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重庆武陵山区的山地地形及乡村生物多样性,为山地乡村景观及生物多样性研究创造了特有的优势,但目前缺乏对山地乡村景观异质性与植物多样性的研究及两者关系的探讨。本文通过不同空间尺度(景观组分类型、生态生产生活空间、居集区、村落复合体)下景观异质性及植物组成差异研究,旨在为山地乡村生物多样性保护及农业生物多样性可持续管理提供依据。本文以重庆市武陵山区彭水县土塘村为研究对象,依据景观生态学的相关理论知识,在实地景观及植物群落调查的基础上,利用BIGEMAP、Global Mapper、Arc GIS、Fragstats、Auto CAD等软件,首先以景观异质性角度,分析研究区域高程、坡度、坡向等环境异质性、总体与居集区下的景观组分类型分布特点、基于环境异质性的景观组分类型分布、总体与居集区下的景观空间格局、2015-2010年景观动态变化,探讨其变化原因;其次从植物多样性角度,以科属种构成、生长型构成、入侵植物、野生与人工栽培植物分析研究区域植物物种组成特点及物种丰富度;再者,从景观异质性与植物多样性的关系出发,增加生产生活特征强烈的村落复合体尺度,分析不同景观组分类型、生态生产生活空间、居集区、村落复合体植物组成差异,探讨景观异质性与植物多样性的关联,及生态生产生活空间结合策略;最后,从景观异质性、植物多样性、生态生产生活空间等不同层面提出山地乡村景观优化及植物多样性保护策略,主要结果如下:(1)(1)高程、坡度等级叠加下的景观组分类型表现不同的分布特点:林地是各高程、各坡度区域的主要景观组分。住宅用地呈小集中大分散分布,60%以上住宅用地分布在中高程、缓坡地区;竹林、阔叶林、园地、水塘、水田在陡坡、急陡坡均无分布;旱地主要分布在缓坡、较低高程,其次中坡、中高程。(2)基于径流的景观组分类型分布发现,水源地、汇水区域多为林地,但存在部分耕地。(2)总体与居集区两空间尺度景观组分类型均以林地、耕地为主,林地以针阔混交林为优势群落,耕地以旱地为主。四个居集区(A、B、C、D)的景观组分类型面积占比存在差异,耕地变化范围最大,表明居集区因人为活动影响表现出不同的景观格局。(3)两尺度景观空间格局特征:(1)研究区域总体景观空间格局表现为受到较为明显的人为干扰,与各景观组分空间格局相关。整体景观空间格局很大程度受林地、耕地影响。(2)居集区景观格局及生态效益:D>A>B>C。居集区D具有良好的连通性及边缘效应,能量流动、物质循环、信息传递相对活跃。(4)2015-2020年,研究区域总体景观破碎程度、镶嵌度、多样性增加,景观组分类型分布更加分散、均匀,斑块形状不规则性与优势斑块连通性增强。整个景观表现出以住宅用地变动为主的动态特征。各景观组分类型景观空间格局均发生不同程度变化,且相互关联,如林地、住宅用地面积明显增大,破碎化程度上升;耕地趋向集中分布等,与农业生产、居住生活、道路建设等人类活动相关。(5)研究区域共统计维管植物69科155属191种,主要集中在豆科、蔷薇科2科上,其中入侵植物5种,野生植物占比55.5%。物种丰富度表现为:草本>乔木>灌木>藤本。野生植物与人工栽培植物主要分布地点不同。(6)人工栽培植物主要以食用型、观赏型为主,食用型以蔬菜作物、果树为主,观赏型以花卉为主,共计37科70属85种,对植物总种数的贡献率为44.5%,以人工栽培草本为主要优势生长型,可见人为活动对该地区的生物多样性存在影响,且主要通过栽培草本作物及观赏花卉的形式影响植物多样性。(7)不同景观单元类型下植物组成差异表现为:(1)不同景观组分类型植物物种丰富度表现为:林地>耕地>园地>住宅用地>水塘,表明不同景观组分类型植物多样性存在差异。各景观组分类型中均有一定量的独有种存在,且每增加一个新的景观组分类型,平均会有29.8个新的物种出现,表明景观异质性通过景观组分类型丰富度的变化影响植物物种丰富度。(2)生态生产生活空间景观及植物多样性存在差异,其主要景观组分分别为林地、耕地、林地,生活空间林耕面积占比差别不大;其植物物种丰富度表现为:生活空间>生态空间>生产空间。(3)不同居集区植物物种丰富度表现为:D>A>B>C。居集区对研究区域植物多样性贡献率高达84.29%,其中人工栽培植物占居集区植物总种数的50%以上,表明居集区尺度对研究区域植物多样性有重要作用,且主要通过生产生活等人类文化活动方式影响植物多样性。(4)不同居集区下村落复合体特征表现为:平均单个村落复合体面积:C>A>D>B,表明C分布最为集中;村落复合体数量:A>D>C>B;平均单个村落复合体景观组分类型数量:A>D>B>C,表明居集区D、A的村落复合体生产生活生态空间布局、景观组分类型较于B、C更为合理、丰富,可以为居集区D、A景观空间格局及物种丰富度优于居集区B、C提供进一步的解释。(5)不同模式下村落复合体特征:研究区域村落复合体分为零散型、聚合型两种模式,以零散型为主。聚合型村落复合体的景观组分类型多样性及植物多样性优于零散型村落复合体。但总体来看,各村落复合体景观组分类型特征大致相同,随山地散布,集生产生活生态一体。(8)景观优化策略:应用梯度+镶嵌体的组合模式,引进园地、竹林等生态斑块充当踏脚石,发挥村落复合体在景观中的生态跳蹬作用,以生态经济林等廊道增强村落复合体与周边林地的连接。植物多样性保护策略:丰富村落复合体的景观组分类型、形态及数量,增加过渡地区的生态斑块。利用生态林地,如生态经济林、生态风景林、生态防护林等营造生态生产空间;利用耕地、园地营造生产生活空间。筛选具有本地文化特色或观赏价值的植物塑造村落复合体景观。