亞熱帶山地突脈青岡種群生態(tài)學(xué)研究.pdf

1、突脈青岡(Cyclobalanopsis elevaticostata)主干高大，木材堅(jiān)重、耐磨，機(jī)械性能良好，為我國(guó)亞熱帶地區(qū)珍稀闊葉樹(shù)種之一。該種發(fā)現(xiàn)較晚，分布范圍較小，資源破壞嚴(yán)重。本研究采用相鄰格子法，在全面勘查的基礎(chǔ)上，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、數(shù)學(xué)方法、計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)突脈青岡種群結(jié)構(gòu)，天然更新，空間分布格局，種群生命過(guò)程，種群增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，林內(nèi)種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，種間聯(lián)結(jié)性，突脈青岡群落主要優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位，林分生物量，林分養(yǎng)分特征，林地肥力特征等進(jìn)

2、行研究，對(duì)揭示種群生態(tài)適應(yīng)機(jī)理，豐富福建省造林樹(shù)種多樣性。改善退化生態(tài)系統(tǒng)的樹(shù)種結(jié)構(gòu)及其恢復(fù)都具有重要價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。主要研究結(jié)果如下： 1．該突脈青岡群落物種豐富，林相整齊，群落郁閉度高，群落組成多種多樣，其中有針葉林、闊葉林、針闊混交林和竹林等。組成該群落的喬木樹(shù)種冠幅龐大，幾乎覆蓋整個(gè)群落，林下植物多為喜陰樹(shù)種。其喬、灌木主要種有25科，47屬，68種，主要種類為突脈青岡、米櫧、山石榴、杞李參、細(xì)柄阿丁楓、新木姜、羅浮栲、

3、杉木、中華杜英、蚊母樹(shù)、羅浮柿、梅葉冬青。草本有96種，主要種類為南平倭竹、黑莎草、苦竹、鐵芒萁、牛尾菜、翻白葉、貫仲、狗脊蕨、里白、草珊瑚。群落內(nèi)突脈青岡長(zhǎng)勢(shì)尤為良好，樹(shù)干筆直，冠幅龐大，枝繁葉茂，幼樹(shù)與大樹(shù)生長(zhǎng)趨勢(shì)一致，生長(zhǎng)潛力大。 2．各群落突脈青岡植株的年齡主要分布在第1～6齡級(jí)中，其中分布在第2齡級(jí)中的比例最大，其次是第1齡級(jí)和第3齡級(jí)，最后是第4、5、6齡級(jí)。在第7至第9齡級(jí)中僅有少量植株。調(diào)查區(qū)突脈青岡多處于中齡階

4、段，幼樹(shù)儲(chǔ)備量偏低，老樹(shù)分布相對(duì)較少，更新較好，現(xiàn)處于中齡植株占優(yōu)勢(shì)的演替階段。群落1中無(wú)老齡植株，中齡植株占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；群落1和2中幼齡植株少于中齡植株，種群有衰退的跡象；在2、3群落中出現(xiàn)年齡較大的植株，其中3群落年齡結(jié)構(gòu)呈很明顯的金字塔模型，幼苗儲(chǔ)備豐富，種群結(jié)構(gòu)完整。整個(gè)調(diào)查區(qū)內(nèi)，呈現(xiàn)幼樹(shù)比例偏少，中齡植株較多種群繼續(xù)向前發(fā)展可能會(huì)出現(xiàn)老齡化趨勢(shì)。 3．突脈青岡種群的存活率呈單調(diào)降低趨勢(shì)，在第4到第5齡級(jí)間出現(xiàn)下降速度快于

