典型闊葉紅松林木本植物的空間分布格局及其與生境的關(guān)聯(lián)性.pdf

1、物種的空間格局與其形成機理是生態(tài)學研究的核心內(nèi)容之一。物種的空間分布是各種內(nèi)在和外在過程相互作用的結(jié)果。對物種空間分布格局的形成過程及各種影響因子的研究更是有助于理解物種多樣性在不同時間和空間尺度上的維持機制。
　　了解闊葉紅松林植物的空間分布特征，對于認識群落構(gòu)建過程具有十分重要的意義?；? hm2小興安嶺典型闊葉紅松林監(jiān)測樣地調(diào)查資料，對固定樣地內(nèi)主要樹種種群動態(tài)及其分布格局進行研究。紫椴(Tilia amurensis)和

2、楓樺(Betula costata)活立木密度的徑級分布呈“L”型，冷杉(Abies nephrolepis)活立木呈偏正態(tài)分布，紅松(Pinus koraiensis)活立木呈“J”型。紅松和冷杉活立木的空間格局隨著徑級的增加，分布格局從聚集分布向隨機分布發(fā)展。樹種間的空間關(guān)聯(lián)與徑級密切相關(guān)，在小徑級上，相關(guān)關(guān)聯(lián)性較強，隨著徑級的增大，樹種間的相關(guān)性逐漸減弱。對不同地形下四個主要樹種的分布進行x2檢驗，結(jié)果表明，四個主要樹種的活立木在

3、小徑級下的分布受地形的影響不顯著，隨著徑級的增大，地形對主要組成樹種活立木分布的影響增強。林冠條件對闊葉樹種幼樹的分布有顯著影響，楓樺幼樹Ⅰ和紫椴幼樹Ⅱ的數(shù)量分布在林隙和林冠條件下差異顯著，林冠條件對典型闊葉紅松林主要針葉樹種幼樹的分布影響均不顯著。
　　采用點格局分析方法對固定樣地內(nèi)死亡木的空間分布格局進行了研究。結(jié)果表明，固定樣地內(nèi)死亡木的總密度為368.8 n·hm-2，徑級結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的正態(tài)分布，各徑級密度差別較大?；?/p>

4、(Acer ukurunduense)(27.8 n·hm-2)和楓樺(26.1 n·hm-2)是闊葉死亡木的主要組成樹種。紅松(41.6 n·hm-2)是針葉死亡木的主要組成樹種，針葉樹種死亡木的密度分布在徑級上表現(xiàn)出典型的J型，數(shù)量隨著徑級的增大而增加。在150m的空間尺度內(nèi)，死亡木總體在較小尺度上表現(xiàn)為集群分布，隨著尺度的增加，死亡木趨于均勻分布。不同徑級組在不同規(guī)模尺度聚集，隨著徑級的增加，聚集強度呈下降趨勢。各徑級死亡木的聚集

5、強度均隨著尺度的增加而增加。不同物種死亡木在不同徑級也會表現(xiàn)不同的空間格局，闊葉、針葉、灌木及未知種各徑級死亡木均主要呈聚集分布，其中闊葉和針葉徑級Ⅰ隨著尺度的增大由隨機分布向聚集分布發(fā)展。不同存在形式和不同腐爛等級的死亡木在研究尺度內(nèi)主要呈集群分布。死亡木的空間分布格局是闊葉紅松林群落與其自然環(huán)境長期作用的結(jié)果，從某種程度上也反映了該林型天然更新的格局和機制。
　　相對于物種而言，功能性狀是對環(huán)境資源特征最直接的指示，最能闡明物

6、種空間上的共存機理?；诖?，本文選擇了能反映植物生態(tài)學策略的三個葉片功能性狀（葉面積、比葉面積和葉片干物質(zhì)含量），對葉片性狀空間分布格局形成的原因進行了分析，結(jié)論表明:研究區(qū)域內(nèi)木本植物大部分選擇具有大量小葉片的生活策略，具有大葉片的植物個體較少。大量的小葉面積樹種在樣地內(nèi)呈隨機的分布格局，大葉面積呈聚集的格局。隨著葉面積的增大，空間分布格局的聚集逐漸增強。各個水平干物質(zhì)含量的樹種，均呈現(xiàn)聚集的分布格局，且隨著干物質(zhì)含量的增加，聚集強度

7、逐漸的減小。從樹種組成來看，研究區(qū)域內(nèi)常綠樹種多選擇小葉面積，闊葉樹種多選擇大葉面積。常綠樹種多為耐蔭的針葉樹種;闊葉樹種多為喜光的高大喬木，對生境養(yǎng)分條件的要求也較高?；谝陨仙飳W特性，常綠樹種個體對資源的競爭耐受性較強，其葉片可呈隨機分布;闊葉樹種由于生長與特定生境或隨機產(chǎn)生的林窗相關(guān)，其大葉片呈聚集分布。
　　林冠空隙動態(tài)是調(diào)節(jié)木本樹種種群結(jié)構(gòu)的普遍機制。由于樹種不同的更新生態(tài)機制，不同生活型的樹種聚居于不同的微生境內(nèi)，從

8、而構(gòu)成了完整的混交林。林分由一系列的林隙和郁閉冠層組成，由于林隙特征與相對光照強度和土壤條件的變化相對應(yīng)，它們支配著樹木的建立和生態(tài)學表型。
　　林隙干擾是闊葉紅松林林分結(jié)構(gòu)維持和發(fā)展的重要驅(qū)動力，然而大多研究只考慮林隙對幼苗建立初期和末期總體的數(shù)量變化，忽視了此階段中曾經(jīng)出現(xiàn)而又死亡的動態(tài)過程。本文以915個2m×2m小樣方內(nèi)的多年生幼苗(H≥30 cm，DBH＜1 cm)為研究對象，基于2006年、2008年、2010年和20

9、12年4次調(diào)查數(shù)據(jù)，分析了幼苗的新增、死亡、高生長及其動態(tài)，探討了林隙與林冠下幼苗的建立過程。結(jié)果表明，樣地內(nèi)共有幼苗42種，其中林隙對11種幼苗的建立具有顯著的促進作用。在林隙內(nèi)稠李(Prunus padus)、楓樺、裂葉榆(Ulmus laciniata)、龍芽楤木(Aralia elata)、珍珠梅(Sorbaria sorbifolia)、山槐(Maackia amurensis)和紅皮云杉(Picea koraiensis)的

10、幼苗新增顯著高于林冠下，而稠李、裂葉榆、龍芽楤木、珍珠梅和山槐幼苗的死亡數(shù)量顯著高于林冠下;林隙對冷杉、春榆(Ulmus.japonica)、紅皮云杉、花楸(Sorbus pohuashanensis)和山槐幼苗的高生長具有促進作用。2008年新增并在以后調(diào)查中死亡的幼苗有31種，其中5種幼苗在林隙內(nèi)顯著高于林冠下;而2010新增在2012年調(diào)查時死亡的幼苗中只有水曲柳(Fraxinus mandshurica)在林隙內(nèi)顯著高于林冠下。