多山城市遗存山体形态特征对其植物多样性的影响

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随着城市化发展,岩溶地区一些城市周边不易开发建设的锥状或塔状的孤峰和峰林山体生境在城市扩展过程中被城市建设用地所包围,形成城市遗存山体残余生境,是山地城市中重要的生态资源。城市遗存山体自然生境本身因坡向、坡位而存在差异,但在镶嵌入城市建成环境后,山体自身的生境差异性会因周围高大密集的建筑而变得更为复杂,而山体形态特征是其生境多样性和复杂性的根本。在城市人工环境下城市遗存山体形态特征与其植物多样性之间是否存在关系?如果存在关系,是哪些山体形态特征与其植物多样性存在怎么样的关系?城市形态特征对城市遗存山体植物多样性的影响如何?整体上和各层次山体(乔木层、灌木层、草本层)植物α和β多样性对城市遗存山体形态特征及城市形态特征的影响是否反映敏感?等问题仍不清楚。因此,为探析喀斯特多山城市遗存山体植物多样性与山体及城市形态特征的内在关系,以贵阳市(典型的多山城市)中心城区建成区内城市遗存山体为研究对象。通过构建山体形态特征量化指标体系和从城市空间形态结构、三维形态特征两方面构建城市形态特征指标体系;运用群落学调查法对山体植物进行样地调查,分析城市遗存山体植物多样性特征;采用群落生态学相关理论、Spearman相关关系等分析方法,分析城市遗存山体植物多样性与山体及缓冲区城市形态特征的相关关系,阐明城市遗存山体植物多样性对城市遗存山体形态特征及城市形态特征的响应关系。结果如下表明:(1)城市遗存山体植物α多样性各指数均存在显著差异性,各层次植物α多样性整体表现为草本层>灌木层>乔木层;不同坡向上植物α多样性差异性较小,植物α多样性整体特征呈现为北坡向>东坡向>南坡向>西坡向;不同坡位上,遗存山体植物α多样性整体特征呈现为山脚>山腰>山顶。城市遗存山体间植物β多样性具有差异性,山体整体植物群落和各层次植物β多样性特征不同,整体植物群落物种差异性较大,乔木层植物物种相似度较高;在不同坡向上,植物β多样性Whittaker指数、Cody指数存在显著性差异;在不同坡位上,植物β多样性指数均有显著性差异,植物β多样性的整体特征呈现为山脚>山腰>山顶。(2)不同城市遗存山体的形态特征存在显著差异性;整体上,山体边界形态指标与山体植物α多样性指数呈显著正相关;山体表面形态指标中地形起伏度(LRA)、高程变异系数(EVO)与山体植物α多样性指数呈显著负相关,发展界面面积比(DIR)与Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson指数(D)、Pielou指数(Jgi)呈显著负相关;山体整体形态指标中仅山体形数(MFF)与各山体植物α多样性指数呈显著正相关;山体形态指标对乔木层植物α多样性的影响相对较显著;山体形态指标对山体间植物β多样性的响应强度较弱,仅乔木层植物Bray-curtis指数与山体整体形态指标山体形数(MFF)呈显著正相关关系。山体形态指标对北坡、东坡、南坡的整体植物群落α多样性均有显著影响,对南坡乔木层植物α多样性影响相对较显著;对南坡整体植物群落β多样性的影响较显著,东坡和西坡的乔木层和草本层植物β多样性对山体形态特征的响应关系更强烈;山体形态指标主要对山腰和山顶植物α多样性有显著响应关系;山体边界形态指标对不同坡位植物β多样性的影响均较显著;山顶乔木层植物β多样性对山体形态特征的响应关系更强烈;(3)整体上城市形态指标与山体植物α多样性呈显著正相关,城市三维形态指标与山体植物β多样性呈显著正相关,城市空间形态指标与山体植物β多样性呈显著负相关;整合度、平均深度与山体整体植物群落α多样性之间有显著相关性,其它城市形态指标与山体整体植物群落α多样性无显著相关性;城市三维形态指标对乔木层植物α多样性的影响较显著;城市空间形态指标对灌木层植物α多样性的影响较显著。城市三维形态指标和城市空间形态指标对山体植物β多样性均有显著影响;城市形态特征对各层次植物β多样性的响应强度表现为草本>灌木>乔木;城市形态指标中城市三维形态指标对各坡向乔木层植物β多样性的影响均较显著,城三维形态指标对山体山顶植物β多样性的响应关系更强烈。
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