5、其他階段的現(xiàn)象。在第4齡級(jí)出現(xiàn)死亡高峰，死亡率從45.83％升高到61.54％；致死力和死亡率動(dòng)態(tài)趨勢(shì)一致，第4齡級(jí)時(shí)致死力從0.61升高到0.96，主要原因在于突脈青岡長(zhǎng)到第4齡級(jí)時(shí)樹(shù)冠較大，對(duì)資源的利用達(dá)到高峰，樹(shù)體之間的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象加劇，出現(xiàn)自疏現(xiàn)象，直至平衡；同時(shí)種間競(jìng)爭(zhēng)也是主要原因。 4．群落1的各項(xiàng)聚集度指標(biāo)一致表明該群落為聚集分布。群落2，群落3為隨機(jī)分布；群落2的K值為13.3，不僅符合隨機(jī)分布，且接近Poisson

6、分布。 5．分析表明，各樣地物種豐富度值在7～29之間，多樣性指數(shù)D在0.65～0.94之間，多樣性指數(shù)H′在1.97到4.11之間，均勻度指數(shù)E在0.98～1.93之間，均勻度指數(shù)J在0.69到0.91之間。群落2樣地2的物種種類最多，群落3中的樣地1、3均勻度指數(shù)高于其它樣地，群落2的豐富度最大為42，多樣性指數(shù)最大的是群落3，可見(jiàn)物種豐富程度，組成的復(fù)雜程度大小順序?yàn)槿郝?>群落2>群落1。15種主要喬木樹(shù)種的生態(tài)位寬度從

7、大到小的順序?yàn)椋和幻}青岡>米櫧>山石榴>細(xì)柄阿丁楓>杞李參>羅浮栲>杉木>新木姜>梓樹(shù)>蚊母樹(shù)>梅葉冬青>羅浮柿>大果冬青>廣東潤(rùn)楠>中華杜英。 6.分析表明突脈青岡和米櫧生態(tài)位較寬，其生態(tài)位值分別為0.96和0.83，說(shuō)明兩樹(shù)種能更好的適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的變化并能進(jìn)一步的充分利用群落中的資源。山石榴、細(xì)柄阿丁楓、杞李參、羅浮栲、杉木等的生態(tài)位低于突脈青岡和米櫧，但也在0.5左右，說(shuō)明它們?cè)谕幻}青岡形成的陰濕環(huán)境下有一定的優(yōu)勢(shì)；而

8、羅浮柿、羅浮冬青、廣東潤(rùn)楠的生態(tài)位均不到0.20，說(shuō)明它們對(duì)資源的利用程度相對(duì)較低。 7.突脈青岡天然林內(nèi)，樹(shù)種生態(tài)位寬度最多集中在0.2～0.4之間，在該區(qū)域出現(xiàn)生態(tài)位分布高峰，占40％左右，說(shuō)明該區(qū)域大部分樹(shù)種對(duì)資源的利用不是太充分，各樹(shù)種的重要值較低，生態(tài)位寬度值相對(duì)低于突脈青岡，米櫧等高大樹(shù)木。結(jié)合生態(tài)位寬度值表，生態(tài)位在0.8～1.0的樹(shù)種為突脈青岡和米櫧，推斷該群落繼續(xù)向前方展，可能發(fā)展成為這兩個(gè)樹(shù)種占優(yōu)勢(shì)的頂級(jí)群落

9、。生態(tài)位分布在0.6～0.8的樹(shù)種所占比率為零，主要原因在于突脈青岡群落郁閉度高，光照不足，喜光樹(shù)種較難生存。 8.突脈青岡天然林內(nèi)各主要樹(shù)種之間的相似比例較高，突脈青岡與其它樹(shù)種的相似比例更高些，說(shuō)明生態(tài)位寬度較大的種生態(tài)位相似比也較高。如山石榴—杞李參，突脈青岡—米櫧，突脈青岡—山石榴生態(tài)位相似比例分別為0.91、0.90、0.79，而這四個(gè)樹(shù)種的生態(tài)位寬度分別為突脈青岡0.96，米櫧0.83，山石榴0.54，杞李參0.41

