福建省長(zhǎng)汀縣水土流失區(qū)重建森林群落β多樣性研究

林 強(qiáng)

(福建省水土保持試驗(yàn)站,福建 福州 350003)

福建生長(zhǎng)汀水土流失區(qū)曾是中國(guó)紅壤丘陵土壤侵蝕最嚴(yán)重的地區(qū)之一，經(jīng)過多年的治理，該地區(qū)水土流失危害得到有效控制，植被覆蓋率顯著提高。經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)30 a的恢復(fù)重建后，目前該地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的多樣性恢復(fù)到什么程度？下一步該如何管理？是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)汀縣水土流失治理“進(jìn)則全勝”的目標(biāo)亟需回答的問題。生物多樣性是自然界群落的基礎(chǔ)特征，其既可以用來表示某一群落的組成結(jié)構(gòu)，同時(shí)也可作為評(píng)價(jià)環(huán)境狀況的指標(biāo)[1-2]。其中β多樣性可以用來指示生境被物種分離的程度和不同區(qū)域的生境多樣性，還能夠度量群落在演替過程中的物種組成情況，對(duì)于研究群落的植被重建過程和演替機(jī)制提供了重要的途徑，并在一定程度上可以預(yù)測(cè)某一區(qū)域物種的未來變化趨勢(shì)。有研究表明β多樣性主要是由生態(tài)位和物種擴(kuò)散過程兩種機(jī)制共同作用形成[3-5]。這兩種機(jī)制在針對(duì)不同的研究對(duì)象時(shí)，所影響的作用比例有所區(qū)別，需要根據(jù)研究的對(duì)象屬性特征來確定用哪一個(gè)機(jī)制解釋。主要受空間尺度限制，并且擴(kuò)散能力比較弱的群落大多用擴(kuò)散理論解釋；反之?dāng)U散能力較強(qiáng)群落的則由生態(tài)位理論來解釋[6]。近年來有研究認(rèn)為影響亞熱帶主要森林群落類型物種β多樣性的主要因素有：森林類型[7]、群落類型和海拔,受空間距離的影響并不顯著[8]。本文以福建省長(zhǎng)汀縣河田鎮(zhèn)為研究區(qū)，通過對(duì)治理時(shí)間不同的7個(gè)樣地的植物多樣性進(jìn)行調(diào)查，使用了β多樣性測(cè)度方式中的6個(gè)β多樣性指數(shù)公式對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析，探索各樣地間沿著生境梯度幾個(gè)β多樣性指數(shù)的變化趨勢(shì)，分析影響長(zhǎng)汀縣重建森林群落β多樣性的主要因素，為長(zhǎng)汀縣植被重建和南方紅壤侵蝕區(qū)域物種變化研究提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于福建省長(zhǎng)汀縣中南部地區(qū)河田鎮(zhèn)(25°35′—25°46′N，116°16′—116°30′E)。海拔300～500 m，年均氣溫17～19.5 ℃，歷史上最高氣溫39.8 ℃，最低氣溫-4.9 ℃，年無霜期265 d，年降雨量1 700 mm左右。此次的調(diào)查區(qū)域包括游坊、牛腳坑、八十里河、水東坊、羅地、蘆竹、上修7個(gè)地區(qū)，分別用字母YF，NJK，BSLH，SDF，LD，LZ，SX表示這7個(gè)樣地。該區(qū)域的土壤類型主要是由花崗巖風(fēng)化發(fā)育而形成的紅壤，抗侵蝕性差，保水與保肥能力較差[9]，加上天然植被遭到嚴(yán)重破壞，原始植被幾乎全部被次生林所代替，以稀疏的“小老頭”馬尾松(Pinusmassoniana)為主，有的少量木荷更新生長(zhǎng)，群落結(jié)構(gòu)單一，素有“火焰山”之稱[10]，表層土壤流失嚴(yán)重，植被的恢復(fù)困難。其中山地植被的蓋度占比不足20%[11]，調(diào)查區(qū)的基本情況詳見表1。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置概況

