黔中城市森林群落植物多樣性及其與土壤理化性質的關系

林麗，代磊，林澤北，吳際通，顏偉，王志杰,

1. 貴州大學生命科學學院，貴州 貴陽 550025；2. 貴陽市林草資源監測中心，貴州 貴陽 550025；3. 山地生態與農業生物工程協同創新中心，貴州 貴陽 550025

城市是人類聚集產生的地區，隨著城市功能和規模不斷擴大，城市中的環境問題日益突出。為了改善城市生態環境，促進人與自然協調發展，將森林引入城市，在城市中建立城市森林生態系統（李海梅等，2004）。城市森林作為森林生態系統的重要組成部分，在維持物種多樣性及生態系統穩定性等方面發揮著重要作用。植物與環境的關系一直以來是生態學研究的主要內容之一。環境因子如何影響植物分布并導致植物多樣性格局變化是生態學家們長期致力研究的問題（Weigel et al.，2019）。物種多樣性的影響因素包括生物因素和非生物因素，生物因素如人為干擾（郝建鋒等，2014）、林分密度（王玲，2020）、林齡等；非生物因素如地形因子（張起鵬，2019）、土壤因子（羅巧玉等，2021）、氣候因子（楊崇曜等，2017）等因素，其中土壤因子被廣泛認為是景觀及更小尺度（如群落）中影響植被格局分布的主導因子（Guisan et al.，2000）。如閆瑋明等（2019）研究表明，相較于地形因子，土壤因子對林下植物多樣性影響更大，郭春等（2017）研究表明，不同類型荒漠草地黑果枸杞群落結構及物種多樣性主要受土壤性質的影響。此中，植物多樣性與土壤理化性質關系密切，土壤理化性質差異引起植物多樣性的變化，植物多樣性的差異反過來作用于土壤理化性質，兩者間的關系一直以來受到生態學家們熱點關注。目前，關于植物多樣性與土壤理化性質的研究較多，如不同生境（余飛燕等，2021）、不同植被類型（閆寶龍等，2017）、不同地形（雷斯越，2019）、不同林齡（馬天舒等，2020）的植物多樣性與土壤理化性質的差異及兩者間關系，但關于喀斯特城市森林植物多樣性與土壤理化性質的關系研究較為薄弱。

貴陽市作為國家首個森林城市，到2019年底，其森林面積4226.67 km2，覆蓋率達到53.8%，成為喀斯特地貌上的“綠色奇跡”。喀斯特城市森林生態系統原生生境破碎化、異質化程度高，使其城市森林植物多樣性與其它城市森林地貌類型相比，具有獨特的差異性和特殊性，且保護難度更大。尤其是近年來隨著城市化進程不斷加快，城市景觀格局正在發生劇烈變化，并對脆弱的喀斯特城市森林植物多樣性造成嚴重的威脅。設計完善、多目標經營管理的城市森林能夠恢復部分天然林所具有的生態系統服務功能，而林分樹種的正確選擇則是實現城市森林近自然林經營的重要基礎，因為林分類型不同會使林冠結構、養分循環、林下微環境等產生差異，最終將導致林下植物組成及其多樣性格局變異（趙耀等，2018a）。因此，探明喀斯特地貌上的城市森林物種多樣性特征，對維持城市森林可持續經營具有重要意義。

多年來，喀斯特地區物種多樣性研究多集中在喀斯特自然森林和草地生態系統的植物物種組成與結構（張文等，2011），及不同地區石漠化（階段）植被恢復過程中的植物結構（喻理飛等，2002）、土壤結構（Liu et al.，2020；羅楠等，2020）、以及植物多樣性與土壤（汪攀等，2018；張芳等，2020）、地形等（李芹等，2019）環境因子的關系與評價等方面。但對于喀斯特不同城市森林群落植物多樣性與土壤理化性質關系的研究鮮見。基于此，本研究通過樣地調查，運用方差分析、典范對應分析（CCA）、冗余分析（RDA），對黔中喀斯特不同城市森林群落植物多樣性差異與土壤理化性質差異及其二者間關系進行分析，探明喀斯特不同城市森林群落植物多樣性與土壤理化性質差異，解析影響喀斯特不同城市森林群落物種分布及多樣性的主要環境因子，以期為喀斯特山地城市生物多樣性維護以及保障區域生態安全提供重要科學依據和理論支撐。

