王偉耀,鄭心炫,吳雅華,李巖林,管詩敏,倪榕蔚,黃柳菁
(福建農(nóng)林大學園林學院,福建 福州 350002)
植物群落由共存的物種組成,組成群落的物種在時間和空間上相互影響、彼此關聯(lián),共同適應生存環(huán)境,使得群落處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)[1-2]。種間關系是各個物種在不同環(huán)境中相互影響、相互作用形成穩(wěn)定整體的反映[3],種間關系的測定有助于正確認識群落的數(shù)量和結(jié)構特征,探明群落的共存機制,為自然植被的管理恢復與保護提供更多的理論依據(jù)[4]。近年來,國內(nèi)外學者關于種間關系的研究多結(jié)合于群落結(jié)構[5-8]、生態(tài)位[7,9-15]、空間格局[16-18]、群落演替[2,19-21]等方面,有關海島植物群落種間關系的研究較少[22-24],隨著近年來海島的不斷發(fā)展,更多的學者關注和重視海島的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
海島生態(tài)系統(tǒng)相對獨立封閉,淡水資源匱乏,江河水系稀缺,受海風侵蝕、鹽度高等的影響,植被覆蓋率也較低,生態(tài)系統(tǒng)整體穩(wěn)定性較差,生物多樣性較低,是典型的生態(tài)脆弱區(qū),開發(fā)利用不當極易造成生態(tài)系統(tǒng)破壞且難以恢復,導致環(huán)境惡化,生物資源枯竭[25-26]。平潭島于2009 年成立綜合實驗區(qū)后,經(jīng)濟得到飛速發(fā)展,但過快的開發(fā)也使得島內(nèi)建筑用地大量增加,原生植被面積劇減,在平潭島長期受到海浪侵蝕的沙丘或基巖原生生境,不同生境的原生濱海植物群落能夠適應大風、鹽堿、高溫等惡劣的環(huán)境,在防風防潮、防沙固沙、涵養(yǎng)水土等方面發(fā)揮著不可估量的生態(tài)效益[27]。目前,對于該脆弱生境下植物群落的研究尚不多見,缺乏全面的認識和科學管理的理論資料。因此,本文以平潭島4 種典型生境下的原生濱海植物群落為研究對象,通過種間聯(lián)結(jié)性和相關性分析,并根據(jù)物種的生物學特性和環(huán)境適應性進行生態(tài)種組劃分,深入了解平潭島原生濱海植物群落的結(jié)構特征和群落動態(tài),揭示典型生境類型下原生濱海植物群落的種間關系,為濱海植物群落的管理恢復和保護提供科學依據(jù)。
平潭島位于福建省東部,其主島海壇島是福建省第一大島,全國第五大島,位于25°15′~25°45′ N,119°32′~120°10′ E 之間,毗鄰臺灣海峽,地理條件特殊。平潭島屬南亞熱帶海洋季風性氣候,全年氣候溫和,年平均氣溫19.5℃;雨量充沛,年平均降水量900~2100 mm;年平均風速9.0 m·s?1,是福建省的強風區(qū)之一。島上土壤沙化嚴重,有機質(zhì)含量較低,水土流失嚴重,生態(tài)環(huán)境脆弱且易受熱帶風暴影響,自然植被稀疏,物種多樣性較低,群落結(jié)構單一,多為灌草叢植物,優(yōu)勢種相對明顯。平潭島分布有黑松(Pinus thunbergiiParlatore)、臺灣相思(Acacia confusaMerr.)和木麻黃(Casuarina equisetifoliaL.)等建群/優(yōu)勢種,同時分布著濱海特有植物種類:如濱柃(Eurya emarginata(Thunb.)Makino)、秋茄樹(Kandelia obovataSheueet al.)和海濱藜(Atriplex maximowiczianaMakino)等[28]。
