论文摘要
生物多样性是地球上所有生命的总和,是亿万年进化的结果,也是人类赖以生存的物质基础。然而由于人类活动影响,使天然植被出现生境破碎化,导致物种多样性极大降低,探讨斑块生境中物种多样性的格局及维持机制也就成为生物多样性研究的热点。本文首先以1981年的植被调查资料为对比,分析了现时破碎化生境中植物群落的特征,然后以6种植物群落为对象探讨了生境破碎化对物种多样性的影响。最后以恢复阶段的代表群落羊草+鸡儿肠群落为研究对象,深入分析了3个斑块尺度上植物群落结构的变化,并通过植物区系和生态类型多样性的变化揭示了斑块生境中植物组成多样性的维持机制,并提出新的分析手段。具体研究结果如下:1与1981年的植被调查资料对比显示,在区域群落水平上,现群落共有植物72种,隶属24科62属。与原调查结果29科67属97种相比,分别减少5科、5属、25种。频度分布中B、C、D级的比例总和较原来有所降低,群落均匀程度增加。在分布区型结构上,东北-兴安分布区型为后增成分,蒙古-兴安-华北分布区型和东北-兴安-华北分布区型为消失成分。在生态类型结构的变化上,均分别以地面芽植物、分枝型、直根型植物最多,在区域群落水平上仍具有温带草原的典型特征,受到大生物气候的控制。在局域群落水平上,受局部生态因素的影响,各生态类型结构的变化不尽相同,从物种多样性看,优势群落羊草群落的丰富度、均匀度及综合多样性均显著降低,而杂类草及盐生群落种类趋丰富,综合多样性增加。物种丰富的群落生物量对环境条件的变化敏感,较过去显著降低,而种类构成简单的群落则变化不大。2在6种植物群落中共出现27科68属87种高等维管植物,大多数物种具有狭窄的分布范围和较小的局域多度,而少数种具有较广的分布范围和较大的局域多度,并且这种分布趋势在不同的群落类型中又有所不同,γ多样性高的群落中特有种的数量增加;而γ多样性低的群落中稀有种数量相对较少。而且α、β多样性均与γ多样性呈正相关。在每种群落类型中,物种丰富度和Shannon-Weinner指数均随着斑块面积的增加而增加,均符合幂函数形式。物种丰富的群落受生境破碎化的影响最大,从物种多样性保护的角度,应该优先保护物种丰富度高的群落。而对于物种丰富度小的群落,由于受生境破碎化的影响相对较小,可作为次要考虑对象。3在生境破碎化对植物群落结构的影响上,首先改变了植物群落的物种组成,使小斑块上的窄布种增多,局域多度降低,而在大斑块上则广布种增加,局域多度增加。在生态类型结构的变化上,生活型中隐芽植物在大斑块上的比例较小斑块显著增加（p＜0.05）;株生长型的莲座型和直立型在小、中、大斑块之间均差异显著。根生长型在3个尺度上差异均不显著（p＞0.05）。但在3个尺度上,各生态类型均以直根型、分枝型、地面芽植物最多。生物量在3个斑块尺度上差异均不显著。群落的生态类型结构和生物量结构具有相对的稳定性,并不因某些物种的丢失而发生明显的改变。植物群落对斑块化的应答主要依赖于物种的自身生物学特性。在不同的生境破碎化程度出现不同的物种丢失,对斑块化的响应具有不一致性。4在局域群落水平上,大、中、小斑块的科、属、种、生活型、株生长型和根生长型等Shannon-Weinner多样性指数、Simpson指数、Whittaker指数和Bray-Curtis相似性指数均表现出较大的波动。但在集合群落水平上,各多样性指数均与斑块面积之间呈显著的幂函数正相关。在局域和集合群落尺度上,科、属等高级分类单位比生活型更敏感地响应植物多样性格局的空间变化。小斑块具有较高的周转速率和较低的生境异质性,大斑块则具有较低的周转速率和较高的生境异质性。提出松嫩平原破碎化生境局域群落植物多样性的维持机制,中、小斑块的主要依靠物种灭绝-定居等生态学过程,而大斑块则是生境异质化。同时提出植物多样性空间格局分析的新方法,即科、属均可纳入植物多样性的空间分析。生态类型多样性受随机环境影响较大,可作为补充分析手段。