山地常绿落叶阔叶混交林结构与动态的空间分析——基于大老岭固定样地的研究

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本文以宜昌大老岭国家森林公园一块2ha的常绿落叶阔叶混交林固定样地为研究对象,通过对其中植物的调查,建立样地中植物空间数据库,并在样地数字地形的基础上分析地形因子对群落格局和动态的影响。本研究的主要目的在于: 1.通过群落调查分析样地中植被的基本情况; 2.分析样地种群落植物多样性的分布格局 3.研究群落林隙干扰特征及其影响因子 4.讨论群落年龄的空间格局以及地形因子的影响 主要结论如下: 在2ha样地中总共记录到高等植物91科250属459种,以100m2为单位的群落中平均物种数量为51.76,但物种丰富度在整个样地内的分布存在较大的差异。样地中主要的建群种为茅栗、锥栗、锐齿槲栎和米心水青冈,它们分别在不同的地形位置形成优势度不等的群落。利用TWINSPAN分别将乔木、灌木、草本层划分为7-8种不同群落。 样地中的不同层片的物种丰富度具有各自的分布格局,总体来说,草本层的物种丰富度呈现出沿着溪流相垂直方向减少的趋势并控制着总体物种丰富度的空间格局;乔木层则体现出与草本层大致相反的趋势;相比之下,灌木层的物种丰富度格局与地形的关系并不明显。样地中种间竞争激烈,复杂的环境异质性为不同物种共存创造了良好的条件,这使得样地中总体上的优势度并不显著,在少数特殊的生境中由于某些种对该生境的适应性而产生明显的优势。 对样地内林隙干扰和林隙形成木结构的分析结果表明样地中林隙干扰事件频繁发生,更新速率很快,多株树木共同形成林隙是样地中林隙的一大特征。秋冬及早春的冻雨和积雪以及陡坡导致的土壤侵蚀是导致林隙形成的主要原因。随坡度增大林隙密度和平均林隙面积都有增大的趋势、但在平坦的位置往往出现非常高的林隙干扰频率。坡位从沟谷到山脊、坡形由凹坡到凸坡林隙面积比例增大,但林隙密度的也有类似的变化规律;林隙干扰受坡向的影响规律不明显,更多是受小地形的控制。林隙特征对各地形因素梯度有显著的响应,其中林隙高度、GM数量、种数以及平均胸径是反映地形影响的敏感指标。 选取群落中11个主要树种进行年轮树芯取样,通过年轮判读形成树木胸径与年龄的拟合方程,以此建立样地内主要树种的年龄结构。该常绿落叶阔叶林群落的平均年龄期望值在200年左右;群落优势种的个体决定了70﹪的样方群落的年龄;群落年龄形成了与地形相关联的格局;地形主要通过影响不同生理属性树种和林隙干扰强度的分布,间接地与群落年龄联系起来;地形因素的影响主要反映在坡度和坡位两方面。 DCCA排序分析结果表明,坡度和坡位对乔木层群落结构的水平分异格局起主导作用;坡度和坡形对灌木层和草本层群落结构的水平分异格局起主导作用。但分析结果对各层植被格局变异的解释能力都相当有限,为此将上层植被特征纳入环境因子矩阵以体现植物间的相互作用,结果表明,上层植被群落类型对下层植被的分布格局存在明显的控制作用。这样的处理能改善对植物格局变异的解释能力,但由于山区地形因子对植被格局强烈的控制作用,此种方法对植被格局变异的解释能力依然相当有限。
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