分別在YF，NJK，BSLH，SDF，LD，LZ，SX區(qū)域根據(jù)實(shí)際情況選擇樣地(見表1)，樣地中原有樹種均有馬尾松，部分樣地有少量生長(zhǎng)不良的木荷(均為飛機(jī)播種后存活)，造林時(shí)引入樹種1～4種，均為當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土樹種，主要起到覆蓋地表促進(jìn)自然更新的作用。此外，該地區(qū)為丘陵地帶，各樣地雖存在坡向、坡位的差異，但立地條件差異不大。根據(jù)不同造林時(shí)間，將這7個(gè)區(qū)域分為3個(gè)恢復(fù)期。在林內(nèi)各設(shè)置一個(gè)20 m×20 m的標(biāo)準(zhǔn)樣地1個(gè)，分隔成5 m×5 m的小樣方進(jìn)行調(diào)查。對(duì)于樣地中胸徑≥1 cm的樹木進(jìn)行逐一調(diào)查并記錄樹木的種名、樹高、胸徑、冠幅、株數(shù)指標(biāo)，灌、草則記錄種名、株數(shù)、蓋度等。2018年10—12月開展標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查。物種鑒定依據(jù)《中國(guó)植物志》[12]和《福建植物志》[13]。

表1 調(diào)查區(qū)的基本情況

2.2 數(shù)據(jù)處理

β多樣性的測(cè)定采用基于二元屬性數(shù)據(jù)Cody指數(shù)(βc)、Whittaker指數(shù)(βws)、Morisita-Horn相異性指數(shù)(CMH)、相似性系數(shù)Jaccard的β多樣性指數(shù)CJ和Sorenson指數(shù)的β多樣性指數(shù)CS，以及基于數(shù)量數(shù)據(jù)測(cè)度方法的Bray-Curtis指數(shù)(CN)來對(duì)物種β多樣性指數(shù)計(jì)算[12-13]。

Cody指數(shù)：

(1)

Whittaker指數(shù)：

(2)

Morisita-Horn相異性指數(shù)：

(3)

Jaccard指數(shù)：

(4)

Sorenson指數(shù)：

(5)

Bray-Curtis指數(shù)：

(6)

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)[14]：

H′=-∑Pilnpi

(7)

Pielou均勻度指數(shù)：Jth=H/lns

式中：a是指兩個(gè)樣地中相同的物種數(shù)；b是指沿著生境梯度所遺失的物種數(shù)，即在上一個(gè)梯度群落中存在而在下一個(gè)梯度群落中卻沒有的物種數(shù)；C是指沿生境梯度所增加的物種數(shù)，即在上一個(gè)梯度群落中不存在而在下一個(gè)梯度群落中存在的物種數(shù)；s是指研究區(qū)域中記錄的物種總數(shù)；ma是指各樣地的平均物種數(shù)；ai是指A樣地內(nèi)第i種的個(gè)體數(shù)；bi是指B樣地內(nèi)的第i種個(gè)體數(shù)；Na，Nb分別是指樣地A、樣地B物種的所有的物種數(shù)；jN是指樣地A與樣地B內(nèi)共有種中個(gè)體數(shù)較小者的和；Pi為種i的相對(duì)重要值；S為每個(gè)樣地中的物種總數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 喬、灌層與草本層科、屬數(shù)的變化

造林時(shí)間的早晚屬于人為因素的干擾，對(duì)于像調(diào)查區(qū)域這種屬于表層土壤已經(jīng)遭到嚴(yán)重破壞的地區(qū)，人為因素的干擾對(duì)于該區(qū)域的物種在一定的時(shí)間內(nèi)分布有著一定的主導(dǎo)作用，再次是自然的演替和樹種間的競(jìng)爭(zhēng)。調(diào)查資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果詳見表2。

