Page 133 - 《广西植物》2024年第10期
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１０ 期 孟伟等: 河南省自然林草本层植物群落 β 多样性及其影响因素 １ ９ ３ ５
度(ＢＩＯ８)、最干季度平均温度( ＢＩＯ９)、最暖季度 ｂ ＋ ｃ
β ＝ ꎻ
平均温度( ＢＩＯ１０)、最冷季度平均温度( ＢＩＯ１１)、 ｔｏｔａｌ ａ ＋ ｂ ＋ ｃ
年降水量( ＢＩＯ１２)、最湿润月降水量( ＢＩＯ１３)、最 ２ｍｉｎ(ｂꎬｃ)
β ＝ ꎻ
干 月 降 水 量 ( ＢＩＯ１４ )、 降 水 量 季 节 性 变 化 ｔｕｒｎｏｖｅｒ ａ ＋ ２ｍｉｎ(ｂꎬｃ)
(ＢＩＯ１５)、最湿季度降雨量( ＢＩＯ１６)、最干季度降 β ｎｅｓｔｅｄｎｅｓｓ ＝ β ｔｏｔａｌ － β ｔｕｒｎｏｖｅｒ ꎮ
雨量(ＢＩＯ１７)、最暖季度降水量( ＢＩＯ１８) 以及最冷 模拟方程如下:
ｙ ＝ ａ ｘ ＋ ｂ ꎻ
季度降水量(ＢＩＯ１９)ꎮ １ １
为了避免多重共线性的影响ꎬ使用 Ｒ 软件中 ｙ ＝ ａ ｌｎｘ ＋ ｂ ꎮ
２
２
内置函数“ ｓｃａｌｅ” 对海拔及上述 １９ 个气候因子数 式中: ａ 为两个群落共有物种数ꎻｂ 和 ｃ 分别
是两个群落各自特有的物种数ꎻｘ 为空间距离ꎻｙ
据进行标准化ꎬ以消除量纲的差异ꎬ再用“ Ｈｍｉｓｃ”
包( Ｈａｒｒｅｌｌꎬ ２０２３) 中 “ ｖａｒｃｌｕｓ” 函 数 进 行 聚 类 分 为 β 多样性ꎻａ 、ａ 、ｂ 、ｂ 为系数ꎮ
１
２
１
２
以空间距离、１１ 个环境因子的欧氏距离和草
析ꎬ计算环境变量之间的斯皮尔曼( Ｓｐｅａｒｍａｎ) 相
２ 本层植物物种丰富度的欧氏距离作为解释变量ꎬ
关系数 来 评 估 共 线 性ꎬ并 去 除 Ｓｐｅａｒｍａｎ ρ > ０. ７
以河南省植物群落 β 多样性及其组分作为响应变
的变量ꎬ最终保留温度季节性变化、最冷月最低
量ꎬ利用 Ｍａｎｔｅｌ 分析来检验空间距离、环境因子、
温度、最暖月最高温度、最暖季度平均温度、气温
物种丰富度及其两两配对以及三者之间共同作用
年较差、平均温度日较差和最湿润月降水量 ７ 个
与植物群落总 β 多样性及其组分的相关性ꎻ使用
气候因子指标ꎮ 林分结构ꎬ如乔木密度、乔木平
偏 Ｍａｎｔｅｌ 检验ꎬ通过控制地理因素、环境因素或物
均高度以及总胸高断面积通过影响阳光的透过
种丰富度的影响ꎬ来检验空间距离、环境因素、物
程度ꎬ进而影响下层植物的生长ꎮ 本研究将乔木
种丰富度两两之间共同作用与植物群落总 β 多样
密度、乔木平均高度、总胸高断面积、海拔以及气
性及其组分的相关性ꎮ 对每个检验采用 Ｐｅａｒｓｏｎ
候因子( 包括温度季节性变化、最冷月最高温、最
方法、设置 ９９９ 次重复的显著性检验来获得相关
暖月最高温、最暖季度平均温度、气温年较差、平
性 ｒ 值以及显著性ꎮ
均温度月较差和最湿润月降水量) 共 １１ 个指标
先用“ｖｅｇａｎ”包(Ｏｋｓａｎｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９) 计算环
作为环境因子纳入分析ꎬ用“ ｖｅｇａｎ” 包( Ｏｋｓａｎｅｎ
境因素、物种丰富度的欧氏距离ꎬ再与地理距离基
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９ ) 计 算 环 境 距 离ꎬ 即 欧 氏 距 离
于相异性 矩 阵 的 多 元 回 归 ( ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｏｎ
( Ｅｕｃｌｉｄｅａｎ ｄｉｓｔａｎｃｅ) ꎬ 用 “ ｇｅｏｓｐｈｅｒｅ” 包 ( Ｈｉｊｍａｎｓ
ｄｉｓｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｍａｔｒｉｃｅｓꎬ ＭＲＭ) 分析来检验其对植物
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２) 基于样地位置经纬度坐标计算获得
群落组成的影响( Ｌｉｃｈｓｔｅｉｎꎬ ２００７)ꎮ 采用“ ｖｅｇａｎ”
空间距离ꎮ
包中“ｖａｒｐａｒｔ” 函数对空间距离、环境因素和物种
１.４ 数据分析
丰富度进行方差分解分析ꎬ将 β 多样性分解为由
本研究通过计算不同样地间 β 多样性指数
空间距离、环境因素和物种丰富度 ３ 个解释的部
(Ｊａｃｃａｒｄ 相 异 性 指 数ꎬ Ｊａｃｃａｒｄ ｄｉｓｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｉｎｄｅｘ)
分以及未解释的部分ꎬ分析各因素对植物群落 β
(Ｊａｃｃａｒｄꎬ １９１２ꎻ 陈 圣 宾 等ꎬ ２０１０ꎻ Ｆａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ 多样性及其组分相对贡献ꎮ 以上数据分析及作图
２０２４)来表示物种组成的差异ꎬ该方法在计算时仅
均用 Ｒ ４.２.３ 软件ꎮ
需考虑物种的有无(１ 代表有ꎬ０ 代表无) ( 斯幸峰
２ 结果与分析
等ꎬ２０１７ꎻＦａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ 使用 Ｒ 中“ ｂｅｔａｐａｒｔ”
包(Ｂａｓｅｌｇａ ＆ Ｏｒｍｅꎬ ２０１２ꎻＢａｓｅｌｇａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３) 来
计算总 β 多样性( β ) 及其周转组分( β ) 和 ２.１ 自然林草本层植物群落 β 多样性及其组分
ｔｏｔａｌ ｔｕｒｎｏｖｅｒ
嵌套组分( β )ꎬ分析这两个过程对群落多样 河南省自然林草本层植物群落 β 多样性( 此
ｎｅｓｔｅｄｎｅｓｓ
性差异有何影响ꎮ 本研究主要用线性方程和对数 处用 Ｊａｃｃａｒｄ 相异性指数) 及其组分分析如图 ２ 所
方程对总 β 多样性及其组分与空间距离之间的关 示ꎬ研究区域自然林草本层植物群落间总 β 多样
系进行回归模拟分析ꎮ 性指数在 ０.９４ 左右ꎬ利用“ｂｅｔａｐａｒｔ”包将总 β 多样
Ｊａｃｃａｒｄ 相异性指数计算公式如下: 性分解成周转组分和嵌套组分后显示植物群落调