1.2.1 樣地設置及數(shù)據(jù)采集 在充分踏查的基礎上了解全島濱海植物群落的分布狀況,參照相關文獻[29-31],根據(jù)實際調(diào)研情況,在平潭島北部-東部-南部海岸線設置16 個10 m×10 m 的樣方,根據(jù)生境類型的不同,將樣方分為基巖灌叢、低山丘陵灌叢、砂生草甸、基巖草叢4 類,并將每個10 m×10 m 的樣方劃分為4 個海拔和坡向、坡度相似的5 m×5 m 的小樣方,共64 個(表1),其中,基巖生境以巖石為依托,緊鄰海岸線分布,受海風侵襲影響土壤多為風化砂礫土,但土層較??;低山丘陵生境海拔相對較高,受海風影響有所減弱,土壤孔隙度較大;砂生生境土壤質(zhì)地疏松,鹽分含量較高[27,32]。對樣方進行群落學調(diào)查,記錄每個樣方內(nèi)植物的物種名稱、株數(shù)、高度、蓋度、生長型等特征,并測定經(jīng)緯度、海拔高度、坡向、坡位、坡度,每個樣方內(nèi)使用梅花五點法取5 個深度為20 cm、直徑為5 cm 的土樣,并將五點的土壤均勻混合,送回實驗室測定pH 值。在樣方中心位置利用環(huán)刀取土樣后裝入帶有編號的自封袋中,使用土壤三參數(shù)儀測量測定土壤土表含鹽率。
表1 樣地基本概況Table 1 Basic information of the sample plot
1.2.2 數(shù)據(jù)處理(1)重要值計算。以同種生境類型中的5 m×5 m 樣方為基本單位,分別計算每種生境中物種的重要值,并基于4 種生境,選擇重要值 ≥ 1 的優(yōu)勢種(表2)進行種間聯(lián)結(jié)和相關性的計算和分析。重要值=(相對多度+相對頻度+相對蓋度)/3。
表2 原生濱海植物優(yōu)勢種種名及縮寫Table 2 Name and abbreviation of main species of native littoral plants
(2)總體關聯(lián)性檢驗。不同生境類型植物群落中所有物種的關聯(lián)程度可以通過物種間聯(lián)結(jié)指數(shù)(VR)[33]來測定,計算公式為:
式中:S為每種生境類型中物種數(shù),Pi為物種i出現(xiàn)的頻度,N為總樣方數(shù),Tj是樣方j中出現(xiàn)的物種總數(shù),ni物種i出現(xiàn)的樣方數(shù),t為全部樣方物種的平均數(shù);ST2為所有樣方物種數(shù)的方差,δT2為所有物種出現(xiàn)頻度的方差。
在獨立性零假設條件下,VR期望值為1。若VR=1 時,接受零假設,群落種間總體無關聯(lián);若VR>1 時,群落種間總體呈正關聯(lián);當VR<1 時,群落種間總體呈負關聯(lián)。選取統(tǒng)計量W檢驗VR值偏離1 的顯著程度(W=N×VR),如果χ20.95(N)
(3)種間聯(lián)結(jié)性。種間聯(lián)結(jié)性的測定以優(yōu)勢種在樣方中是否存在的二元數(shù)據(jù)為依據(jù),計算出物種對間a、b、c、d的值,a為2 個物種同時出現(xiàn)的樣方數(shù),b、c分別為僅有1 個物種出現(xiàn)的樣方數(shù),d為2 個物種均未出現(xiàn)的樣方數(shù),N為樣方總數(shù)。計算χ2值的Yates 連續(xù)校正公式[34]如下:
當χ2<3.841 時,種間聯(lián)結(jié)獨立,差異不顯著;當3.841 <χ2<6.635 時,種間有一定生態(tài)聯(lián)結(jié)且差異顯著;當χ2>6.635 時,種間有較強的生態(tài)聯(lián)結(jié)且差異極顯著。當ad>bc時為正聯(lián)結(jié),ad (4)種間相關性測定。Spearman 秩相關系數(shù)檢驗應用定量數(shù)據(jù)而非二元數(shù)據(jù),能更清楚地反映物種之間共同出現(xiàn)的概率。在本研究中,采用多度為指標處理數(shù)據(jù)所構成的數(shù)據(jù)矩陣進行Spearman秩相關系數(shù)檢驗[35]。 rs(i,k)為Spearman 秩相關系數(shù),計算公式[36]如下: 式中:N為樣方數(shù),dj=(χij?χkj),χij為種i在樣方j中的秩,χkj為種k在樣方j中的秩。 (5)典范對應分析(CCA)。本研究選用平潭島原生濱海植物群落中優(yōu)勢種51×16 的重要值數(shù)據(jù)矩陣與7×16 的環(huán)境因子矩陣進行CCA 分析,研究環(huán)境因子對種間關系的影響。