金沙江干热河谷植物α多样性和群落谱系结构对环境因子的响应

摘要

【目的】探究干热河谷植物物种α多样性和谱系结构的海拔梯度格局，定量识别与分析驱动植被垂直分布的关键环境因子，以期为中国干热河谷区的植被研究理论创新与生态环境保护恢复提供重要参考。【方法】在金沙江永仁段干热河谷典型地区石坎子大箐流域沿着1 200～1 800 m设置7条垂直海拔梯度样带，通过典型样地的植物群落、生境调查，结合云南永仁自然资源要素综合观测研究站气象等长期定位观测数据，从物种组成、群落α多样性和谱系结构3个维度来揭示干热河谷区植物多样性的海拔分布格局，并通过相关性分析和冗余分析进一步探究植物多样性和谱系结构对气候、地形、土壤等因子的响应机制。【结果】（1）样地植物物种共有34种，分属于23科33属，禾本科和豆科在研究区植物分布中占有重要地位，且在各海拔梯度的分布中均扮演重要角色。（2）群落总盖度、灌木层盖度和海拔呈正相关关系，草本层盖度则呈相反趋势。这表明低海拔以耐旱草本为主，海拔升高改善了生境，灌木占比提升。（3）物种丰富度指数、Shannon-Wiener物种多样性指数、Simpson生态优势度指数和Pielou群落均匀度指数随着海拔梯度的增加均呈现先增加后减小的趋势，整体呈“中峰模式”，各指数均在1 500～1 700 m处出现峰值，中海拔生境最优，物种多样性最高。（4）净种间亲缘关系指数NRI在海拔1 200～1 700 m范围内均为正值，1 800 m处为负值，表明随着海拔的升高群落谱系结构呈先聚集后发散的趋势，影响主导因素由生境过滤变成种间的竞争排斥作用。（5）气温年较差作为主导因子，对α物种多样性和谱系结构的解释度为21.3%；另外，土壤pH、土壤厚度也是影响α物种多样性和谱系结构的重要因子。【结论】干热河谷区植被整体稀少，木本植物中的豆科物种在各海拔段均广泛分布，可作为干热河谷植被恢复的先锋树种。谱系结构在低海拔的干热河谷区聚集，表明干热河谷植被群落的构建受生境过滤的控制，建议积极关注气温年较差、土壤pH和土壤厚度等关键因子变化，以服务于金沙江干热河谷区植被恢复。

关键词

金沙江干热河谷 / 物种多样性 / 谱系结构 / 生境因子 / 冗余分析 / 植被恢复