天寶巖國家級自然保護(hù)區(qū)森林景觀格局動態(tài)及其環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、以天寶巖國家級自然保護(hù)區(qū)為研究對象,運用3S技術(shù),基于1992年和2001年兩期的TM圖、2004年二類調(diào)查數(shù)據(jù)和1:10萬地形圖等數(shù)據(jù),從森林景觀格局、物種多樣性、土壤異質(zhì)性、景觀格局的環(huán)境因子解析、景觀格局與環(huán)境的關(guān)系及其尺度效應(yīng)分析等方面對天寶巖不同森林景觀格局及其環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行定量研究,結(jié)果如下:
　　 (1)天寶巖景觀格局演變特征分析:常綠闊葉林和常綠針闊混交林為該研究區(qū)的優(yōu)勢景觀類型,二者占總面積的75％。除常綠針闊混

2、交林外,各森林景觀類型面積均呈增加趨勢,以竹林的面積增幅最大為32.94 hm2,其次是常綠闊葉林,其面積增加32.22 hm2,落葉闊葉林的面積增幅最小。泥潭蘚沼澤的破碎度、分離度和斑塊密度最大,分別為0.511、5.835、0.163,且呈減少的趨勢,常綠闊葉林的斑塊形狀指數(shù)、斑塊形狀近圓指數(shù)和分維數(shù)值較大,分別為1.916、0.706、1.084,亦呈下降的趨勢,而落葉闊葉林和泥潭蘚沼澤的斑塊形狀指數(shù)和分維數(shù)都接近于1,且斑塊形狀

3、近圓指數(shù)在0.4左右,各森林景觀類型的指數(shù)變化不明顯。天寶巖自然保護(hù)區(qū)總體景觀多樣性、均勻度有所增加,優(yōu)勢度有所減少,但3個指標(biāo)的變化幅度都很小。
　　 (2)天寶巖不同森林景觀物種多樣性:不同森林景觀類型群落科、屬區(qū)系分布存在一定的相似性,以熱帶性質(zhì)與亞熱帶性質(zhì)的科、屬量上均占較大比例,其中竹林、針闊混交林、落葉闊葉林等科、屬數(shù)較多,而山頂矮曲林和灌草叢較少。天寶巖不同森林景觀類型各層物種均勻度、多樣性指數(shù)大小次序一致,為灌木

4、層>草本層>喬木層；而豐富度表現(xiàn)為灌木層>喬木層>草本層,不同森林景觀類型多樣性比較結(jié)果表明:常綠闊葉林>落葉闊葉林>常綠針葉林>針闊混交林>山頂矮曲林>竹林>灌草叢。
　　 (3)天寶巖不同森林景觀土壤異質(zhì)性及其內(nèi)演機(jī)制:除灌草叢和泥炭蘚沼澤外,各森林景觀類型土壤理化性質(zhì)良好,其中泥潭蘚沼澤具有極強(qiáng)的蓄水、調(diào)節(jié)水文的能力和較高養(yǎng)分含量,但在通氣性和滲透性能方面卻不如其他林型；不同景觀類型土壤各層次間養(yǎng)分含量差異性分析結(jié)果表明,

5、常綠闊葉林、竹林、灌草叢和泥潭蘚沼澤的土壤各層間N含量達(dá)到了顯著水平,其他林型不顯著；泥潭蘚沼澤、落葉闊葉林和灌草叢的P含量各層間差異性達(dá)到極顯著或顯著,其他林型亦不顯著；除泥潭蘚沼澤和山頂矮曲林的K含量差異性極顯著外,其他亦不顯著；此外,常綠闊葉林、針闊混交林、常綠針葉林和竹林在養(yǎng)分儲量上占絕對優(yōu)勢。喬木層中物種多樣性指數(shù)與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系均不顯著,灌木層中物種豐富度、Brillouin指數(shù)、Shannon—Wiener多樣性指數(shù)與

6、土壤容重的相關(guān)性分別為-0.84、-0.77、-0.75,且這3種指數(shù)與有效蓄水量、總蓄水量和滲透率的相關(guān)系數(shù)為0.72～0.93,與土壤P相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.83(H′-P2)、0.81(H′-P3)；草本層物種多樣性與總蓄水量之間的關(guān)系密切,為0.86～0.91,與其他因子關(guān)系不顯著。
　　 (4)不同森林景觀格局與環(huán)境因子的關(guān)系:各景觀類型在海拔、坡度和坡向上的分布情況較為不均勻。竹林分布范圍最廣,在1400m以下,皆有分布。

7、常綠闊葉林和針闊混交林主要分布于中海拔；其他特殊景觀類型的分布較為集中,落葉闊葉林集中分布在1000m左右,山頂矮曲林分布于1200m以上,泥潭蘚分布于1000-1400m,灌草叢在800m以上才有分布。常綠針葉林、常綠闊葉林和針闊混交林多分布于中等坡度(5-35°),山頂矮曲林適宜分布于較高坡度,落葉闊葉林、灌草叢和泥潭蘚沼澤適宜分布在較低坡度上。竹林在各坡向上的分布較為均勻,常綠闊葉林、常綠針葉林、針闊混交林和山頂矮曲林在半陰坡和半

8、陽坡上的分布最多,而其他坡向上分布的較少,落葉闊葉林約有一半以上分布在半陰坡,灌草叢和泥潭蘚沼澤的分布極不均勻,灌草叢多分布在陽坡和半陽坡,泥潭蘚沼澤則在陰坡和半陰坡上分布地最廣。
　　 (5)不同森林景觀格局與環(huán)境關(guān)系的尺度效應(yīng):隨著取樣尺度的變小(sealel～scale5),各特征值之和呈增大趨勢,依次為:3.137、3.349、3.484、4.660及4.848；而累積物種.環(huán)境解釋量和種類.環(huán)境相關(guān)系數(shù)皆呈先增后減的趨

9、勢,分別在scale3和scale2達(dá)到最大；景觀類型分布呈現(xiàn)較為明顯的緯度梯度規(guī)律(緯度與第一軸的相關(guān)系數(shù):-0.354～-0.604)和垂直分布規(guī)律(海拔與第一軸的相關(guān)系數(shù):-0.597～-0.835),其中沿緯度梯度上分布的景觀類型依次為:竹林→落葉闊葉林→針闊混交林→農(nóng)田→常綠闊葉林→常綠針葉林→山頂矮曲林→灌草叢→泥潭蘚沼澤；在較低海拔上分布的景觀類型主要有竹林和農(nóng)田,在較高海拔上分布著泥潭蘚沼澤、灌草叢和山頂矮曲林；景觀格局