CCA 分析使用R 4.0.2 版本,調(diào)用了Vegan 包庫中的cca()函數(shù)進行CCA 分析,并采用ggplot2 包庫進行圖形繪制。 (6)生態(tài)種組劃分。在植物群落中,生態(tài)習性相近的物種可以歸類為同一生態(tài)種組[20],同一生態(tài)種組在適應環(huán)境和獲取資源等方面表現(xiàn)較為一致,且種間關系通常為正相關。為了反映出原生濱海植物群落在不同生境中的適應能力,結(jié)合種間相關性分析的結(jié)果及自身的生物學特性與CCA 排序的結(jié)果,以盡量多的種間正相關種對為原則,以種間負相關為界限,基于4 種生境,對原生濱海植物群落的優(yōu)勢種進行生態(tài)種組的劃分。 根據(jù)主要物種的存在與否的二元數(shù)據(jù)矩陣,對4 種生境類型的原生濱海植物群落進行整體相關性檢驗,如表3 所示。 表3 物種總體相關性檢驗結(jié)果Table 3 Test results of the overall correlation of plant species 4 種生境類型植物群落的VR值均大于1,說明物種之間表現(xiàn)出正聯(lián)結(jié)。用統(tǒng)計量W檢測VR值偏離1 的顯著性,結(jié)果顯示:4 種生境類型的統(tǒng)計量W均滿足W>χ20.05(N),為顯著正關聯(lián)。 對4 種生境類型中優(yōu)勢種植物采用χ2檢驗進行研究發(fā)現(xiàn)(圖1):在基巖灌叢19 個優(yōu)勢種組成的171 個種對中,呈正負聯(lián)結(jié)及無聯(lián)結(jié)的種對分別占總對數(shù)的64.9%(111 對)、26.3%(45 對)、8.8%(15 對),正負聯(lián)結(jié)比2.5,其中呈極顯著正聯(lián)結(jié)和顯著正聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的1.17%(2對)和1.75%(3 對),包括溝葉結(jié)縷草(Zm)與肉葉耳草(Hc)、笄石菖(Jp)與海邊月見草(Od)、濱海前胡(Pj)與天門冬(Asc)、假還陽參(Cl)與天門冬(Asc)、漆姑草(Saj)與天門冬(Asc),大多數(shù)種對未達到顯著相關;呈極顯著負聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的1.17%(2 對),包括單葉蔓荊(Vt)與溝葉結(jié)縷草(Zm)、單葉蔓荊(Vt)與肉葉耳草(Hc)。 圖1 基巖灌叢優(yōu)勢種種間聯(lián)結(jié)χ2 檢驗半矩陣圖Fig.1 The semi-matrix diagram of χ2 test of dominant species in bedrock shrub 在低山丘陵灌叢24 個優(yōu)勢種組成的276 個種對中(圖2),呈正負聯(lián)結(jié)及無聯(lián)結(jié)的種對分別占總對數(shù)的54.0%(149 對)、44.9%(124 對)、1.1%(3 對),正負聯(lián)結(jié)比1.2,其中,呈極顯著正聯(lián)結(jié)的占總對數(shù)的2.17%(6 對),包括溝葉結(jié)縷草(Zm)與假還陽參(Cl)、麥冬(Oj)和天門冬(Asc)、千金藤(Sj)與小葉黑面神(Bv)、青江藤(Ch)與鐵角蕨(At)、青江藤(Ch)與野牡丹(Mc)、鐵角蕨(At)與野牡丹(Mc);呈顯著正聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的2.90%(8 對),包括薜荔(Fp)與濱柃(Ee)、薜荔(Fp)與鐵角蕨(At)、薜荔(Fp)與野牡丹(Mc)、溝葉結(jié)縷草(Zm)與山菅(De)、積雪草(Ca)與麥冬(Oj)、假還陽參(Cl)與山菅(De)、麥冬(Oj)與茅莓(Rp)、木防己(Co)與鐵包金(Bl);呈極顯著負聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的0.36%(1 