南盘江流域松栎混交林群落特征及主要种群空间格局研究

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结构决定了森林群落的稳定性和发展态势。森林群落以木本植物为主体,对木本种群结构进行研究可以阐明种间关联、揭示物种共存的潜在生态学机制以及推测群落的演替动态。细叶云南松(Pinus yunnanensis var.tenuifolia)曾经是我国西南地区南盘江流域典型的优势种群,但数十年前(大约1956-2000年)它遭受严重的人为破坏,生境不断缩小和破碎化,原始林彻底消失,种群数量持续减少。目前它与多种栎类树种共同形成松栎混交林,并在该流域发挥水土保持水源涵养、碳储等重要的生态功能。然而,有关它的群落结构特征了解很少。本研究以广西雅长兰科植物国家级自然保护区内典型细叶云南松-栓皮栎(Quercus variabilis)天然次生林为研究对象,在全面踏查的基础上,设置了3块80m×80m、100m×60m、70m×80m的标准固定样地,并试图从非空间和空间结构两个方面分析群落的结构特征。在非空间结构方面,本文主要分析了群落的物种多样性和主要种群的径阶分布;在空间结构方面,首先采用L11(r)函数和g11(r)函数对样地进行生境异质性检验,并依据检验结果选择合适的零模型,再用g11(r)函数分析群落整体及其主要种群(DBH≥1cm且物种株树n≥20)的空间分布,同时还采用g12(r)函数分析了每块样地中6个主要种群的空间关联。主要结果如下:
  (1)松栎混交林群落起测胸径DBH≥1cm的树种共有4959株,隶属于27科39属45种。其中,Ⅰ号样地1895株,隶属于16科20属22种;Ⅱ号样地1745株,隶属于14科23属26种;Ⅲ号样地1319株,隶属于22科29属33种。各样地的物种丰富度为Ⅰ号<Ⅱ号<Ⅲ号,多样性指数为Ⅰ号>Ⅲ号>Ⅱ号。3个样地有6个共同主要树种,栓皮栎、细叶云南松、金叶子(Craibiodendron stellatum)、南烛(Vaccinium bracteatum)、山槐(Albizia kalkora)以及毛红椿(Toona ciBata var.pubescens)。其中,栓皮栎、细叶云南松为林分优势种。
  (2)群落整体的直径分布为典型的倒“J”形,属于增长型,即幼树偏多,而大树偏少。栓皮栎的直径分布近似于倒“J”形,种群以幼树为主,属于增长型。细叶云南松的直径分布呈单峰形,小径木缺乏,属于衰退型种群。南烛、毛红椿、金叶子属增长型种群,山槐属稳定型种群。直径分布反应了演替早期群落的特点。
  (3)群落生境异质性不明显。栓皮栎种群属于聚集分布,而细叶云南松种群属于随机分布,两大优势种群表现出完全不同的空间分布格局。金叶子属于聚集分布,山槐随机分布。南烛在Ⅰ号样地聚集,而在Ⅱ号和Ⅲ号样地随机分布。毛红椿种群在Ⅰ号和Ⅱ号样地随机分布,在Ⅲ号样地聚集分布。
  (4)种群间的空间关联较为复杂。所有种对的空间关联都随着尺度的改变而发生变化,且同一种对在不同样地的空间关联也不相同。两大优势树种栓皮栎-细叶云南松在各样地的关联性不一致。栓皮栎与金叶子、毛红椿等多个树种存在负关联,说明栓皮栎与其他树种之间有着较为激烈的竞争排斥关系。金叶-南烛、栓皮栎-山槐总体为正关联,种对之间互相吸引,说明种对具有相似的生态适应性,或者在空间上存在一定的依赖性。
  (5)皆伐彻底破坏了森林群落,在没有干扰的情况下,单纯依靠自然恢复再次形成森林需要很长的时间(至今57a)。在调查研究的松栎混交林群落存在细叶云南松(阳性针叶树种)、栓皮栎(落叶阔叶树种)、木荷(Schima superba)(中性树种)以及青冈(Cyclobalanopsis glauca)、金叶子等常绿阔叶树种,可以证明该群落演替的连续性。然而优势树种细叶云南松种群和幼树数量都远不及栓皮栎,在之后一段时间的物种竞争与群落演替中,处于衰退型的先锋树种细叶云南松在没有人为干预的情况下很可能退出该群落,栓皮栎将继续占据着该森林空间的主导地位。
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