绿阔叶林木本植物的生境相关性分析(3)

大样地文献

136 生 物 多 样 性 Biodiversity Science 第19卷

图1 百山祖监测样地的等高线图(上)和三维地图(下)

Fig. 1 Contour map (up) and perspective diagram (down) of the Baishanzu forest dynamics plot

该地年均气温12.8℃, 年降水量为2,341.8 mm, 相对湿度为84%, 10℃以上年积温3,653.3℃, 极端高温32℃, 极端低温–13℃, 无霜期187 d。由于受人类长期开发的影响, 百山祖低山地带的典型常绿阔叶林所剩无几, 目前该区域仅在北坡海拔1,300–1,700 m的范围内还保存着较大面积的中山常绿阔叶林, 具有重要的保护和研究价值(徐敏等, 2007)。因此, 中科院植物所、浙江大学、温州大学和百山祖管理处合作于2002年7–8月和2003年7–8月在该区域建立了5 ha (250 m × 200 m)固定样地, 对百山祖地区生物多样性进行长期监测, 该样地是“中国森林多样性长期监测网络”的一部分。整个样地建设的方法参照CTFS(Center for Tropical Forest Science)的建设方案(Condit, 1998)进行。 1.2 样地调查

样地于2003年建成, 2008年完成第一次普查。调查样地中所有的乔木、高度大于2 m(或胸径大于1.0 cm)的灌木和藤本植物, 均包括死亡个体, 挂牌标记, 记录种名、标牌号、胸径DBH(实测)、树高(估测)、冠幅(估测), 以及到小样方内最近两个顶点的

水平距离(实测); 测量每个5 m × 5 m的小样方的4个顶点的海拔高度, 以计算样地微地形。

我国东部中亚热带低海拔常绿阔叶林中乔木层优势种通常是木荷(Schima superba)、甜槠(Castanopsis eyrei)、苦槠(C. sclerophylla)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、红楠(Machilus thun-bergii)、石栎(Lithocarpus glaber)、毛花连蕊茶(Camellia fraterna)等, 本样地中, 中山特征性物种短尾柯(Lithocarpus brevicaudatus)、多脉青冈(Cyclobalanopsis multinervis)、尖连蕊茶(Camellia cuspidata)替代了石栎、青冈、毛花连蕊茶等。

样地内共记录到植物323种(包括种下分类群), 隶属于77科157属, 其中种子植物305种, 蕨类18种;常绿阔叶物种90种, 落叶阔叶物种64种, 针叶物种4种, 藤本或藤状木本植物23种, 这些物种决定了群落的外貌。群落种类丰富, 科属组成复杂。

1.3 数据处理和统计方法

将样地分成500个10 m × 10 m的小样方(均为水平投影面积), 用调查得到的海拔数据计算每个10 m × 10 m样方的平均海拔、坡度和凸度3个生境指标。平均海拔为样方4个顶点海拔值的平均值(Harms et al., 2001; Valencia et al., 2004), 凸度是样方的平均海拔减去与该样方相邻的8个样方平均海拔的平均值, 处于边缘的样方的凸度为样方中心的海拔值减去4个顶点海拔的平均值(Yamakura, 1995)。样方坡度的计算方法是, 从样方4个顶点取3个顶点组成一个平面, 4个顶点可以组合成4个不同的平面, 这4个平面与样方投影面的夹角的平均值就是样方的坡度值。

在物种–生境相关性分析的过程中我们选取了坡度、凸度和海拔3个主要地形因子, 用R语言中的mvpart包及多元回归树(Multivariate Regression Tree, MRT)(De’ath, 2002)的方法, 将物种组成和环境参数分别作为一个Data frame 进行多元回归分析, 发现百山祖样地可以分为4种生境类型: 沟谷, 缓坡, 陡坡和山脊(图2, 3), 4类生境中沟谷的面积最大, 其次为缓坡, 陡坡和山脊的面积较小, 各类生境的具体参数见表1。 1.4 树种与生境关联分析

样地内记录到的乔木及高度2 m (或胸径1.0 cm)以上的灌木和藤本植物有158种。分析物种的生境相关性要求物种的个体数大于5, 在样地中符合