表2 不同造林時(shí)間下調(diào)查區(qū)域的喬灌層科、屬的變化

表2的結(jié)果數(shù)據(jù)顯示，在調(diào)查的7個(gè)區(qū)域中科的數(shù)量比較順序?yàn)椋篘JK>SDF>BSLH，SX，LZ>LD>YF，其中科的數(shù)量站最多的是NJK的，最少的為YF調(diào)查區(qū)；屬的數(shù)目比較相對(duì)科的數(shù)量比較略有些差異，分別表現(xiàn)為：SDF>NJK>BSLH>LZ>SX>LD>YF。說明在人為干擾的情況下進(jìn)行人工造林與撫育對(duì)于該區(qū)域的水土保持起到有利的作用，同時(shí)對(duì)該地區(qū)重建森林群落打下了基礎(chǔ)，為重建群落的物種變化提供有利的生境。在人工造林的基礎(chǔ)上，地表植被的覆蓋度得到了提高，同時(shí)能夠達(dá)到促進(jìn)群落恢復(fù)的效果。

草本層的植物對(duì)于該區(qū)域的土壤特征有一定的指示性，并且草本植物相對(duì)于木本植物的生長(zhǎng)過程較為容易，草本層的植物種類能夠增加表層土壤的覆蓋程度，減少雨水對(duì)土壤的直接沖刷、侵蝕；草本層植物的多少能夠反映一個(gè)群落中的生境情況，根據(jù)調(diào)查結(jié)果得到的數(shù)據(jù)做圖分析(圖1)。根據(jù)7個(gè)調(diào)查區(qū)域得到的結(jié)果進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)草本層中科、屬的數(shù)量特征分別為：BSLH>NJK>LZ>SDF>SX=YF>LD，該結(jié)果與喬灌層植物科、屬的數(shù)量特征進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系雖然存在一定的差異，但是從整體來分析發(fā)現(xiàn)在喬灌層中的物種科、屬數(shù)量多的調(diào)查區(qū)中，相應(yīng)的調(diào)查區(qū)草本層的植物科、屬數(shù)量也較高；結(jié)合表1—2的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，原有土壤的侵蝕強(qiáng)度越是強(qiáng)烈的幾個(gè)調(diào)查區(qū)的草本層植物整體上都呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，而造成上升的決定性因素是后期通過人為的干擾，進(jìn)行人工種植治理?yè)嵊?，這樣才能夠達(dá)到演替初期的效果；而且從上述的幾個(gè)結(jié)果可以清楚看出造林時(shí)間越早，即人為因素干擾早的調(diào)查區(qū)的物種多樣性也相應(yīng)的高，所以適度的加入人為干預(yù)，能夠促進(jìn)被侵蝕地區(qū)的植被演替。

圖1 調(diào)查區(qū)域草本層科、屬數(shù)量隨造林時(shí)間變化情況

在調(diào)查的7個(gè)區(qū)域中草本層中占的比重最大的是禾本科芒屬的芒(Miscanthussinensis)，該物種在調(diào)查區(qū)中的6個(gè)區(qū)域都有記錄到此物種，僅有SX調(diào)查區(qū)中沒有調(diào)查到；再之是白里科芒萁屬的芒萁(Dicranopterisdichotoma)，芒萁可以作為土壤酸堿性特征和土壤肥力的指示植物，在這幾個(gè)調(diào)查區(qū)域草本層植物都有生長(zhǎng)，更加進(jìn)一步可以說明這幾個(gè)地區(qū)的土壤侵蝕程度嚴(yán)重，對(duì)于植被的重建比較艱難。

3.2 不同恢復(fù)期物種數(shù)量變化比較

7個(gè)調(diào)查區(qū)域中的物種數(shù)量與造林時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。1983年造林的SDF的木本植物的種類是最多的，有43種；其次是2001年造林的NJK，有36種；第三是1982年造林的BSLH，有32種，BSLH與SDF的主要物種情況結(jié)果與蔡春旺等學(xué)者對(duì)南方紅壤侵蝕區(qū)重建森林頂級(jí)群落的研究的結(jié)果相一致[11]。由于該區(qū)域的天然植被遭到嚴(yán)重破壞，原始植被幾乎全部被次生林所代替，所以不同的恢復(fù)期在一定程度上影響著每個(gè)調(diào)查區(qū)域的物種數(shù)量。

