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五大连池火山森林群落多样性与稳定性

谢立红 曹宏杰 黄庆阳 杨帆 王继丰 王建波 倪红伟

谢立红, 曹宏杰, 黄庆阳, 杨帆, 王继丰, 王建波, 倪红伟. 五大连池火山森林群落多样性与稳定性[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255
引用本文: 谢立红, 曹宏杰, 黄庆阳, 杨帆, 王继丰, 王建波, 倪红伟. 五大连池火山森林群落多样性与稳定性[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255
XIE Lihong, CAO Hongjie, HUANG Qingyang, YANG Fan, WANG Jifeng, WANG Jianbo, NI Hongwei. On the diversity and stability of forest communities in Wudalianchi Volcanoes[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255
Citation: XIE Lihong, CAO Hongjie, HUANG Qingyang, YANG Fan, WANG Jifeng, WANG Jianbo, NI Hongwei. On the diversity and stability of forest communities in Wudalianchi Volcanoes[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255

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五大连池火山森林群落多样性与稳定性

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(31770497);黑龙江省院所基本应用技术研究专项(ZNBZ2018ZR05,ZNBZ2019ZR01,ZNBZ2020ZR04);黑龙江省科学院预研项目(YY2019ZR01)
详细信息
    作者简介: 谢立红(ORCID: 0000-0001-8094-9862),副研究员,从事生态学研究。E-mail: Xielihong903@163.com
    通信作者: 倪红伟(ORCID: 0000-0003-0087-0498),研究员,博士,博士生导师,从事生态学研究。E-mail: nihongwei2000@163.com
  • 中图分类号: S718.5

On the diversity and stability of forest communities in Wudalianchi Volcanoes

  • 摘要:   目的   五大连池完好的内陆单成因火山地貌,原生而完整的植被演替过程,是研究植被演替与生物多样性系统发育等的理想场所。研究五大连池火山森林群落物种多样性与稳定性特征,以及群落物种多样性与稳定性关系,为五大连池火山森林植被的演替、恢复与可持续发展提供科学依据。   方法   以4座老期火山森林群落为对象,对群落结构数量特征、群落内乔木、灌木和草本层物种多样性指数、群落年龄结构及紫椴Tilia amurensis和蒙古栎Quercus mongolica种群的年龄结构进行了研究。   结果   ①各山体森林群落的乔木层和灌木层物种数北坡较南坡丰富。总体来看,重要值≥1的树种仅南坡有1种,群落树种组成简单。②各山体整体上北坡群落物种的Margalef指数和Shannon-Wiener指数从大到小依次为乔木层、草本层、灌木层,Simpson指数和Pielou指数从大到小依次为乔木层、灌木层、草本层;南坡群落物种的各种多样性指数从大到小依次草本层、乔木层、灌木层。③森林群落的年龄结构南北坡向都是稳定型,紫椴和蒙古栎种群的年龄结构也都是稳定型,为稳定群落。④北坡乔木层和灌木层的物种多样性指数高于南坡,而草本层的多样性指数低于南坡,同时南北坡向间群落物种多样性各指数呈极显著(P<0.01)或显著差异(P<0.05),且变异系数都较大。   结论   五大连池老期火山森林群落结构较简单,北坡群落物种多样性较高,且群落稳定状态更好。图6表4参31
  • 图  1  五大连池火山北坡森林群落物种多样性特征

    Figure  1  Diversity index of forest communities in north slope of Wudalianchi Volcanos

    图  2  五大连池火山南坡森林群落物种多样性特征

    Figure  2  Diversity index of forest communities in south slope of Wudalianchi Volcanos

    图  3  五大连池火山北坡森林群落的年龄结构

    Figure  3  Age structure of forest communities in north slope of Wudalianchi Volcanos

    图  4  五大连池火山北坡紫椴的年龄结构

    Figure  4  Age structure of T. amurensis in north slope of Wudalianchi Volcanos

    图  5  五大连池火山南坡森林群落的年龄结构

    Figure  5  Age structure of forest communities in south slope of Wudalianchi Volcanos