10、。另外相似性高低與種的生活習(xí)性密切相關(guān)，具有相同生活習(xí)性的種之間的生態(tài)位相似比例也高，反之則較低，例如突脈青岡—米櫧。林內(nèi)生態(tài)位重疊值大于0.5的種對(duì)有30對(duì)，占了28.57％，大于平均值0.35的種對(duì)有47對(duì)，占44.76％，其數(shù)值較大的為突脈青岡—梅葉冬青(0.83)、羅浮栲—廣東潤(rùn)楠(0.79)、羅浮栲—杞李參(0.78)，而它們的生態(tài)位相似比例也都大于平均值(0.15)。說(shuō)明生態(tài)位相似比例和生態(tài)位重疊有一定的正相關(guān)性。

11、9.突脈青岡林群落喬木層樹(shù)種呈現(xiàn)互利生長(zhǎng)狀態(tài)，樹(shù)種之間的競(jìng)爭(zhēng)有利于生長(zhǎng)的相互促進(jìn)，林內(nèi)喬木層主要樹(shù)種的種間聯(lián)結(jié)系數(shù)PC值=60％的種對(duì)占15.24％，60％>PC=20％的種對(duì)占74.28％，其余種對(duì)的PC值在20％以下。其中突脈青岡組成的種對(duì)中PC值較大。在105個(gè)種對(duì)中有40對(duì)呈負(fù)關(guān)聯(lián)，占了38.10％，正關(guān)聯(lián)的種對(duì)有62對(duì)，占了59.05％，正關(guān)聯(lián)的種對(duì)多于負(fù)關(guān)聯(lián)種對(duì)，說(shuō)明群落中種對(duì)間具有正關(guān)聯(lián)性或負(fù)關(guān)聯(lián)性。查X<'2>分布表可知

12、，各種對(duì)之間的相關(guān)性并不顯著。 10.突脈青岡地上部分各器官養(yǎng)分含量由大到小的順序?yàn)椋喝~>枝>皮>樁>干；地下部分各器官養(yǎng)分含量由大到小的順序?yàn)椋杭?xì)根>中根>粗根。不同器官因在生長(zhǎng)過(guò)程中所起的作用不同，導(dǎo)致不同器官內(nèi)養(yǎng)分積累量的不同?？萋湮镏腥~的養(yǎng)分含量仍然高于枝條內(nèi)的養(yǎng)分含量，落葉內(nèi)N含量較新鮮葉片略低，因K以可溶性鹽的形式存在，極易淋溶流失，造成鉀含量降低較為明顯，枯落物的分解對(duì)土壤養(yǎng)分狀況的改善極有意義，闊葉林內(nèi)落葉量大，

13、是闊葉林內(nèi)能保持更好的地力條件的得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善也更為有效。 11.不同群落突脈青岡林內(nèi)，上層土壤全N、全P、全K含量均高于下層，其中全N含量在上下兩層土壤中的差別最大，全K含量差別較小，本調(diào)查地土壤K含量為1％左右，處于中等水平，能保證突脈青岡生長(zhǎng)過(guò)程中所需鉀素的供應(yīng)。 12.不同群落內(nèi)突脈青岡生物量分別為：群落1內(nèi)98.17 t·hm<'-2>，群落2內(nèi)69.86 t·hm<'-2>，群落3內(nèi)67.5

14、1 t·hm<'-2>。其中以干的生物量所占的比例最高在49.08％～52.54％之間，葉所占的比例最低在4.79％～7.52％之間，根和枝的生物量較為接近，枝生物量略高。植物葉片為植物體主要的同化器官，葉內(nèi)各種養(yǎng)分含量相對(duì)較高，枯落物中仍然以葉的養(yǎng)分含量最高。 13．所調(diào)查群落內(nèi)突脈青岡落葉量為0.28t·hm<'-2>，所占比重最大，所占比例達(dá)30.66％。與突脈青岡較為接近的為米櫧，其落葉總量為0.26t·hm<'-2>，