圖2 研究區(qū)物種數(shù)量變化情況

此外，調(diào)查區(qū)域是屬于南方紅壤侵蝕區(qū)，所以國(guó)家為了治理該區(qū)域，分別在不同的區(qū)域采取人工造林的治理措施來治理此地區(qū)的水土流失與“火焰山”問題，所以不同的造林時(shí)間對(duì)于調(diào)查區(qū)域內(nèi)的物種變化與演替的情況存在一定的差異。為了能夠更加直觀的反映各調(diào)查區(qū)域造林時(shí)間不同與木本植物物種多樣性與均勻度，采用物種多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)計(jì)算結(jié)果與各樣地造林時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖3所示。由圖3可以發(fā)現(xiàn)，H′，Jth指數(shù)值隨著恢復(fù)期的變化趨勢(shì)基本呈現(xiàn)相同的走向，在圖3的結(jié)果中兩個(gè)指數(shù)的數(shù)值整體是呈上升趨勢(shì)的，而在2001年突然銳減的原因有：①YF比NJK的造林時(shí)間晚了12 a，因而YF的物種自然就相對(duì)較少；②YF由于造林時(shí)間較晚，造林樹種經(jīng)過的自然生長(zhǎng)與適應(yīng)生境生長(zhǎng)和樹種間競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)間都較前面造林早的樣地的時(shí)間較短，造林的樹種經(jīng)過這幾年的演替與競(jìng)爭(zhēng)所存活下來的不多，使得物種數(shù)較低；③該地的立地條件較其他幾個(gè)區(qū)域相對(duì)較差，使得該地物種數(shù)比較低，而在比其造林時(shí)間晚的LZ卻比此調(diào)查區(qū)的高。這與表征β多樣性的幾個(gè)指標(biāo)的結(jié)果是相吻合的，在用來指示β多樣性的幾個(gè)指數(shù)指標(biāo)中YF與其相鄰樣地計(jì)算得出的結(jié)果中的共有種較少，這也就更加證明了這幾個(gè)指數(shù)的可靠性。

圖3 研究區(qū)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H′和Pielou均勻度指數(shù)Jth的變化

3.3 恢復(fù)進(jìn)程中的林分發(fā)展變化變化

通過分析表3—4的BSLH和SDF兩個(gè)區(qū)域主要樹種的生長(zhǎng)過程，其中的樹高、郁閉度、蓋度3個(gè)指標(biāo)整體呈現(xiàn)出逐漸上升的，而密度則是呈先增后減的規(guī)律。根據(jù)這兩個(gè)區(qū)域恢復(fù)進(jìn)程中的林分變化資料，用馬爾柯夫原理探討兩個(gè)區(qū)域未來的林分發(fā)展情況[24]。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織規(guī)定，郁閉度小于0.20以下為疏林，0.20～0.69為中度郁閉，大于等于0.7為密林。按照聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織規(guī)定作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，狀態(tài)1為疏林(郁閉度小于0.20以下)；狀態(tài)2為中度郁閉(郁閉度在0.20～0.69)；狀態(tài)3為密林(郁閉度大于等于0.7)；N1為狀態(tài)1出現(xiàn)的次數(shù)，N2為狀態(tài)2出現(xiàn)的次數(shù)，N3為狀態(tài)3出現(xiàn)的次數(shù)；所以各狀態(tài)出現(xiàn)的次數(shù)為N1=0，N2=1，N3=3，根據(jù)馬爾柯夫原理的計(jì)算由狀態(tài)I轉(zhuǎn)移到狀態(tài)j的轉(zhuǎn)移概率矩陣得：