對),為溝葉結(jié)縷草(Zm)與青江藤(Ch);呈顯著負聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的3.99%(11 對),包括溝葉結(jié)縷草(Zm)與千金藤(Sj)、白花鬼針草(Bp)與濱柃(Ee)、薜荔(Fp)與天門冬(Asc)、薜荔(Fp)與酢漿草(Oc)、濱柃(Ee)與酢漿草(Oc)、溝葉結(jié)縷草(Zm)與鐵角蕨(At)、溝葉結(jié)縷草(Zm)與野牡丹(Mc)、胡頹子(Ep)與山菅(De)、假還陽參(Cl)與千金藤(Sj)、假還陽參(Cl)與鐵角蕨(At)、假還陽參(Cl)與野牡丹(Mc)。 圖2 低山丘陵灌叢優(yōu)勢種種間聯(lián)結(jié)χ2 檢驗半矩陣圖Fig.2 The semi-matrix diagram of χ2 test for the association between dominant species of shrub in low hilly area 在砂生草甸14 個優(yōu)勢種組成的91 個種對中(圖3),呈正負聯(lián)結(jié)的種對分別占總對數(shù)的59.3%(54 對)、40.7%(37 對),正負聯(lián)結(jié)比1.5,其中,呈極顯著正聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的3.30%(3 對),包括翅果菊(Pi)與藿香薊(Ac)、厚藤(Ip)與腎葉打碗花(Cs)、老鼠艻(Sl)與珊瑚菜(Gl);呈顯著正聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的9.89%(9 對),包括翅果菊(Pi)與老鼠艻(Sl)、翅果菊(Pi)與木麻黃(Ce)、翅果菊(Pi)與珊瑚菜(Gl)、番杏(Tt)與沙苦荬菜(Cr)、藿香薊(Ac)與老鼠艻(Sl)、藿香薊(Ac)與木麻黃(Ce)、藿香薊(Ac)與珊瑚菜(Gl)、老鼠艻(Sl)與木麻黃(Ce)、木麻黃(Ce)與珊瑚菜(Gl);呈極顯著負聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的2.20%(2 對),包括老鼠艻(Sl)與沙苦荬菜(Cr)、沙苦荬菜(Cr)與珊瑚菜(Gl);呈顯著負聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的4.40%(4 對),包括翅果菊(Pi)與沙苦荬菜(Cr)、番杏(Tt)與珊瑚菜(Gl)、藿香薊(Ac)與沙苦荬菜(Cr)、木麻黃(Ce)與沙苦荬菜(Cr)。 圖3 砂生草甸優(yōu)勢種種間聯(lián)結(jié)χ2 檢驗半矩陣圖Fig.3 Semi-matrix diagram of association χ2 test among dominant species in sandy meadow 在基巖草叢21 個優(yōu)勢種組成的210 個種對中(圖4),呈正負聯(lián)結(jié)及無聯(lián)結(jié)的種對分別占總對數(shù)的43.8%(92 對)、38.1%(80 對)、18.1%(38對),正負聯(lián)結(jié)比1.15,其中,顯著正聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的1.9%(4 對),包括勾兒茶(Bs)與積雪草(Ca)、麥冬(Oj)與腎葉打碗花(Cs)、麥冬(Oj)與石蒜(Lr)、腎葉打碗花(Cs)與石蒜(Lr);呈顯著負聯(lián)結(jié)的種對占總對數(shù)的1.43%(3 對),包括狗尾草(Sv)與麥冬(Oj)、狗尾草(Sv)與腎葉打碗花(Cs)、狗尾草(Sv)與石蒜(Lr)。 