半湿润区,东坡海拔2500~3000m处及西坡3000m以下的湿润支沟为山地温带半湿润区,在东坡海拔2100~2500m处沟谷属于山地暖温带半湿润区。土壤垂直带随气候带变化也极为明显:海拔4000m以上主要为高山荒漠土,缓坡和积水洼地有高山草甸土分布;海拔3300~4000m处为酸性棕壤;海拔2500~3300m处为山地棕壤。

2群落调查与分析

在色季拉山西坡,以海拔3000m为起点、4800m为终点,沿海拔梯度每间隔100m设置3块20m×20m样地,共计57块样地。在每块样地中利用网格样方法将其分割成4个10m×10m的小样地,在小样地内对树高1.3m的所有乔木和灌木进行每木检尺,乔木记录内容包括物种名称、树高、胸径,灌木记录内容包括物种名称、树高、胸径及盖度。草本则在小样地内记录所有物种,同时估测每个物种的相对多度、平均高度及盖度。在群落调查的同时,记录样地所在的生境条件,如海拔、郁闭度、坡向、坡位、坡度、经纬度及群落名称等。

以样地为单位分别计算物种的重要值,利用TWINSPAN进行群落分类;以样地为单位统计每种植物的个体多度,建立样地-物种矩阵,同时选取海拔、郁闭度、坡向、坡位及坡度为环境因子,建立样地-环境因子矩阵,应用除趋势对应分析(detrendedcorrespondenceanalysis,DCA)法排序各群落的相对多度在不同生境中的分布和相关性,分析它们与环境因子之间的关系。

选择物种丰富度、Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson指数(D)及β多样性指数(β)作为多样性指标:

式中:s为样地中的