1 材料和方法

1.1 研究區概況

貴陽市（26°11′—26°55′N、106°07′—107°17′E）位于貴州省中部，是典型的黔中山原區巖溶地貌類型。國土總面積約8034 km2，平均海拔1100 m，屬亞熱帶季風氣候，降雨量充沛，雨熱同期，年均氣溫15.3 ℃，年均降雨量1129.5 mm，平均相對濕度80%。土壤以酸性黃壤為主，母巖以巖性土和石灰土為主。研究區內生物資源豐富、植物種類多、植被類型多樣，是構成貴陽市環城綠化帶的重要組成部分。

貴陽市的城市森林環城林帶于 1954年開始建設，并取得較好的成果。進入21世紀以來，“讓森林走進城市，讓城市擁抱森林”已成為貴陽市提升城市形象，推動區域經濟持續健康發展的新理念。貴陽市市委市政府將貴陽市定位為“林城”，以建設功能完善、布局合理、效益顯著的城市森林生態系統為重點，組織群眾開始大規模植樹造林，初期以飛播和人工種植為主，主要樹種包括馬尾松（Pinus massoniana）、華山松（Pinus armandii）、女貞（Ligustrum lucidum）、柳杉（Cryptomeria japonica）、杉木（Cunninghamia lanceolata）、香樟（Cinnamomum longepaniculatum）、樺木（Betula alnoides）等，多以不同樹種混合搭配種植，后期由林業站人員進行管護，屬生態公益林，禁止亂砍亂伐，經過長期自然演替，形成結構穩定、功能完備的環城林帶。貴陽市植被類型豐富，以不同樹種混交而成的常綠針葉林、常綠闊葉林、針闊混交林為主，同時喬木層出現了華中櫻桃（Cerasus conradinae）、山柿（Diospyros japonica）冬青（Ilex chinensis）等改良環境且適應性強的鄉土樹種，人工林群落向次生林群落方向演替，研究區林下植物豐富，主要灌木有竹葉花椒（Zanthoxylum armatum）、煙 蒾管莢 （Viburnum utile）、鐵仔（Myrsine africana）等。主要草本有牛膝（Achyranthes bidentata）細葉鱗毛蕨（Dryopteris woodsiisora）、絲葉薹草（Carex capilliformis）等。

1.2 樣地的選擇與調查

2020年8—9月，依據高賢明等（2001）的群落類型劃分和方精云等（2009）的樣地選取方法，對貴陽市中心城區進行全面踏查，采用典型抽樣法，選取研究區廣泛分布、立地條件相似、具有代表性的馬尾松華山松混交林 (Ⅰ)、馬尾松林 (Ⅱ)、華山松混交林 (Ⅲ)、華山松林 (Ⅳ)、女貞林 (Ⅴ)、女貞樺木混交林 (Ⅵ)、樺木混交林 (Ⅶ)、杉木林(Ⅷ)、柳杉林 (Ⅸ)、香樟林 (Ⅹ) 等10種中齡林的城市森林群落，參考朱守謙等（1987）對喀斯特森林樣地調查最小樣地面積計算方法，運用重要值—面積曲線擬合法，判定優勢種重要值趨于穩定的樣地面積閾值，確定樣地的最小面積為667 m2。對樣地內所有植物（喬木層、灌木層和草本層）進行調查，其中，喬木層（包括喬木更新層）測量并記錄胸徑≥5 cm的所有喬木物種株高、胸徑、分布格局等；在每個樣地內采用5點法（中心和四角）設置5個2 m×2 m的灌木層調查樣方，共計45個樣方/樣地，對樣方內所有灌木物種株數、平均高度、平均基徑、分蓋度、分布格局進行調查；同時，在每個樣地內采用5點法（中心和四角）設置5個1 m×1 m草本層調查樣方，共計45個樣方/樣地，調查記錄所有草本植物物種名、多度、平均高度、分蓋度、分布格局等。此外，記錄每個樣地的基本情況（表1），包括經度、緯度、坡度、坡向、坡位等。

