景觀異質(zhì)性對植物多樣性影響的多尺度分析——以鞏義市為例.pdf

1、景觀生態(tài)學中，景觀異質(zhì)性是景觀生態(tài)學研究的基礎，生態(tài)系統(tǒng)服務是落腳點，生物多樣性是景觀生態(tài)格局和生態(tài)系統(tǒng)服務之間的紐帶。非農(nóng)植物是非農(nóng)生境中最重要的組成部分，非農(nóng)植物群落的存在對農(nóng)業(yè)景觀的生態(tài)系統(tǒng)過程、功能、服務及其維持均具有重要意義。
　　本研究選取黃河中下游山地丘陵區(qū)的鞏義市農(nóng)業(yè)景觀生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，采用典型樣地法對灌草叢、人工林和農(nóng)田邊三種不同干擾背景下的自然、半自然生境內(nèi)的植物物種進行了調(diào)查。依據(jù)研究區(qū)實際情況，在野外調(diào)

2、查的基礎上，確定了研究區(qū)景觀分類系統(tǒng)。將研究區(qū)分為:水澆地景觀、旱地景觀、果園景觀、林地景觀、灌木林景觀、草地景觀、河流景觀、坑塘景觀、溝渠景觀、灘地景觀、建設用地景觀、道路景觀和裸地景觀類型，共13種景觀類型，基本上能夠代表鞏義市的實際情況。
　　論文首先對鞏義市1990-2011年各景觀類型面積的時間動態(tài)變化和空間異質(zhì)性特征進行分析，然后分析了研究區(qū)物種多樣性變化特征和不同生境間群落異質(zhì)性的差異，最后基于景觀生態(tài)學原理，在地理

3、信息系統(tǒng)技術支持下、借用Fragstats4.1軟件，分別以每個采樣點為中心，從150m、250m、500m、750m、1000m、1250m、1500m七個不同幅度，提取出表征斑塊大小類指數(shù)、景觀形狀類指數(shù)、邊緣對照類指數(shù)、相似度指數(shù)、基質(zhì)類指數(shù)和景觀多樣性指數(shù)共6類52個指數(shù)，在Canoco4.5中應用冗余分析(RDA)，得出不同生境類型下，與植物物種起顯著作用的指數(shù)。
　　研究表明:
　　(1)鞏義市以農(nóng)業(yè)景觀為主，且

4、景觀基質(zhì)為旱地。近20年間，旱地景觀面積變化最大，減少了10％左右，建設用地和道路景觀面積大幅度增加。平原和河川地區(qū)的景觀類型，以水澆地、建設用地和旱地景觀為主，丘陵地區(qū)中，旱地景觀面積最大，為19346.45 hm2，占丘陵地區(qū)的總面積的42.91％，是丘陵地區(qū)的優(yōu)勢景觀類型;其次是建設用地景觀類型，低山地區(qū)和中山地區(qū)景觀類型分布比較相似，優(yōu)勢景觀類型是有林地。
　　(2)本研究采用Shannon's多樣性指數(shù)(SHDI)、Sh

5、annon's均勻度指數(shù)和蔓延度指數(shù)（CONT）對研究區(qū)景觀的空間組成異質(zhì)性和構(gòu)型異質(zhì)性進行分析。研究得出，該區(qū)整體景觀Shannon's均勻度指數(shù)為0.7483，蔓延度指數(shù)(CONT)為58.6841，Shannon's多樣性指數(shù)(SHDI)為1.9194，邊緣對照指數(shù)（ECON_MN）為73.8974。不同的地貌類型之間各個指數(shù)會有不同幅度的波動。
　　(3)該區(qū)農(nóng)業(yè)景觀中非農(nóng)生境具有較高的物種豐富度，但不同生境類型之間具有一

6、定的差異。灌草叢生境具有最高的物種豐富度和多樣性，人工林具有較高的群落蓋度，農(nóng)田邊緣群落組成的變化幅度和分化程度最大（β多樣性指數(shù)最高）;人工林和農(nóng)田邊緣生境間的群落相似性極高，但其群落蓋度和優(yōu)勢種組成具有顯著差異，灌草叢作為一種自然生境，與其它生境相似性較低。
　　(4)不同尺度，景觀結(jié)構(gòu)對物種多樣性影響變化顯著。灌草叢生境，在500m-750m范圍內(nèi)，SHAPE_ AM指數(shù)和PARA_ AM指數(shù)能夠很好的解釋物種多樣性，解釋量

7、為33.6％;人工林生境，SHAPE_AM指數(shù)、AREA_CV指數(shù)、SIMI指數(shù)和PAFRAC指數(shù)在1000m-1250m范圍內(nèi)對物種多樣性的解釋量達到48.1％;農(nóng)田邊生境，GYRATE_ CV指數(shù)、ENN_CV指數(shù)、PARA_MN指數(shù)和FRAC_ AM指數(shù)在750m-1250m范圍內(nèi)對物種多樣性影響顯著，解釋量為32％。特別是，辛普森多樣性指數(shù)(SIDI)與灌草叢物種多樣性在750m-1250m范圍內(nèi)作用顯著，ENN_CV指數(shù)僅對農(nóng)