Page 10 - 《广西植物》2024年第5期
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指数ꎮ 其中ꎬPD 反映了群落内分类单元谱系分支 的物种组成的差异性ꎬ其包含两个组分ꎬ即物种散
长度 占 谱 系 中 所 有 分 支 长 度 的 比 例 ( Faithꎬ 失(species loss)和物种获得(species gain)ꎬ 这两个
1992)ꎻMPD 反映了群落内物种之间的平均系统 组分将进一步用于生成变化趋势图ꎮ 该方法可以
发育距离ꎻMNTD 反映群落内最近邻体系统发育距 用于比较这两个组分在每个样地或者整体样方的
离 (Webb et al.ꎬ 2002)ꎮ 本研究将 3 个系统发育 差异性检验ꎮ 我们分别比较 2004、2008 和 2013 年 3
指数进行标准化处理ꎬ即将每个群落内的系统发 个时间点的差异ꎬ该方法用 adespatial 包中的 TBI 函
育多样性指标与零模型进行比较ꎮ 本研究零模型 数和 plot.TBI 函数完成 (Dray et al.ꎬ 2019)ꎮ 上述
采用 系 统 发 育 树 末 端 的 物 种 随 机 置 换 999 次 所有分析均在 R 3. 6. 3 ( The R Development Core
(Gotelliꎬ 2000 )ꎬ 获 得 SES. PD、 SES. MPD、 SES. Teamꎬ 2019)中完成ꎮ
MNTDꎬ当 SES 大于 0 时表示离散ꎬ小于 0 时表示
聚集 (Webb et al.ꎬ 2002)ꎮ 计算公式如下: 2 结果与分析
PD  ̄mean(PD )
SES.PD = obs random ꎻ
sd(PD ) 2.1 乔木层物种多样性和系统发育多样性的海拔
random
MPD  ̄mean(MPD ) 梯度格局
SES.MPD = obs random ꎻ
sd(MPD random ) 在样方内共调查到 DBH≥5 cm 的乔木物种
MNTD obs  ̄mean(MNTD random ) 83 种ꎬ依据 APG IV 系统ꎬ隶属于 54 属 30 个科ꎮ
SES.MNTD = ꎮ
sd(MNTD random ) 沿海 拔 梯 度 物 种 多 样 性 ( 物 种 丰 富 度、 Shannon ̄
式中: obs 表示实际观测的值ꎻ mean 表示随机 Wiener 指数和 Simpson 指数) 呈现单峰分布格局ꎬ
模拟的平均值ꎻ sd 表示随机模拟的标准方差ꎮ 中海拔多样性最大( 图 2)ꎮ 通过与物种的亲缘关
1.5 数据分析 系随机化的零模型进行比较ꎬ发现标准化的系统
为了分析沿海拔梯度物种多样性和系统发育 发育多样性( SES.PD、SES.MPD、SES.MNTD) 沿海
多样性的分布格局ꎬ本研究按 3 个调查时间点分别 拔梯度呈上升的趋势ꎬ低海拔系统发育呈聚集的
进行分析ꎬ基于响应变量的数据分布特点ꎬ研究采 结构ꎬ高海拔呈随机或离散的结构(图 3)ꎮ
用广 义 线 性 混 合 模 型 ( generalized linear mixed 2.2 物种和系统发育多样性随时间尺度的变化
modelꎬ GLME) 分析海拔对物种和系统发育多样性 时间尺度上ꎬ配对的 t 检验结果表明ꎬ2004—
的影响ꎮ 其中ꎬ物种丰富度采用 Poisson 分布ꎬ其余 2008—2013 年整体的森林群落乔木层在物种多样
响应变量采用 Gaussian 分布 ( Luo et al.ꎬ 2023)ꎮ 性和系统发育多样性上并未发生显著性变化( 图
将海拔梯度设置为固定效应ꎬ随机效应为海拔 | 坡 4)ꎮ 但是ꎬ系统发育结构随着时间的推移呈现更
2 2
向ꎬ计算模型参数和解释度ꎬ其中 marginal R (R ) 加聚集的趋势(图 4)ꎮ
m
仅包含固定效应的 R ꎬconditional R 包含固定效应 2.3 海拔梯度上不同坡向物种组成的变化
2
2
2 2004 年共调查到 71 个物种 1 205 个植株个
和随机效应的 R ( Nakagawa & Schielzethꎬ 2013)ꎮ
因海拔梯度生物多样性的变化可能是非线性变化ꎬ 体ꎬ2008 年调查到 76 个物种 1 190 个植株个体ꎬ
我们同时用一次项和二次项分别进行拟合ꎬ然后将 2013 年调查到 76 个物种 1 164 个植株个体ꎮ 不
AICc 越小的模型定义为更优的模型ꎮ 同坡向和不同海拔在物种组成上差异较大ꎮ 海拔
为了分析时间尺度上高黎贡山森林群落乔木 梯度上ꎬ东坡低海拔(960 ~ 1 381 m)区域内的 4 个
层物种多样性和系统发育多样性的变化趋势ꎬ本研 样方呈现显著的物种完全丧失( 图 5)ꎬ其植被完
究采用配对的 t 检验分别比较 3 个时间点物种多样 全 被 耕 地 所 替 代ꎮ 其 中ꎬ 麻 栎 ( Quercus
性和系统发育多样性的差异性ꎮ 为了探讨空间尺 acutissima)、清香木(Pistacia weinmanniifolia)、枳椇
度上不同海拔和坡向的森林群落在物种组成上的 (Hovenia acerba)和假香冬青(Ilex wattii) 等为主要
变 化 趋 势 及 有 主 要 贡 献 的 物 种ꎬ 本 研 究 采 用 的丧失物种(表 2)ꎮ 相反ꎬ基于多度的 β 多样性
Legendre 和 Condit (2019) 的方法ꎬ基于 Temporal 分析表 明ꎬ 物 种 获 得 主 要 集 中 在 西 坡 低 海 拔 的
Beta Indices (TBI)指数ꎬ然后检验其显著性ꎮ 具体 3 个样方( 图 5) ꎬ群落中丰富度显著增加的物种
而言ꎬ该方法可以比较每个样方在 T1 和 T2 时间点 主要为曼青冈 ( Cyclobalanopsis oxyodon) 、 华山矾