喀斯特森林土壤养分的空间异质性与其对树种分布的影响.pdfVIP

植物生态学报 2011, 35 (10): 1038–1049 doi: 10.3724/SP.J.1258.2011.01038 Chinese Journal of Plant Ecology 喀斯特森林土壤养分的空间异质性及其对树种分 布的影响 1,2 1 3,4 2,3* 张忠华 胡 刚 祝介东 倪 健 1广西师范学院化学与生命科学学院, 南宁 530001; 2华东师范大学环境科学系, 上海 200062; 3 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验 室, 北京 100093; 4 中国科学院研究生院, 北京 100049 摘 要 以贵州省茂兰国家级自然保护区喀斯特峰丛坡面中原生性常绿落叶阔叶混交林为研究对象, 以建立的100 m × 100 m 样地的群落学调查数据和基于网格取样的土壤养分数据为基础, 采用半方差函数、Kriging 空间插值和典范对应分析 (canonical correspondence analysis, CCA)等方法分析了喀斯特森林土壤养分的空间异质性特征及其对树种分布的影响。结果表 明: 喀斯特峰丛坡面土壤养分的变异系数为10%–80%, 变异程度中等。各土壤养分指标均具有良好的空间自相关性, 其中全 磷(TP)、全钾(TK)、全镁(TMg)和pH值呈强烈的空间自相关, 而有机质(OM) 、全钙(TCa)、速效磷(AP)和速效钾(AK)为中等 程度的空间自相关; TCa的空间变异尺度最小, OM、TP和AK 的空间变异尺度较大。土壤TK、TP、TCa、TMg、AP和pH值等 随着海拔高度的增加和岩石裸露率的降低而逐渐减少, OM则随着海拔高度的增加而趋于增加, 这表明喀斯特地形因子是造 成土壤养分空间变异的重要因素。CCA分析表明, 土壤养分的空间变异性显著影响到群落中树种的组成与空间分布, 其中 TK、TMg 、pH值、TCa和OM 的影响最为明显, 体现了不同植物在土壤资源利用上的生态位分化, 这有助于喀斯特森林群落 物种多样性与稳定性的维持。 关键词 典范对应分析, 喀斯特森林, 茂兰国家级自然保护区, 半方差函数, 土壤养分, 空间异质性 Spatial heterogeneity of soil nutrients and its impact on tree species distribution in a karst forest of Southwest China 1,2 1 3,4 2,3* ZHANG Zhong-Hua , HU Gang , ZHU Jie-Dong , and NI Jian 1School of Chemistry and Life Sciences, Guangxi Teachers Education University, Nanning, 530001, China; 2Department of Environmental Science, East China Normal University, Shanghai 200062, China; 3State Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change, Institute of Botany, Chinese