表3 調(diào)查區(qū)BSLH主要樹種的生長(zhǎng)過程

由此轉(zhuǎn)移概率矩陣結(jié)果可知經(jīng)過轉(zhuǎn)移后的概率分別為：0，0，2/3，即P33≥P32≥P31，因此可預(yù)測(cè)BSLH未來林分的發(fā)展趨勢(shì)密林的可能性最大。由計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)SDF的轉(zhuǎn)移概率矩陣結(jié)果與BSLH一樣，所以SDF未來林分向密林發(fā)展的可能性最大。

3.4 不同恢復(fù)期灌木層β多樣性變化

不同屬性的測(cè)度方式能夠更加準(zhǔn)確、直觀地反映β多樣性的變化趨勢(shì)，本文將選取分別相鄰的兩個(gè)樣地的灌木層用兩種不同屬性測(cè)度計(jì)算結(jié)果得到表5。由表5可知，兩個(gè)樣地間兩種不同屬性測(cè)度結(jié)果能夠反映兩個(gè)樣地間的物種差異及生境差異，通過對(duì)不同屬性的β多樣性指數(shù)指標(biāo)隨著環(huán)境梯度的變化進(jìn)行比較時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)NJK與BSLH之間的βc，CJ，CS3個(gè)指數(shù)的結(jié)果明顯大于其他5個(gè)樣地之間的比較，而βc，CJ，CS這3個(gè)指數(shù)的數(shù)值越大，則兩個(gè)樣地之間的共有種越多，而在LD與YF之間的CJ，CS指數(shù)的數(shù)值比較小的原因是由于YF的物種數(shù)量本來就少，因而導(dǎo)致CJ，CS指數(shù)在該兩個(gè)樣地之間比較低；CN的結(jié)果卻是呈相反的趨勢(shì)，表現(xiàn)為：樣地SDF與LD之間

表4 調(diào)查區(qū)SDF主要樹種的生長(zhǎng)過程

表5 不同屬性測(cè)度隨生境梯度的變化

3.5 不同恢復(fù)期草本層的β多樣性變化

Cody指數(shù)可以指示兩個(gè)樣地之間的共有種的數(shù)量關(guān)系，在兩個(gè)樣地中進(jìn)行比較時(shí)，Cody指數(shù)的數(shù)值越大表示此兩個(gè)樣地內(nèi)的共有種越少；依據(jù)Cody指數(shù)的計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果詳表6?？梢园l(fā)現(xiàn)YF與LD兩個(gè)樣地的Cody指數(shù)數(shù)值最小，即該兩個(gè)樣地內(nèi)的共有種最少；而NJK與LZ兩個(gè)樣地的Cody指數(shù)數(shù)值最大，即此兩個(gè)樣地內(nèi)的共有種越多。Jaccar指數(shù)與Sorenson指數(shù)可以表示兩個(gè)樣地之間的共有種的數(shù)量特征，即Jaccar指數(shù)和Sorenson指數(shù)數(shù)值越低表示該兩個(gè)樣地間的共有種越少，根據(jù)相應(yīng)的公式計(jì)算結(jié)果如表7—8所示。SX樣地和其他5個(gè)樣地分別進(jìn)行比較時(shí)除NJK外數(shù)值都為零，即該樣地與其他樣地的共有種很少甚至沒有；而LD與YF之間的比較數(shù)值最大，即此兩個(gè)樣地內(nèi)共有種較多。

表6 草本層Cody指數(shù)的變化

表7 研究區(qū)草本層Jaccar指數(shù)的變化

表8 研究區(qū)草本層Sorenson指數(shù)的變化

3.6 喬灌層βws指數(shù)變化

βws指數(shù)作為β多樣性的測(cè)度方式之一，該指數(shù)的變化趨勢(shì)不僅可以直觀的指示物種豐富度和β多樣性兩者之間的相關(guān)性[16-17]，還能夠反映群落的未來演替趨勢(shì)與樣地間物種的增減，或者是暗示樣地間出現(xiàn)交錯(cuò)群落區(qū)。