    图  6  五大连池火山南坡蒙古栎的年龄结构

    Figure  6  Age structure of Q. mongolica in north slope of Wudalianchi Volcanos

    表  1  五大连池火山森林群落的环境特征和数量特征

    Table  1.   Characteristics of the quantitative and environment of forest communities in Wudalianchi Volcanos

    研究区喷发时间/万a海拔/m坡向乔木层灌木层草本层
    盖度/%种数盖度/%种数盖度/%种数
    东焦得布山17~19531.960±1310±150±1612±120±4 24±3
    70±13 6±115±6 6±130±3 37±2
    小孤山  28~34453.570±7 5±125±2 9±15±2 11±1
    80±2 5±110±4 5±115±5 23±1
    尾山   40~50516.675±4 8±145±12 7±125±1228±7
    80±0 4±120±6 5±020±3 17±3
    南格拉球山70~80596.965±0 10±140±12 7±120±3 14±3
    60±6 3±110±3 4±130±9 23±1
      说明:盖度和种数为群落内各样方的平均值±标准差
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    表  2  五大连池火山森林群落多样性指数的方差分析和变异系数

    Table  2.   One-way ANOVA and variation coefficient of the diversity index of forest communities in Wudalianchi Volcanoes

    多样性指数层次北坡南坡南北坡间
    平均值FP变异系数平均值FP变异系数FP变异系数
    Margalef指数乔木层1.087±0.0768.4360.007**0.2340.443±0.0800.2350.8690.18834.1350.000**0.505
    灌木层0.588±0.0390.8710.4950.1250.196±0.0580.4720.7110.45532.8850.000**0.579
    草本层0.644±0.1814.2200.046*0.8430.899±0.1173.3690.0840.3541.3470.2590.563
    Simpson指数乔木层0.688±0.0272.6390.1210.1070.212±0.0480.0970.9590.16078.8820.000**0.573
    灌木层0.432±0.0411.1550.3850.2000.160±0.0490.7010.5810.56218.4480.000**0.577
    草本层0.409±0.0703.8490.0570.5060.611±0.0382.2520.1700.1546.0200.023*0.359
    Shannon-
    Wiener指数
    乔木层1.342±0.0744.6870.036*0.1680.391±0.0770.0800.9690.12779.3210.000**0.611
    灌木层0.716±0.0731.1560.3840.2160.244±0.0730.6160.6260.52620.7420.000**0.609
    草本层0.750±0.1603.3060.0780.6051.193±0.1104.1080.0560.2645.0200.036*0.443
    Pielou指数乔木层0.834±0.0260.9870.4470.0630.353±0.0570.1160.9480.12162.4970.000**0.443
    灌木层0.728±0.0491.2040.3690.1470.306±0.0910.7460.5580.58217.3560.000**0.527
    草本层0.615±0.0873.9580.0530.4180.809±0.0260.4460.7270.0444.2340.0520.280
      说明:*表示差异显著(P<0.05);**表示差异极显著(P<0.01)。
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    表  3  五大连池火山森林群落层次间多样性指数的相关系数

    Table  3.   Correlation coefficients of the diversity index between forest community layers in Wudalianchi Volcanos

    坡向Margalef指数Simpson指数Shannon-Wiener 指数Pielou指数
    乔木层-
    灌木层
    乔木层-
    草本层
    灌木层-
    草本层
    乔木层-
    灌木层
    乔木层-
    草本层
    灌木层-
    草本层
    乔木层-
    灌木层
    乔木层-
    草本层
    灌木层-
    草本层
    乔木层-
    灌木层
    乔木层-
    草本层
    灌木层-
    草本层
    0.4930.3120.117−0.1460.462−0.342−0.1120.552−0.404−0.4100.114−0.334
    0.1620.2980.2220.049−0.2430.2750.124−0.1030.2610.128−0.2640.476
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    表  4  五大连池火山森林群落乔木树种的重要值

