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滨海盐碱区湿地植被种间生态关系探究(2)

来源:学术堂 作者:朱老师
发布于:2017-04-05 共7812字
  3. 1群落基本特征
  
  根据52个样方数据资料的统计,共有植物72种,隶属于30科58属,以豆科Leguminosae(11%)、菊科Compositae(11%)、蔷薇科Rosaceae(10%)、禾本科Gramineae(8%) 为主。其中野生种7科17属18种,乡土种21科38属49种,占总科数的70%,总属数的66%,总种数的68%; 裸子植物3科3属4种,双子叶植物22科、46属、58种,单子叶植物5科、9属、10种,文中选取的28个优势种( 表1)。
  
  临港湿地植物名录
  
  3. 2种间关联性
  
  3. 2. 1多物种间总体关联
  
  根据28个主要种群之间的2 ×2列联表,通过公式(1) 计算得出总体相关性的统计结果。
  
  S2T= 4. 630,Q2T= 1. 699,物种间总体关联性方差比率VR = 2. 725 >1,检验统计量W = 141. 715,没有落入(34. 764,69. 832) 数据范围内,即28个主要种群在总体上存在显着正关联。种间总体关联性描述了物种之间的静态关系反映了群落的稳定性,不仅包括空间分布关系,同时也有利于认识群落演替的方向[15 - 17].计算结果表明群落内物种总体上没有较强的资源竞争,处在一个相对稳定的发展状态,主要物种间整体呈现出的正关联关系,群落结构及其种类组成将逐渐趋于完善。
  
  3. 2. 2 χ2检验和关联指数
  
  χ2检验统计显示,临港湿地28个主要物种间组成的378个种对中( 图1)。有311对表现为负关联 (V < 0) ,67对表现出正关联 (V >0) ,占总种对数的17. 72%; 关联度达到显着水平以上(3. 841 < χ2) 的有33对,占总种对数的8. 73%,其中正关联达到显着水平以上的有20对,极显着的有17对,占67对正关联种对的25. 37%,负关联达到显着水平以上的有13对,占311负关联种对的4. 18%,没有极显着负相关的种对,显着负相关表明两个物种资源利用方式不同,对生境要求相异,出现生态位的分离。总体上,负关联种对数明显多于正关联,但正关联显着种对数大于负显着关联,且正关联中极显着正相关比例很大(85%) ; 负关联种对多,揭示了湿地植被恢复后群落种间关系的不稳定性,正关联中显着种对所占比例较大,显示群落正向演替的潜力较大。
  
  χ2检验要结合关联指数才能准确地表现种间关系,Ochiai(OI) 指数是基于二元数据较常用的种间联结程度测定方法,关联指数值越高,种对同时出现的机率越大。OI值为0,则物种间完全独立,OI值越趋近于1,表明物种同时出现在同一样方中的机率越大,但并非一定表示正关联。Ochiai指数、Dice指数、Jaccard指数都用来描述种对间的关联程度,结果表明,这3个指数值有相似的变化趋势,后两者未列出( 图2)。χ2检验负相关的种对,联结系数OI值大多为0,只有1对( 国槐-速生杨) 位于0≤OI < 0. 2,1对显着负相关种对位于0. 4 < OI≤0. 6(10 - 13) ,表明χ2检验负相关种对同时出现的机会较小;0. 2 < OI≤0. 4的有22对,χ2检验中为正关联,OI > 0. 8的11个种对,χ2检验中均表现为极显着正关联。Ochiai(OI) 指数总体反映了χ2检验正关联种对的相关性较高,显着正相关的种对同时出现的机率较大。
  
  3. 2. 3种间DCA分析
  
  根据0、1二元数据矩阵,绘制的DCA排序图也能表征群落间的相似性和物种间的某些关联性[13].如图3,速生杨(3) 出现在排序图中央,为群落优势物种; 排序图中间有物种重叠现象,如柽柳(10)-旱柳(17)、宿根天人菊(14)-银杏(18)、金枝国槐(5)-五叶地锦(11) ,物种间聚集现象明显; 白蜡(4)、狗尾草(15)、速生杨(3)、栾树(7) 与重叠种组距离较近,物种之间多表现为正联结性,体现了相似的生态需求和较强的正关联性; 龙爪桑(21)-火炬树(22)、毛白杨(23)-龙柏(24)-碱蓬(25)-酸模叶蓼 (27)、刺槐 (1)-碧桃(6)-紫穗槐(9)-金叶榆(16) 三个种组分布于周边,与其他种对间关联测度小,形成独立种组,例如,因特殊环境条件形成的群落碱蓬(25)-酸模叶蓼(27) ,就是滨水样方优势种的代表,排序图中的种间距离和分布位置可以较好表征物种间的关联性[11].
  
  3. 3 Spearman秩相关分析
  
  Spearman秩相关系数又称等级相关系数,对于重要值差异较大,且不一定为正态分布的数据而言更能反映物种间关系,是种群生态学分析中最常用的方法之一。通过种对的关联分析,可了解两个物种是否同时存在或不存在,但无法反映两个物种线形关系,因此使用Spearman秩相关系数来反映种间协变[18].采用28个物种重要值作为计算Spearman秩相关系数的数量指标。结果表明,部分物种种间相关性不明显未列出,只显示了20个显着相关物种190个种对的Spearman秩相关分析结果( 图4)。Spearman秩相关检验中正相关种对数明显小于负相关种对数,这说明优势种间相对独立,群落易受外界因素干扰而发生明显的波动[19 - 20].酸模叶蓼(A23)-稗(A24)-扁秆藨草(A25)-黄菖蒲(A27) 共4个种对秩相关系数为1,表现为完全单调正相关; 它们与千屈菜(A26) 组成的各种对间都是极显着正相关,以及紫穗槐(A9)-金叶榆 (A16) 种对,Spearman秩相关系数均大于0. 8.20个种对多数表现出负关联性,但负相关的Spearman系数均不显着; 正相关的种对较少为49对,显着相关率较高,其中显着相关(P < 0. 05) 的有41个,占正相关总对数的83. 67%,极显着相关的有38对(P < 0. 01) ,占显着相关对数的92. 68%,显着正相关的种对多为湿生草本,且为野生种,对水分条件有相同的要求。
  
  3. 4生态种组的划分
  
  联结性和相关性较大的物种能够联合为一个生态种组; 同一生态种组内物种生态习性、对环境条件的适应能力具有一致性,两两物种之间有尽可能大的正相关性原则。
  
  生态种组分类依据及参考
  
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