由圖4可以看出，在2013年進(jìn)行造林的YF調(diào)查區(qū)和2015年造林的LD調(diào)查區(qū)出現(xiàn)突然增長(zhǎng)，在LD達(dá)到最高峰然后又下降；而突然出現(xiàn)高峰或是谷說明在這兩個(gè)樣地的的物種有較大的變化，結(jié)合前面的幾個(gè)調(diào)查結(jié)果表均顯示在調(diào)查區(qū)YF與LD之間的物種數(shù)是減少的，而在LD之后開始下降是因?yàn)樵谡{(diào)查區(qū)域LD與LZ兩個(gè)樣地間的物種比較時(shí)LZ的物種是上升的。

圖4 研究區(qū)βws指數(shù)隨造林時(shí)間的變化情況

因此在幾個(gè)被調(diào)查的區(qū)域中BSLH，SDF，NJK這3個(gè)樣地中的物種豐富度較其他4個(gè)樣地高，而對(duì)于LD的物種豐富度為何比其他調(diào)查區(qū)的都有可能是由于LD的第一次治理產(chǎn)生的影響，LD早于1985年就進(jìn)行過第一次治理，但是當(dāng)時(shí)的治理方式為全墾直播草種，并沒有直接進(jìn)行造林，導(dǎo)致出現(xiàn)圖4中所示的喬灌層的βws指數(shù)變化時(shí)該區(qū)出現(xiàn)高峰與其他的調(diào)查區(qū)差異顯著。

4 討論與結(jié)論

4.1 指示β多樣性的指數(shù)結(jié)果與生境梯度的變化敏感

β多樣性能夠指示生境的分離情況，根據(jù)研究的結(jié)果顯示在這幾個(gè)β多樣性測(cè)度的指數(shù)中分別各自具有本真的屬性特征，不能分別的看單個(gè)樣地內(nèi)該指數(shù)的數(shù)值進(jìn)行比較，這樣的每個(gè)樣地間存在的差異均不相同，而是應(yīng)把調(diào)查的7個(gè)樣地中相鄰兩個(gè)樣地之間各指數(shù)的數(shù)值看成整體的變化趨勢(shì)。這樣整個(gè)結(jié)果分析就會(huì)出現(xiàn)兩種不同的變化，其中Cody指數(shù)、Jaccard指數(shù)、Sorenson指數(shù)3個(gè)指數(shù)7個(gè)調(diào)查區(qū)域相鄰兩個(gè)樣地間的計(jì)算結(jié)果整體上的趨勢(shì)變化與Morisita-Horn相異性指數(shù)、Bray-Curtis指數(shù)這兩個(gè)指數(shù)的計(jì)算結(jié)果是呈相反的。

這幾個(gè)測(cè)度方式的二元屬性數(shù)據(jù)雖然能夠直觀的反映不同生境間相鄰兩個(gè)樣地內(nèi)物種的增減變化的情況，并且沿海拔梯度樣地共有種的變化的相關(guān)性[18]，但是對(duì)于樣地內(nèi)每個(gè)物種的個(gè)體數(shù)沒有作為參考對(duì)象，因而該方式對(duì)不在同一生境下群落變化趨勢(shì)不夠敏感。

對(duì)由于缺乏對(duì)物種個(gè)體數(shù)量的分析因素，一些新增的個(gè)體數(shù)在測(cè)度方式中的幾個(gè)指數(shù)中未能夠得到靈敏的體現(xiàn)，對(duì)于群落內(nèi)物種的豐富度更是很難直觀的反映。然而數(shù)量數(shù)據(jù)的測(cè)度方式把個(gè)體引入其中分析，對(duì)于物種豐富度的反映有重要意義，特別針對(duì)物種豐富度相對(duì)高時(shí)所具有的參考價(jià)值更大[19]。

結(jié)合兩種的測(cè)度方式對(duì)于南方紅壤侵蝕區(qū)被調(diào)查的這幾個(gè)區(qū)域在不同海拔梯度和不同的造林時(shí)間下的β多樣性整體的趨勢(shì)變化情況能夠進(jìn)行比較全面的闡釋。