表1 樣地概況Table 1 Sample plot information of 13 typical urban forest communities

1.3 土壤采集與測定

調查典型植物群落的同時，在每個標準樣地內按照“品”字型進行三點取樣，每個樣地采集土壤樣品3份，共39份土壤樣品。由于研究區土層淺薄，部分取樣點土層厚度小于20 cm，因此采集0—20 cm的表層土壤，按二分法混合編號后，帶回實驗室測定不同群落土壤理化性狀指標，其中：土壤容重（BD）測定用烘干法，土壤全氮（TN）測定用凱氏法，土壤全磷（TP）測定用NaOH堿熔-鉬銻抗分光光度法，土壤全鉀（TK）測定用 NaOH熔融法，速效氮（AN）測定用堿解擴散法，速效磷（AP）測定用分光光度法，速效鉀（AK）測定用乙酸銨浸提法，土壤pH用電位法（2.5∶1的水土比），有機質（OM）測定用重鉻酸鉀容量法。

1.4 重要值及物種多樣性指數計算

植物多樣性的衡量指標采用物種豐富度指數、Shannon-wiener多樣性指數、Simpson優勢度指數、Pielou均勻度指數（馬克平等，1994），喬木層及灌草層重要值及物種多樣性指數計算公式如下（孟慶欣，2009）：

喬木層重要值：

灌木層和草本層重要值：

豐富度指數：

Shannon-wiener多樣性指數：

Simpson優勢度指數：

Pielou均勻度指數：

式中：

IV1——喬木層重要值；

IV2——灌木層、草本層重要值；

Ar——相對多度；

Dr——相對胸徑；

Hr——相對高度；

Cr——相對蓋度。

ni——種i的個體數；

S——群落中的總種數；

N——觀察到的總個體數。

1.5 統計方法

結合野外實地調查的數據，用Excel軟件進行實驗數據預處理，采用SPSS 25軟件的單因素方差分析（One-Way ANOVA）和LSD檢驗分析不同城市森林群落物種多樣性及土壤理化性質差異（P＜0.05）。運用Canoco 5軟件，對13個樣地124個物種重要值和 9個土壤因子分別建立物種矩陣（13×124）和土壤因子矩陣（13×9），由于不少物種在調查中出現的頻率很小，所以在排序時對稀有物種進行了降權處理。

2 結果與分析

2.1 不同城市森林群落物種組成與重要值

研究區10種典型森林群落共記錄維管植物124種，隸屬61科107屬，其中：種子植物114種，隸屬57科100屬，占總物種數的91.93%，蕨類植物10種，隸屬4科7屬，占總物種數的8.07%，物種組成較為豐富。從生長型看，喬木層共記錄39種，隸屬22科，以松科、柏科、豆科、薔薇科等為主，占59%；灌木層（包括喬木更新層）共記錄57種，隸屬于32科，柏科、薔薇科、豆科、蕓香科等較為常見，占53%；草本層共記錄78種，隸屬于53科，其中，薔薇科、傘形科、唇形科、莎草科、菊科物種較多，占41%。

不同城市森林群落物種重要值的結果反映出（圖1）：喬木層除各群落的建群種或優勢種外，重要值較高的喬木物種主要有刺槐、刺楸、柏木，重要值分別為0.15、0.16和0.24；不同群落灌木層重要值較大的物種不同，川榛（0.34）、山茶（0.56）、小果薔薇（0.36）、刺楸（0.49）、杉木（0.31）、柳杉（0.66）等灌木物種在研究區調查群落樣地內重要值較高，均大于0.30；而草本層中絲葉薹草、細葉鱗毛蕨、烏蘞莓、芒、求米草、變豆菜、蕨類、香茶菜等物種分布較廣泛，重要值介于 0.12—0.40之間，其中絲葉薹草、烏蘞莓、求米草等3種物種分布最為廣泛，在10個群落類型中均有大量分布，重要值介于0.10—0.43之間。

