喀斯特森林土壤养分的空间异质性及其对树种分布的影响

以贵州省茂兰国家级自然保护区喀斯特峰丛坡面中原生性常绿落叶阔叶混交林为研究对象,以建立的100 m×100m样地的群落学调查数据和基于网格取样的土壤养分数据为基础,采用半方差函数、Kriging空间插值和典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)等方法分析了喀斯特森林土壤养分的空间异质性特征及其对树种分布的影响。结果表明:喀斯特峰丛坡面土壤养分的变异系数为10%–80%,变异程度中等。各土壤养分指标均具有良好的空间自相关性,其中全磷(TP)、全钾(TK)、全镁(TMg)和pH值呈强烈的空间自相关,而有机质(OM)、全钙(TCa)、速效磷(AP)和速效钾(AK)为中等程度的空间自相关;TCa的空间变异尺度最小,OM、TP和AK的空间变异尺度较大。土壤TK、TP、TCa、TMg、AP和pH值等随着海拔高度的增加和岩石裸露率的降低而逐渐减少,OM则随着海拔高度的增加而趋于增加,这表明喀斯特地形因子是造成土壤养分空间变异的重要因素。CCA分析表明,土壤养分的空间变异性显著影响到群落中树种的组成与空间分布,其中TK、TMg、pH值、TCa和OM的影响最为明显,体现了不同植物在土壤资源利用上的生态位分化,这有助于喀斯特森林群落物种多样性与稳定性的维持。