河田鎮(zhèn)被調(diào)查區(qū)域均屬于紅壤侵蝕嚴(yán)重的地區(qū)之一，少數(shù)樣地的物種隨海拔梯度差異運(yùn)用二元屬性測(cè)度更加好，而對(duì)于隨造林時(shí)間的不同而引起的差異與物種豐富度則是數(shù)量屬性測(cè)度更能夠準(zhǔn)確的分析，特別是群落內(nèi)新增的物種數(shù)量具有重要的參考意義。

4.2 造林時(shí)間對(duì)侵蝕區(qū)物種的重建有重要影響

對(duì)于紅壤侵蝕區(qū)的初級(jí)演替階段，人為因素的干預(yù)、造林時(shí)間與治理時(shí)間的早晚對(duì)于喬灌木、草本的物種多樣性都是屬于主導(dǎo)因子。結(jié)合圖1—2，圖4和表2的結(jié)果可以看出，造林時(shí)間較早的幾個(gè)調(diào)查區(qū)域的喬灌木和草本的物種多樣性相對(duì)高于造林時(shí)間晚的區(qū)域，說明造林時(shí)間長(zhǎng)的區(qū)域隨著此區(qū)域植被的演替，土壤中的養(yǎng)分也可能得到有效的改善[20]，隨之改變的是物種的多樣性也得到了提高[21]，這使得侵蝕區(qū)重建植被間的競(jìng)爭(zhēng)更加強(qiáng)烈，與王世雄等[22]對(duì)黃土高原植物群落演替的研究結(jié)論相符合。

由于上述的幾個(gè)圖表的結(jié)果都是把物種作為參考因素而進(jìn)行分析，所以有的地區(qū)的βws指數(shù)會(huì)突然增高可能是由于立地條件的因素、群落交錯(cuò)區(qū)的出現(xiàn)，進(jìn)而造成分析結(jié)果的存在差異。本研究針對(duì)于不同造林時(shí)間與海拔梯度的β多樣性的影響，缺乏把此區(qū)域的立地條件作為參考因素引入其中分析該因素對(duì)它所造成的影響，若能夠把其引入對(duì)于分析紅壤侵蝕區(qū)重建植被的β多樣性則具有一定的參考意義，同時(shí)也能夠?yàn)榍治g區(qū)重建植被的選擇提供一定的基礎(chǔ)。

5 存在的問題

對(duì)于群落多樣性的觀點(diǎn)生態(tài)位理論和中性理論各自不同，生態(tài)位理論認(rèn)為影響群落的相似性的原因是由于生境的差異性所導(dǎo)致的，然而中性理論卻是認(rèn)為擴(kuò)散過程限制了β多樣性的變化[23-25]，在白琰[26]對(duì)高寒草甸的多樣性研究中發(fā)現(xiàn)尺度與生境差異的變化常常是具有一致性的；但限于此次的研究中的取樣面積較小，而且人為干預(yù)的程度較大，因而針對(duì)于具體適合哪一種理論進(jìn)行解釋還尚未明確，還有待進(jìn)一步深入研究。

本研究中所用的Cody指數(shù)等多個(gè)指數(shù)表現(xiàn)出的規(guī)律性會(huì)有個(gè)別存在異常，一方面是這幾個(gè)調(diào)查區(qū)域所處的海拔都不是很高，所以物種沿海拔梯度的變化趨勢(shì)表現(xiàn)得不是很顯著，另一方面是幾個(gè)區(qū)域都是處在紅壤的侵蝕區(qū)，那么它們之間的立地條件存在一定的差異；所以生境的差異與空間尺度對(duì)于侵蝕區(qū)重建植被的β多樣性的進(jìn)一步闡明，還需要進(jìn)行更加進(jìn)一步的探究，引入空間尺度與立地條件的因素進(jìn)行深入的探究，這也是目前對(duì)于多樣性研究機(jī)制當(dāng)中需要解決的問題之一。