不同土地管理强度下的滇池湖滨区植物和鸟类多样性研究

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处于陆生生态系统和水生生态系统之间过渡性地带的湿地是地球上最多样化、最具活力的生态系统类型之一。在中国受人类活动,尤其是大规模城市化的影响,湿地生态系统正在发生快速变化。土地管理方式的转变是生物多样性变化的关键驱动力,分析和理解二者的关系是当前城市环境中合理进行自然资源管理的基础。过去的多数研究把生境面积作为解释植物、鸟类多样性和丰度的重要变量,一些研究将湿地生境视为同质的对象,但是在城市湿地环境中,往往存在不同的类型。例如生境人工化程度,人为管理的强度等,这些差异造成的生态过程差异对以维护城市环境中生物多样性为目的的湿地产生重要影响。本文针对以滇池为代表的城市湿地,聚焦湿地环境中不同的土地管理强度——高管理强度湿地(UP),较高管理强度湿地(HM),中等管理强度湿地(LM),低管理强度湿地(RP),探究其对植物多样性、植物群落结构和鸟类多样性的影响。在中国云南昆明滇池湖滨区选择31个100 hm2的样地,综合运用RS、GIS技术、NMDS分析、ANOVA分析、以及基于信息论方法(Information-Theoretic approach)筛选和平均线性回归模型等方法,研究土地管理强度与植物多样性、鸟类多样性的关系。主要结论如下:(1)在过去的35年(1980年代至2015年),滇池流域建设用地、乔木林地、灌木林地面积呈上升趋势,草地、耕地面积呈下降趋势。在过去5年(2013年至2018年),31个滇池湖滨区样地中,建设用地面积呈现相比其他地类最大的增长,在湖滨区尺度和流域尺度,土地利用/覆被变化趋势相似。四类土地管理强度中林地、建设用地、耕地及坑塘河流沟渠面积占比均差异显著。同时,LM、RP的沉水植物、漂浮浮叶植物、耕地、裸土地面积占比均较高,HM坑塘河流沟渠、草地面积占比较高,UP的建设用地、道路面积占比较高。(2)31个样地共记录维管束植物410种,率属于111科293属。四类土地管理强度下水生植物的α多样性存在显著差异,其中UP与HM差异显著。HM外来种占比最高,其次是UP,最后是RP和LM。物种不相似性指数NMDS分布梯度表明,UP和HM的植物相似度较高,同时滇池特色物种多分布于RP、LM。分类结果显示,共有11个水生植物群丛和4个木本植物群丛,滇池特色的野菱—穗状狐尾藻—光叶眼子菜群丛主要分布在LM和RP类型的湿地。对5个主要的水生植物群丛和4个木本植物群丛的外来种占比分析显示,滇池的主要植物群丛均有外来种,且LM、RP多低于HM。(3)不同土地管理强度下,全部鸟类、水鸟的α多样性(物种丰富度)、β多样性均有显著差异。对鸟类物种丰富度与土地利用/覆被因子进行线性回归,并对候选模型进行模型平均,得出影响鸟类物种丰富度的主要土地利用/覆被因子是建设用地面积、沉水植物面积、坑塘水面河流沟渠面积和挺水植物的边缘密度。全部鸟类以及水鸟的不相似性指数NMDS分布梯度表明,RP与其他三类有较大的差异,同时LM与RP类型较为接近,UP和HM类型鸟类相似度极高。本研究显示,滇池城市湿地不同的土地管理强度影响了植物多样性和鸟类多样性。高管理强度湿地(UP)、较高管理强度湿地(HM)的植物外来种比例高于中等管理强度(LM)和低管理强度湿地(RP),同时本地特色种多分布于后两者。鸟类在LM和RP均表现出其更高的α、β多样性。植物多样性在城市环境中具有复杂性,鸟类多样性是评价城市化对生态系统影响更好的指标。
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