圖1 不同城市森林主要植物組成及重要值Fig. 1 Main plant composition and importance in different urban forests

2.2 不同城市森林群落植物多樣性特征

10種典型城市森林群落植物多樣性的Shannon-Wiener指數、豐富度指數、Simpson優勢度指數和Pielou均勻度指數具有顯著性差異，且不同群落植物多樣性指數的變化趨勢具有相似性（表2）。表現為女貞樺木混交林、馬尾松華山松混交林、樺木混交林和華山松混交林等4種群落的Shannon-Wiener指數、豐富度指數和Pielou均勻度指數高于其他6種群落，整體上混交林群落的植物多樣性指數高于純林群落，其中女貞樺木混交林的Shannon-Wiener指數、豐富度指數和 Pielou均勻度指數最高，分別為1.45、5.63和0.88，其次為馬尾松華山松混交林，分別為1.40、5.50和0.86，且二者相應的多樣性指數之間無顯著性差異；而馬尾松林群落的Shannon-Wiener指數、豐富度指數和Pielou均勻度指數最小，分別為0.58、2.18和0.60，其次為柳杉林群落，分別為0.68、2.54和0.62，二者之間無顯著性差異，但顯著低于女貞樺木混交林和馬尾松華山松混交林群落。不同城市森林群落的 Simpson優勢度指數變化趨勢與其他3個多樣性指數相反，表現為馬尾松林群落和柳杉林群落（分別為0.57和0.61）顯著高于4種混交林群落，女貞樺木混交林群落Simpson優勢度指數最小（為0.29）的特征。

表2 不同城市森林群落植物多樣性指數比較Table 2 Comparison of plant diversity indices of forest communities in different cities

與群落物種多樣性變化相似，灌木層物種Shannon-Wiener指數、豐富度指數、Simpson優勢度指數和Pielou均勻度指數具有顯著性差異，且不同城市森林變化趨勢具有相似性（表3）。表現為混交林群落的植物多樣性指數高于純林群落，其中，女貞樺木混交林的Shannon-Wiener指數、豐富度指數和Pielou均勻度指數最高，分別為1.39、5.40和0.84，其次為馬尾松華山松混交林，分別為 1.31、4.90和0.86，且二者相應的多樣性指數之間無顯著性差異；而杉木林群落的Shannon-Wiener指數、豐富度指數和Pielou均勻度指數最小，分別為0.36、1.80和0.45，其次為馬尾松林，分別為0.49、1.80和0.52，二者之間無顯著性差異，但顯著低于女貞樺木混交林和馬尾松華山松混交林群落。Simpson優勢度指數變化趨勢與其他3個多樣性指數相反，表現為杉木林（0.57）顯著高于 4種混交林群落，女貞樺木混交林群落Simpson優勢度指數最小（為0.32）的特征。

表3 不同城市森林群落灌木層和草本層植物多樣性指數比較Table 3 Comparison of plant diversity indices of shrub layer and herb layer in different urban forest communities

草本層的物種Shannon-Wiener指數、豐富度指數、Simpson優勢度指數和Pielou均勻度指數具有顯著性差異，物種Shannon-Wiener指數、豐富度指數的變化趨勢相似，表現為4種混交林群落的Shannon-Wiener指數、豐富度指數高于其他6種群落，其中馬尾松華山松混交林Shannon-Wiener指數、豐富度指數最高，分別為1.48、5.80，其次為女貞樺木混交林，分別為1.43、5.00，且二者相應的多樣性指數之間無顯著性差異；而馬尾松林群落的Shannon-Wiener指數、豐富度指數最小，分別為0.73、2.50，其次是華山松林的1.04、4.00，二者間無差異，但顯著低于馬尾松華山松混交林和女貞樺木混交林群落。Simpson優勢度指數變化趨勢與其他3個指數相反，表現為馬尾松林（分別為0.56、0.48）顯著高于4種混交林群落，女貞樺木混交林群落Simpson優勢度指數最小（為0.27）的特征。Pielou均勻度指數呈香樟林＞華山松混交林＞女貞林＞女貞樺木混交林＞樺木混交林＞杉木林＞馬尾松華山松混交林＞柳杉林＞華山松林＞馬尾松林的變化規律。