    Table  4.   Tree species with importance value of forest communities in Wudalianchi Volcanos

    研究区坡向重要值
    山槐山杨紫椴黑桦蒙古栎色木槭白桦黄榆春榆裂叶榆黄檗
    东焦得布山1.070.190.740.150.530.030.090.020.090.06
    0.040.350.102.490.020.01
    小孤山  0.531.510.180.680.10
    0.010.110.222.650.01
    尾山   0.200.320.840.050.310.780.460.03
    0.010.011.670.31
    南格拉球山0.090.230.790.480.400.640.240.040.28
    0.152.720.13
      说明:山槐Maackia amurensis,山杨Populus davidiana,白桦Betula platyphylla,黄榆Ulmus macrocarpa,春榆Ulmus japonica,     裂叶榆Ulmus laciniata,黄檗Phellodendron amurense。–表示没有数值
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-03
  • 修回日期:  2020-11-17

五大连池火山森林群落多样性与稳定性

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(31770497);黑龙江省院所基本应用技术研究专项(ZNBZ2018ZR05,ZNBZ2019ZR01,ZNBZ2020ZR04);黑龙江省科学院预研项目(YY2019ZR01)
    作者简介:

    谢立红(ORCID: 0000-0001-8094-9862),副研究员,从事生态学研究。E-mail: Xielihong903@163.com

    通信作者: 倪红伟(ORCID: 0000-0003-0087-0498),研究员,博士,博士生导师,从事生态学研究。E-mail: nihongwei2000@163.com
  • 中图分类号: S718.5

摘要:    目的   五大连池完好的内陆单成因火山地貌,原生而完整的植被演替过程,是研究植被演替与生物多样性系统发育等的理想场所。研究五大连池火山森林群落物种多样性与稳定性特征,以及群落物种多样性与稳定性关系,为五大连池火山森林植被的演替、恢复与可持续发展提供科学依据。   方法   以4座老期火山森林群落为对象,对群落结构数量特征、群落内乔木、灌木和草本层物种多样性指数、群落年龄结构及紫椴Tilia amurensis和蒙古栎Quercus mongolica种群的年龄结构进行了研究。   结果   ①各山体森林群落的乔木层和灌木层物种数北坡较南坡丰富。总体来看,重要值≥1的树种仅南坡有1种,群落树种组成简单。②各山体整体上北坡群落物种的Margalef指数和Shannon-Wiener指数从大到小依次为乔木层、草本层、灌木层,Simpson指数和Pielou指数从大到小依次为乔木层、灌木层、草本层;南坡群落物种的各种多样性指数从大到小依次草本层、乔木层、灌木层。③森林群落的年龄结构南北坡向都是稳定型,紫椴和蒙古栎种群的年龄结构也都是稳定型,为稳定群落。④北坡乔木层和灌木层的物种多样性指数高于南坡,而草本层的多样性指数低于南坡,同时南北坡向间群落物种多样性各指数呈极显著(P<0.01)或显著差异(P<0.05),且变异系数都较大。   结论   五大连池老期火山森林群落结构较简单,北坡群落物种多样性较高,且群落稳定状态更好。图6表4参31

English Abstract

谢立红, 曹宏杰, 黄庆阳, 杨帆, 王继丰, 王建波, 倪红伟. 五大连池火山森林群落多样性与稳定性[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255
引用本文: 谢立红, 曹宏杰, 黄庆阳, 杨帆, 王继丰, 王建波, 倪红伟. 五大连池火山森林群落多样性与稳定性[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255
XIE Lihong, CAO Hongjie, HUANG Qingyang, YANG Fan, WANG Jifeng, WANG Jianbo, NI Hongwei. On the diversity and stability of forest communities in Wudalianchi Volcanoes[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255
Citation: XIE Lihong, CAO Hongjie, HUANG Qingyang, YANG Fan, WANG Jifeng, WANG Jianbo, NI Hongwei. On the diversity and stability of forest communities in Wudalianchi Volcanoes[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255

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