不同干扰强度对沙质海岸带植物物种β多样性的影响

2.2 数据统计方法 2.2.1 二元属性数据的β多样性测度
二元属性的数据又称 0、1 数据或有无数据。 在群落调查中只考虑某个物种的存在与否，而不管
其个体数目。 Jaccard 群 落 相 似 性 指 数 [31] ：
CJ = j /(a + b − j) ；
Sorenson 群 落 相 似 性 指 数 [32] ：
重要值指标根据野外取样资料进行各层次计 算，可分为4层：乔木层、灌木层、草本层和层间 植物[29]，其中将高度大于或等于6 m的划为乔木层、 低于6 m的乔木幼树幼苗、灌木划为灌木层，然后 进行种的重要值计算[30]，本研究仅对乔木层和灌木 层进行计算。
生态环境学报 第 19 卷第 11 期（2010 年 11 月）
1 研究区概况
研究区域位于福建东山岛赤山国有防护林场 附近(23°40′N、117°18′E)，位于福建省东南部沿海， 属于亚热带海洋性季风气候，干、湿季节较为明显， 多年平均降水量945 mm，大部分降雨集中于5—9 月份，11月至翌年2月份为旱季，多年平均蒸发量 为1 056 mm，多年平均气温为20.8 ℃，极端最高气 温为36.6 ℃，极端最低气温为3.8 ℃，终年无霜冻。 主要自然灾害为台风和干旱，台风多发生在7—8月 份，多年平均5.1次。土壤属于风积沙土，底土层常 有粗粒黄沙夹有砾石，持水保肥性能差。地带性植 被原为季风常绿阔叶林，现有沿海防护林以木麻黄 (Casuarina equisetifolia)林为主，林龄为30~50 a，树 高为9~15 m，胸径为25~40 cm，植物组成相对简单， 林下植被较少，成层性不明显。现有天然次生林的 植物组成较为丰富，成层性较好，主要乔木种群有
under different level of disturbance in tree layer and in shrub layer
层次 乔木层 Tree layer
种名 A 级 种名 B 级 种名 C 级 种名 D 级 Lig. 98 Lig. 33 Cae. 300 Cae. 300 Zaa. 4.8 Bab. 83 — — — —
据的 β 多样性测度弥补了这一缺点。 Bray-Curtis 指数[35]：
CN = 2 jN /(aN + bN) 。
式中，aN 为样地 A 的物种数目，bN 为样地
B 的物种数目， jN 为样地 A 和 B 共有种中个体数
S
∑ 目较小者之和，即 jN = min( jNa + jNb) 。 i =1 Morisita-Horn 指数[36]：
基金项目：国家“十一五”科技支撑计划专题（2009BADB2B0302）；福建省科技重点计划项目（2008N0002） 作者简介：高伟（1985 年生），男，硕士，从事恢复生态学研究。E-mail: gao01271@
*通讯作者：叶功富（1966 年生），男，教授级高工，博士，主要从事沿海防护林研究。E-mail: yegongfu@ 收稿日期：2010-11-03
1. 福建农林大学林学院，福建 福州 350001；2. 福建省林业科学研究院，福建 福州 350012
摘要：选择东山岛沙质海岸带 4 种不同干扰强度林分作为空间演替系列，采用样方法研究其 β 多样性的变化，结果表明：(1)
不同干扰强度林分的植物组成和重要值差别较大，在天然次生林的乔木层和灌木层中，潺槁木姜子(Litsea glutinosa)均是第
物种多样性是指地球上生物有机体的多样化， 是生物多样性研究的基础[6-7]。沙质地区具有独特的 植物区系特征[8-9]，包含一些稀有和濒危植物[10]， 近年来，其物种多样性研究受到了普遍关注[11]，很 多国家和地区都对此开展了专门的研究[12-15]。中国 在此方面的研究也逐步增多[16-18]。此外，作为自然 界的普遍现象，干扰(disturbance)的生态学意义近年 来成了学者们研究的热点，许多研究证明[19-20]，干 扰与物种多样性具有一定关系，不同干扰强度对物 种多样性有不同的影响，适度干扰可以增加物种多 样性。β多样性可以定义为沿着环境梯度的变化物 种替代的程度[21]，亦有人称其为物种周转速率、物
生态环境学报 2010, 19(11): 2581-2586 Ecology and Environmental Sciences
E-mail: editor@
不同干扰强度对沙质海岸带植物物种β多样性的影响
高伟1，叶功富2*，游水生1，韩孟孟1，杜林梅1，辛秀1
的沿海防护林体系提供了基础资料。
关键词：沙质海岸带；潺槁木姜子；木麻黄；重要值；β多样性测度
中图分类号：Q948
文献标志码：A
文章编号：1674-5906（2010）11-2581-06