2.3 不同城市森林群落土壤理化性質

由表4可見，不同城市森林群落土壤pH值、TP、TK、AK、AP、BD具有顯著差異，土壤TN、AN、OM差異不顯著，土壤pH、AP、OM、AN、TN變化相似，均表現為女貞樺木混交林最高，其中，土壤 pH、AP表現為女貞樺木混交林、樺木混交林與女貞林顯著高于其他7種城市森林，土壤 OM、AN、TP、TN表現為女貞樺木混交林最高，女貞林次之，馬尾松林最低。TP、AK表現為馬尾松華山松混交林最高，柳杉林最低，且二者在相應的群落間含量有顯著差異。BD、TP均表現為香樟林最高，TP馬尾松華山松混交林最低，而BD柳杉林最低。

表4 不同城市森林群落土壤理化性質比較Table 4 Comparison of soil physical and chemical properties in different urban forest ecosystems

2.4 植物多樣性與土壤理化性質的關系

由圖2及表5可知，群落中，RDA1主要反映土壤pH、AP、BD、AK的變化，隨著AP、AK、pH的增加及BD的減小，多樣性指數H′、豐富度指數R、均勻度指數E均增加，而優勢度指數D減小，RDA2軸主要反映TP的變化，隨著TP減少，D減少，而H′、R、E增加，AN是顯著影響群落物種多樣性的主要土壤因子。灌木層中，RDA1主要反映土壤pH、AN、TN、OM的變化，隨著pH、AN、TN、OM的增加，H′、R、E均增加，D減小，RDA2軸主要反映TP的變化，隨著TP減少，D減少，而H′、E、R增加，pH是顯著影響灌木層物種多樣性的主要土壤因子。草本層中，RDA1主要反映土壤pH、AP、AN的變化，隨著pH、AP、AN的增加，H′、R、E均增加，D減小，RDA2軸主要反映BD的變化，隨著BD的增加，D增加，而H′、R、E均減小，TP是顯著影響草本層物種多樣性的土壤因子。

表5 RDA土壤理化性質對物種多樣性的解釋率Table 5 Interpretation rate of RDA soil physical and chemical properties to species diversity

圖2 植物多樣性與土壤理化性質RDA排序圖Fig. 2 RDA ordination diagram of plant diversity and soil physical and chemical properties

由圖3可見，箭頭表示土壤理化性質等環境因子，箭頭越長表示某一土壤理化性質因子對物種分布影響越大，箭頭與排序軸夾角表示某一土壤理化性質與排序軸的相關性的大小，夾角越小相關性越高，夾角越大相關性越小，結果表明：沿CCA1軸從左向右，有機質減小，全磷增加，CCA2軸從下向上pH、土壤容重增加。排序圖中位于 CCA1軸左端的物種，如鳳尾蕨（Pteris cretica）、小花八角（Illicium micranthum）、蠟梅（Chimonanthus praecox）、楸樹（Sorbus pohuashanensis）等與全磷呈正相關，這些物種在全磷含量較高的地方分布較多，而刺楸（Kalopanax septemlobus）、竹葉花椒（Zanthoxylum armatum蒾）、莢 （Viburnum dilatatum）等與之相反。狗脊（Woodwardia japonica）、長柄山螞蝗（Hylodesmum podocarpum）、冷水花（Pilea notata）、鐵仔（Myrsine africana）、三葉木通（Akebia trifoliata）等物種位于CCA2軸的上端，與pH、土壤容重呈正相關，這些物種在pH適宜、土壤容重較高的地方分布較多。

