不同火烈度下山西太岳山油松林灌木层物种多样性和叶功能性状

摘要

【目的】林火是森林生态系统重要的干扰因子，灌木作为森林群落重要的组成部分，研究火后灌木物种多样性以及叶功能性状的变化，可为火后林下灌木层植被的恢复提供科学依据。【方法】以山西太岳山油松林灌木优势种为研究对象，对不同火烈度（对照、轻、中、重度火烧）样地进行物种多样性调查及样品采集。计算4种多样性指数（Shannon指数、Simpson指数、Pielou指数、Margalef指数），测定优势灌木叶片的8个叶功能性状指标（叶磷含量、氮磷比、叶钾含量、叶氮含量、叶有机碳含量、叶干物质含量、叶厚度、比叶面积）。运用方差分析、多元回归分析研究物种多样性与叶功能性状在不同火烈度之间的差异显著性、变化及变异情况，采用相关性分析探究物种多样性间、叶功能性状间及其两者间的关系。【结果】（1）Pielou指数在重度火烧时具有最大值0.90，其大小按顺序为重度>中度>对照>轻度，而Shannon指数、Simpson指数、Margalef指数均在中度火烧时出现最大值1.65、0.74、1.43，且均有中度>重度>对照>轻度的规律。不同火烈度间的物种多样性指数具有不同的差异显著性（P <0.05）。（2）叶有机碳含量（5.00%）变异系数最小，比叶面积（20.30%）变异系数最大。（3）除叶钾含量之外，其余叶功能性状在不同火烈度间均差异显著。随着火烈度的增加，叶干物质含量、叶磷含量、叶厚度逐渐增大，而叶有机碳含量先减小后增大。（4）叶功能性状之间、物种多样性指数之间、叶功能性状与物种多样性指数间均具有较强的相关性。【结论】火烈度对灌木层物种多样性、叶功能性状均具有显著影响，叶功能性状与物种多样性间存在较强的耦合关系。

关键词

火烈度 / 灌木 / 物种多样性 / 叶功能性状 / 相关性分析

基金资助

国家自然科学基金项目（32271890）