海岸带作为人类与海洋生态系统的过渡区域， 是能量、物质交换激烈的地带，是全球生态、经济 及社会可持续发展系统中举足轻重的组成部分。福 建省海岸带长3 000多千米，其中500多千米属于沙 质海岸，由于特殊的地理位置，沙岸地区人民生活 和工农业生产常受台风、暴雨、风暴潮等灾害性天 气的严重影响，改革开放以来，沿海木麻黄 (Casuarina equisetifolia)防护林的建立在缓解东南 沿海生态环境恶化，弥补海岸带生态脆弱性，改善 沿海地区人民生活环境和保障农业可持续发展中 发挥了至关重要的作用。但是由于长期的纯林经 营，生物多样性下降、地力衰退、病虫害频发等一 系列问题逐渐出现，严重影响了防护林的稳定性， 防护林可持续经营面临严峻挑战，因此构建既稳定 又高效的森林防御体系已势在必行[1-5]。
S
C M H = 2 ∑ (an i ⋅ b n i ) /[(d a + d b )aN ⋅ bN ] i=1
。式中，ani 和 bni 分别为 A 和 B 样地中第 i 种的
个体数目。
∑ d a
2 i
/ a N 2 ， db =
S
bni2 / bN2
i =1
i =1
2.3 数据处理
在 SPSS13.0 中进行方差分析与 DUNCAN 法多
一优势种，重要值分别为 98 和 137，群落结构稳定；择伐干扰群落中，潺槁木姜子变为乔木层第三优势种，重要值为 33，
灌木层中仍为第一优势种，重要值为 128；皆伐干扰群落中其优势地位逐渐降低，乔木层已无潺槁木姜子的分布，群落结构
简单、稳定性差；(2)β 多样性(CJ、CS、βWS、βC、βR、CN、CMH)测度表明，随着干扰强度的增大，群落间物种更替速率由低 到高呈现增大趋势，物种变化较大，共有种逐渐减少；研究结果支持了“初始植物区系”学说，为选择合适树种构建稳定高效
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潺槁木姜子(Litsea glutinosa)、朴(Celtis sinensis)、 榕树(Ficus microcarpa)、黄连木(Pistacia chinensis)、 算 盘 子 (Glochidion puberum) 、 莿 柊 (Scolopia chinensis)、鹅掌柴(Schefflera octophylla)等；主要灌 木 种 群 有 九 里 香 (Murraya exotica) 、 簕 党 花 椒 (Zanthoxylum avicennae) 、 露 兜 树 (Pandanus tectorius) 、 黄 栀 子 (Gardenia jasminoides) 、 香 椿 (Toona sinensis)、朱砂根(Ardisia crenata)等；主要藤 本 有 菝 葜 (Smilax china) 、 白 簕 (Acanthopanax trifoliatus) 、 帘 子 藤 (Pottsia laxiflora) 、 雀 梅 藤 (Sageretia thea)、鳝藤(Anodendron affine)、羊角藤 (Morinda umbellata)、流苏子(Coptosapelta diffusa)、 小 果 蔷 薇 (Rosa cymosa) 等 ； 草 本 主 要 有 火 炭 母 (Polygonum chinense)、荩草(Arthraxon hispidus)、仙 人 掌 (Opuntia dillenii) 、 沿 阶 草 (Ophiopogon bodinieri)、龙舌兰(Agave americana)、凤尾蕨(Pteris nervosa)、金星蕨(Parathelypteris glanduligera)、麦 冬 (Ophiopogon japonicus) 、 野 古 草 (Arundinella anomala) 、 肿 柄 菊 (Tithonia diversifolia) 、 芦 苇 (Phragmites australis)等。
2 研究方法
2.1 样地设置与调查方法 本研究采用永久样地法，在充分踏查的基础
上，选取 4 种不同干扰强度的林分作为空间分布系 列，即 A 级：天然次生林，该林分长期受到村民的 有意保护，受干扰较小，基本代表了原有地带性植 被的特征；B 级：20 世纪 60 年代于天然次生林中 择伐部分大树人工补植木麻黄、湿地松与莿竹等， 之后保护至今；C 级：20 世纪 60 年代皆伐天然植 被人工种植木麻黄，之后进行保护，林下植被得到 一定程度的自然恢复；D 级：20 世纪 60 年代皆伐 天然植被人工种植木麻黄，之后林下植被受到频繁 的人为干扰。2009 年 9 月在不同干扰强度林分中选 取有代表性的群落进行样地设置，每个处理分别设 置 3 块 20 m×20 m 的样地，每个样地内划分 5 m×5 m 的小样方 16 块，共 48 个小样方，取样表现面积 为 1 200 m2，4 个处理总面积为 4 800 m2。在各小样 方内，对各层植物物种均采取每木(株)调查，包括 样方内出现的所有乔木、乔木幼树幼苗、灌木、草 本、藤本等，记录每个个体的高度、胸径、冠幅和 生活力等指标，野外调查于 2009 年 9—11 月完成。
重比较，在 Excle2003 软件中作图。