圖3 物種與環境因子CCA的雙序圖（顯示了權重為5%—100%的物種）Fig. 3 The double sequence diagram of species and environmental factors CCA (weights ranging from 5% to 100%)

3 討論

物種多樣性是反映一定空間范圍內物種的豐富度和均勻度的重要指標，與群落中物種數量及其分布密切相關，能體現群落結構類型、組織水平、發展階段和穩定程度（馬志波等，2016；趙娜等，2018）。本研究中，不同城市森林植被類型、不同層次之間的植物組成及數量特征不同，表明研究區不同城市森林群落及林下植物組成受上層林冠層及其林下微環境的影響。這與趙耀等（2018b）、張涵丹等（2021）的研究結果相似。陶曉等（2016）以城市森林為對象，分析不同植被類型土壤溶解性有機碳含量、微生物碳含量的年動態特征，結果表明植被類型對土壤溶解性有機碳含量有顯著影響。張柳樺等（2018）認為人工林中灌木層最具更新活力，因此人工林下物種多樣性水平與更新潛力主要取決于灌木層。本研究中，女貞樺木混交林灌木層 Shannon-Wiener指數、豐富度指數、Pielou均勻度指數均最大，草本層物種組成也較為豐富。因此認為此種城市森林整體物種多樣性水平最高，若僅從物種多樣性角度來看，貴陽市建設城市生態公益林可優先考慮經營女貞樺木混交林。光照影響著林下植物的覆蓋方式和個體植物豐富度，被認為是影響植物生長發育和生存的最重要環境因子之一（王世雄等，2010）。朱宏光等（2014）研究發現在群落的演替過程中因林冠層郁閉度增大而導致的林下光照資源減少是草本層物種多樣性變化主要原因。本研究中，林下草本層的Shannon-Wiener指數、豐富度指數、Pielou均勻度指數均以馬尾松華山松混交林最大，這可能與馬尾松華山松混交林喬木層以針葉樹種為主，林下光照條件好有關，與司彬等（2008）研究結果相似。研究表明林冠層物種組成越復雜，物種多樣性越豐富（汪超等，2006）。同時，受林冠層的遮蔽，光照強度較弱，林下植物多樣性較低（馬杰等，2019）。

土壤是氣候、母質、植被、地形長期綜合作用的產物，土壤理化性質的差異決定了群落結構的不同，而不同類型群落的植物經過長期演替因生長活動、凋落物分解等直接或間接影響土壤理化性質（魏晨輝等，2015）。在本研究中，10種不同城市森林群落土壤pH值、全磷、全鉀、速效鉀、速效磷、土壤容重具有顯著性差異，說明群落類型差異對土壤理化性質產生明顯的影響。目前，關于土壤肥力—植物多樣性的關系研究結果主要有兩種觀點：一是兩者呈正相關。王巖等（2012）認為不同植被恢復過程中，相較于純林，混交林林下植物多樣性增加，土壤有機質、速效鉀含量增加，土壤養分恢復變好，因此土壤肥力更高。安明態（2019）研究發現，隨著演替的恢復過程，茂蘭喀斯特植被組成復雜，森林覆蓋率增加，枯枝落葉加厚，土壤有機物和持水率得到了良好的改善，森林植被和土壤肥力之間形成良好的協同效應。二是兩者呈負相關。其理論解釋主要來源于數量特征與生態位策略兩個角度，Rosen et al.（1995）證實在小尺度內可利用的土壤養分和植物多樣性呈負相關。肖德榮等（2007）研究發現，在濕地生態系統中，土壤養分處于封閉狀態，不利于植物的吸收利用，僅有少數適生生物生長而形成單優勢群落，致使植物多樣性降低。與上述前者結果一致，本研究中土壤pH、有機物、全氮、速效氮、速效磷均以女貞樺木混交林最高，而馬尾松林最低，這可能與馬尾松林群落結構單一，能夠歸還給土壤的凋落物數量和養分少有關。柳杉林位于貴陽市資源站附近，受到林間砍伐嚴重，速效鉀顯著低于其他9種不同城市森林群落，有研究表明，土壤速效鉀變化規律隨著林間砍伐強度的增加而降低（戎建濤等，2019）。本研究中土壤容重呈香樟林＞女貞林＞柳杉林＞馬尾松林＞樺木混交林＞女貞樺木混交林＞杉木林＞馬尾松華山松混交林＞華山松混交林＞華山松林的變化規律，馬尾松華山松混交林速效鉀最高，而全磷最低，這可能與馬尾松根部對磷和鉀的特異性吸收有關（秦曉佳等，2012）。