圖4 基巖草叢優(yōu)勢種種間聯(lián)結(jié)χ2 檢驗半矩陣圖Fig.4 The semi-matrix diagram of χ2 test for the association of dominant species grass 根據(jù)Spearman 秩相關系數(shù)檢驗結(jié)果(圖5)顯示:在基巖灌叢19 個優(yōu)勢種組成的171 個種對中,呈正、負相關及無相關種對分別為147 對、23 對和1 對,分別占總對數(shù)的86.0%、13.4%和0.6%,正負比6.4,其中,呈極顯著正相關的22對,呈顯著正相關的53 對,分別占總對數(shù)的12.9%和31.0%;呈顯著負相關的6 對,占總對數(shù)的3.5%。在低山丘陵灌叢24 個優(yōu)勢種組成的276 種對中,呈正、負相關的種對分別為233 對和43 對,分別占總對數(shù)的84.4%和15.6%,正負比5.4,其中,呈極顯著正相關的13 對,呈顯著正相關的82 對,分別占總對數(shù)的4.7%和29.7%;呈顯著負相關的僅有1 對。在砂生草甸14 個優(yōu)勢種對組成的91 個種對中,呈正、負相關的種對分別為72 對和19對,分別占總對數(shù)的79.1%和20.9%。正負比3.8,其中,呈極顯著正相關的11 對,呈顯著正相關的30 對,分別占總對數(shù)的12.1%和33.0%;呈顯著負相關的僅有2 對,占總對數(shù)的2.2%。在基巖草叢21 個優(yōu)勢種組成的210 個種對中,呈正、負相關和無相關的種對分別為152 對、55 對和3 對,分別占總對數(shù)的72.4%、26.2%和1.4%,正負比2.8,其中,呈極顯著正相關的36 對,呈顯著正相關的39 對,分別占17.1%和18.6%;呈顯著負相關的8 對,占總對數(shù)的3.8%。與χ2檢驗相比,4 種生境的原生濱海植物群種對間正相關的趨勢明顯增大,呈顯著與極顯著的相關種對明顯增多,但仍有大多數(shù)種對呈不顯著相關,無顯著的協(xié)變關系[37]。 圖5 Spearman 秩相關系數(shù)檢驗圖Fig.5 Spearman rank correlation coefficient test 根據(jù)CCA 排序結(jié)果(圖6)可知:導致生態(tài)種組分化的主要因子是土壤水分和坡度。利用CCA 排序結(jié)果,并結(jié)合以上Spearman 秩相關系數(shù)檢驗結(jié)果,對應4 種生境,將平潭島原生濱海植物優(yōu)勢種分為4 個生態(tài)種組: 圖6 原生濱海植物優(yōu)勢種與環(huán)境因的CCA 排序圖Fig.6 CCA sequence diagram of dominant species and environmental factors of native coastal plants 生態(tài)種組I:濱海前胡(Pj)、假還陽參(Cl)、單葉蔓荊(Vt)、笄石菖(Jp)、天門冬(Asc)、木防己(Co)、狗尾草(Sv)、漆姑草(Saj)、馬齒莧(Po)、番杏(Tt)、薊(Cj)。該生態(tài)種組的物種廣泛分布于基巖灌叢生境,組內(nèi)種間關系主要呈顯著正相關,少數(shù)呈極顯著正相關,與生境中其他物種呈不顯著正相關或負相關;組內(nèi)物種有鹽生植物(單葉蔓荊、假還陽參等)和耐鹽堿植物(濱海前胡、天門冬等),有較強的耐鹽堿能力,能生長在長期受海風侵襲的巖石石縫中,可以適應該生境中土壤含鹽率、pH 較高、土壤孔隙度較高的特點。 生態(tài)種組Ⅱ:濱柃(Ee)、野牡丹(Mc)、胡頹子(Ep)、了哥王(Wi)、茅莓(Rp)、青江藤(Ch)、薜荔(Fp)。該生態(tài)種組主要生長在低山丘陵灌叢生境內(nèi)。組內(nèi)種間關系主要為極顯著正相關,少數(shù)呈顯著正相關,與生境中其他物種多呈不顯著正相關,少數(shù)呈不顯著負相關。組內(nèi)植物為耐干旱瘠薄的的陽性植物,耐旱性極強,能通過數(shù)量龐大的根系改變土壤結(jié)構,可生長在土壤瘠薄、海拔較高、陽光直射的巖壁及裸露山坡上,能適應該生境海拔較高、土壤容重較高的特點。 生態(tài)種組Ⅲ:狹葉尖頭葉藜(Cha)、海邊月見草(Od)、腎葉打碗花(Cs)、沙苦荬菜(Cr)、厚藤(Ip)、老鼠艻(Sl)、珊瑚菜(Gl)等。該生態(tài)種組分布在砂生草甸生境中。組內(nèi)種間關系主要為極顯著正相關,少數(shù)呈顯著正相關,與生境中其他物種多為不顯著正相關,少數(shù)為不顯著負相關。組內(nèi)植物莖多為匍匐或稍直立,如老鼠艻平臥地面部分可達數(shù)米,能良好生長在土壤質(zhì)地疏松的砂土,對土壤含鹽率和含水率要求較低。 生態(tài)種組Ⅳ:勾兒茶(Bs)、馬唐(Ds)、華南狗娃花(Hec)、積雪草(Ca)、石蒜(Lr)、麥冬(Oj)、酢漿草(Oc)。該生態(tài)種組主要分布在基巖草叢生境,組內(nèi)種間關系主要為極顯著正相關,少數(shù)為顯著正相關,與生境中的其他物種多為不顯著負相關,少數(shù)為不顯著正相關。組內(nèi)物種喜濕耐陰、對土壤適應能力較強,能適應該生境中土壤含水率較高的特點。 對比χ2檢驗與Spearman 秩相關系數(shù)檢驗結(jié)果,從關聯(lián)程度看,絕大多數(shù)種對均呈不顯著關聯(lián),2 種方法具有一致性[38];但χ2檢驗中呈顯著和極顯著相關的種對數(shù)量遠少于Spearman 秩相關系數(shù)檢驗,說明Spearman 秩相關系數(shù)檢驗靈敏度高于χ2檢驗[39];在種間關系的正負方向上,2 種測度方法也表現(xiàn)出不同的情況,如在基巖灌叢中,濱海前胡與狹葉尖頭葉藜間的秩相關檢驗結(jié)果為正相關,而χ2檢驗結(jié)果為負聯(lián)結(jié),表明2 種方法也存在一定的差異[38],這與多數(shù)學者得到的結(jié)果一致[3,6,19,37,40]。總體關聯(lián)性檢驗能反映出群落內(nèi)各種群間相關性的總體趨勢,卻不能反映不同物種對的種間關系[37];χ2檢驗能反映種對間聯(lián)結(jié)是否顯著,但由于只以物種出現(xiàn)與不出現(xiàn)數(shù)據(jù)為根據(jù),忽略了物種的定量數(shù)據(jù)(多度、蓋度)為依據(jù),種間相關測定能反映出種群間數(shù)量變化的趨勢及程度,不同測度方法各有優(yōu)缺點,綜合運用各種測度方法才能更好的反映種間的親和性及其程度,得出可靠的結(jié)論[30]。 生態(tài)位理論認為,群落的構建是在特定環(huán)境的過濾下,物種間經(jīng)過相互作用,在局域生境中定居和共存的過程,種間關系與生態(tài)位的重疊程度密切相關。平譚島常年受海風侵蝕,土壤鹽度較高,淡水資源匱乏,面對嚴苛的生境條件,經(jīng)過長時間的發(fā)展,植物群落選擇了避免對有限資源的競爭,對資源和空間的競爭緩和[37],生態(tài)位分離,各物種占據(jù)著自己的生態(tài)位,因此,在本研究中,4 種生境類型的原生濱海植物群落優(yōu)勢種種對間的聯(lián)結(jié)性和相關性多為不顯著,種對間獨立性較強,與同樣具有嚴苛生境條件的金佛山、桂林喀斯特植物群落研究結(jié)果相似[37]。一方面,通過特定生境篩選的2 個物種往往表現(xiàn)出相似的生物學特性,能夠?qū)崿F(xiàn)對資源的分割,即能利用其它物種不可利用的資源,生態(tài)位重疊度較高,進而在種間關系上表現(xiàn)為正相關,如低山丘陵灌叢生境中的薜荔與胡頹子都具有較強的耐干旱能力,基巖灌叢生境中的濱海前胡和單葉蔓荊都具有較強的耐鹽堿能力,因此在本研究中,正聯(lián)結(jié)和正相關的種對比例較高;另一方面,相同物種對在不同生境類型中的呈現(xiàn)出的種間關系也并不完全一致,如假還陽參與天門冬在基巖灌叢中表現(xiàn)為顯著正聯(lián)結(jié)和極顯著正相關,但在低山丘陵灌叢生境中表現(xiàn)為不顯著正聯(lián)結(jié)和不顯著正相關,在基巖草叢生境中則表現(xiàn)為不顯著正聯(lián)結(jié)和不顯著負相關。這表明在不同生境下,相同物種對為了更好適應環(huán)境,種間關系表現(xiàn)出差異,即2 個物種生態(tài)位過度重疊,由相互依存變?yōu)橄嗷ジ偁帲c管涔山撂荒地植物群落種間關系[19]研究結(jié)果一致;再加上海島脆弱的生態(tài)環(huán)境和開發(fā)利用不當?shù)热藶橐蛩氐母蓴_,主要優(yōu)勢種對資源的利用會受到影響,競爭力差的物種對資源的獲取能力得到提高,加劇了對生境的需求完全不同的物種對之間的競爭。