土壤是植物群落的主要環境因子之一，土壤的理化性質與植物分布和植物多樣性密切相關（呂倩等，2019）。本研究表明全磷、土壤容重、有機質、pH含量對黔中喀斯特不同城市森林群落物種分布及物種多樣性有顯著影響。土壤容重對物種分布及草本層物種多樣性有顯著影響，草本物種多樣性隨土壤容重升高而增加，一些物種如長柄山螞蝗、狗脊、透莖冷水花的分布與土壤容重密切相關。土壤pH對物種分布及灌木層物種多樣性有顯著影響，灌木層物種多樣性隨pH升高而增加，相似結論已經有許多報道（任學敏等，2012；姜俊等，2019；鄭鸞等，2020）。土壤速效鉀對物種的分布影響不顯著，但對群落物種多樣性有顯著影響，而土壤有機質、全磷則與之相反，這可能與土壤理化性質在不同城市森林分布差異不顯著有關（崔寧潔，2014）。此外，相關研究也表明，土壤有機質、全氮（王凱博等，2007）、全鉀、速效鉀、速效氮（孫千惠等，2018）、速效磷（李婷婷等，2021）對物種分布及物種多樣性有顯著影響，但本研究中這些因子并不顯著，這可能是由于不同類型城市森林存在不同物種組成，對所處生境資源的需求、能力、方式等均有差異，導致對環境因子響應的差異；另一方面，生境中存在復雜多樣的環境因子，不同因子之間的協同或拮抗作用可能削弱或增強了某些因子對植株的作用，使得某些因子的作用被顯著影響因子所掩蓋（邵方麗等，2012）。

本研究由于不同城市森林群落調查樣地地理位置不同，因此，坡度、坡位、海拔等地形因子可能對物種分布及物種多樣性有影響。研究區海拔變化相對較小，但其通過影響光照、水分及土壤資源的再分配，進而影響物種的分布與結構，使植物物種組成、結構和多樣性隨海拔梯度的變化表現出明顯的變化規律（陳曉熹等，2019）。坡度主要影響土壤水分及養分的再分配，坡度大的上坡位可能受到雨水的沖刷至使養分的流失，進而影響物種分布及物種多樣性（溫佩穎等，2019）。坡位則通過對太陽輻射的調節及降雨的分配，從而影響土壤溫度、土壤含水量、土壤風化作用，進而影響物種分布（楊振奇等，2018）。植物—環境關系是十分復雜的，被引入分析的環境因子之間相互作用致使重要因子的確定面臨巨大挑戰（Pysek et al.，1992），本研究僅從喀斯特不同城市森林群落的土壤因子對植物多樣性及物種分布的影響方面進行了探討，精確、定量揭示多種環境因子及其耦合效應對物種分布及物種多樣性的關系還需進一步深入研究。

4 結論

綜上所述，10種不同類型城市森林群落植物組成、物種多樣性、土壤理化性質具有顯著差異；女貞樺木混交林物種組成最為豐富，物種多樣性水平最高；土壤pH、全磷、速效氮對研究區物種多樣性有顯著影響；土壤pH、全磷、有機質、容重含量對物種分布有顯著影響。此外，影響喀斯特不同城市森林群落物種多樣性分布的因素頗多，如喀斯特地區獨特的氣候、地形、人為干擾等，因此，植物—土壤理化性質的關系分析有待于采用更加有效的方法深入研究。