因此,在4 種生境類型的原生濱海植物群落中,負聯(lián)結(jié)和負相關的物種對占有一部分比例??傮w看,平潭島原生濱海植物群落呈正聯(lián)結(jié)和正相關的趨勢,與總體性關聯(lián)檢驗一致,群落整體處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),與浙江普陀山島和海南島吊羅山海島[2]植物群落種間關系研究結(jié)果相似,與處于不穩(wěn)定階段的廣州南澳島植物群落[24]研究結(jié)果相反。 在此次調(diào)查期間發(fā)現(xiàn),試驗調(diào)查地范圍外的原生濱海植物群落,由于人為因素的干擾,生境出現(xiàn)了不同程度的退化,直接影響到了原生濱海植物群落的自然更新,為了保護原生濱海植物群落,加強對原生濱海植物群落的科學研究刻不容緩。綜合植物群落種間關系及環(huán)境因子的分析不僅能揭示植物群落現(xiàn)狀,更易闡明不同種間關系的內(nèi)因,為植物群落的生存和發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境。 生態(tài)種組是對資源利用、環(huán)境適應能力、群落功能作用表現(xiàn)出相似的物種組合,同一生態(tài)種組的物種有相似的環(huán)境適應性,物種對間相互依存,有較顯著的正聯(lián)結(jié)與正相關性[30]。海島原生濱海植物群落分布在海岸最前線,能生長在干旱、強風、鹽堿度高等逆境中,優(yōu)勢植物大多具備耐鹽性、耐陰性、抗風性等特性,在平潭島原生濱海植被的管理恢復與保護中,選擇合適的生態(tài)種組物種進行搭配種植尤為重要。 本研究對應4 種生境,將原生濱海植物群落優(yōu)勢種劃分為4 個生態(tài)種組:生態(tài)種組Ⅰ中的植物葉片較小且厚,起到貯水及抵御海風侵襲的作用,有較強的抗鹽堿能力,可用于鹽堿地綠化及灘涂改造。生態(tài)種組Ⅱ中的耐干旱植物葉片多被毛或被蠟,能有效的降低植物的裸露面積,藤蔓植物莖節(jié)的不定根能讓植物牢牢的抓住光滑的巖壁,濱柃、野牡丹等植物能通過數(shù)量龐大的根系改良土壤結(jié)構,該生態(tài)種組可用于土壤貧瘠地的植被改造或一些護坡植被。生態(tài)種組Ⅲ中的植物較低矮,多為匍匐生長,可種植在海風較強、土壤較疏松的海岸線。不僅能起到防風固沙的作用,腎葉打碗花、海邊月見草、珊瑚菜等植物也能構成獨特的濱海原生植被景觀。此外,珊瑚菜作為國家二級重點保護植物,漸危種,受到人工種植防護林的影響,其種群僅在長江澳小面積分布,在種植防護林的過程中應更注意對珊瑚菜的保護。生態(tài)種組Ⅳ中的植物喜濕耐陰,分布在土壤含水率較大生境內(nèi),可生長在林下或巖石下,作為樹蔭下的地被應用,其中,石蒜、麥冬等植物也能在園林綠化中起到很好的效果。 本研究中,平潭島4 種生境類型的原生濱海植物群落優(yōu)勢種總體均呈顯著正關聯(lián),種間聯(lián)結(jié)和種間相關有較高的正負比,處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),根據(jù)物種的種間關系和環(huán)境適應性,基于4 種生境,將平潭島原生濱海植物優(yōu)勢種劃分為4 個生態(tài)種組。在海島濱海植被的保護和建設中,應劃定保護范圍,避免人為干擾,遵循適地適樹的原則,充分考慮物種的種間關系和環(huán)境適應性,在不同的生境中選擇合適的生態(tài)種組進行搭配種植,加強對原生濱海植被的保護。2 結(jié)果與分析
2.1 總體間關聯(lián)性分析
2.2 種對間關聯(lián)性分析
2.3 Spearman 秩相關系數(shù)檢驗
2.4 生態(tài)種組劃分
3 討論
3.1 測度方法比較分析
3.2 平潭島原生濱海植物群落種間關系特點
3.3 生態(tài)種組分類及指示意義
4 結(jié)論