天山云杉種群與群落特征及其地理變化規(guī)律的初步研究.pdf

1、天山山脈的森林主要是以天山云杉為優(yōu)勢樹種組成的山地森林，天山云杉林隨經(jīng)度位置及相應(yīng)環(huán)境條件的變化而分布在不同的海拔范圍內(nèi)，優(yōu)勢樹種天山云杉的生長狀況及群落內(nèi)其他伴生植物的種類和數(shù)量也隨著不同經(jīng)度位置海拔高度的變化而呈現(xiàn)出不同的垂直梯度變化規(guī)律。本文選擇我國新疆境內(nèi)天山山脈從西到東約12個(gè)經(jīng)度（81°05′－93°41.5′E）范圍內(nèi)5個(gè)地點(diǎn)（昭蘇、鞏留、烏蘇、烏魯木齊和哈密）的天山云杉群落進(jìn)行垂直樣帶調(diào)查，研究天山云杉種群的結(jié)構(gòu)、動態(tài)、

2、分布格局和針葉、球果大小性狀的變化，分析了林分因子、物種多樣性和生物量等群落特征，初步探討了天山云杉種群與群落特征隨經(jīng)度和海拔梯度的地理變化規(guī)律。主要研究結(jié)果如下：
　　（1）采用天山云杉各級林木所占的比例、不同徑級的株數(shù)比例、按徑級累計(jì)株數(shù)百分率的擬合方程等三種方法分析了不同地點(diǎn)的天山云杉種群結(jié)構(gòu)特征。以幼苗幼樹和小徑木的總計(jì)百分率來看，不同地點(diǎn)從多到少的順序?yàn)楣?、烏魯木齊、鞏留、昭蘇和烏蘇；在昭蘇、鞏留、烏蘇、烏魯木齊和哈密

3、徑級結(jié)構(gòu)呈倒“J”型分布；在昭蘇和烏魯木齊指數(shù)曲線相關(guān)系數(shù)最高，在鞏留、烏蘇和哈密對數(shù)曲線相關(guān)系數(shù)最高。
　?。?）為了探討天山云杉種群的動態(tài)變化規(guī)律，采用“空間代替時(shí)間”的方法以種群徑級結(jié)構(gòu)代替年齡結(jié)構(gòu)，編制了天山云杉靜態(tài)生命表，繪制了各個(gè)地點(diǎn)天山云杉種群的存活曲線、死亡曲線和損失度曲線及危險(xiǎn)率函數(shù)曲線。天山云杉的存活曲線整體趨于DeeveyⅡ型，也就是說天山云杉種群目前總體上正處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)；不同地點(diǎn)天山云杉死亡率曲線有兩個(gè)

4、高峰；不同地點(diǎn)的種群其死亡強(qiáng)度和死亡高峰出現(xiàn)的時(shí)間格局有明顯的差異。
　?。?）應(yīng)用理論分布模型和聚集強(qiáng)度指標(biāo)對天山云杉進(jìn)行種群分布格局的分析表明，不同發(fā)育階段和不同海拔高度對其分布格局和聚集強(qiáng)度均有不同程度的影響。隨著徑級的增大或年齡的增加，天山云杉種群的聚集強(qiáng)度在降低；不同海拔高度天山云杉聚集強(qiáng)度都呈現(xiàn)出在高海拔聚集強(qiáng)度最大的分布趨勢。
　?。?）采用兩種數(shù)據(jù)處理方法對天山云杉球果大小性狀隨海拔梯度的變化規(guī)律進(jìn)行了研究。

5、一種是將各調(diào)查地點(diǎn)的海拔分別劃分為低、中、高三個(gè)海拔高度范圍，分析天山云杉的球果大小性狀隨海拔高度的差異性；另一種是采用不同的函數(shù)對球果大小性狀沿每隔50 m的海拔梯度變化規(guī)律進(jìn)行回歸分析。結(jié)果表明：在同一地點(diǎn)天山云杉球果大小性狀隨海拔范圍不同而發(fā)生相應(yīng)的變化。天山云杉的球果長和球果長寬比隨著海拔高度的增加總體呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，而球果寬隨海拔梯度變化不顯著。天山云杉球果寬較球果長的性狀穩(wěn)定性高。天山云杉球果大小性狀隨海拔、經(jīng)度和坡度的

6、變化而發(fā)生變異，球果長的變異主要受海拔和坡度的影響，球果寬的變異則主要受經(jīng)度的影響，而海拔、經(jīng)度、坡度對球果長寬比都有顯著負(fù)影響。
　?。?）采用回歸分析研究了不同海拔高度之間針葉大小性狀的變化規(guī)律，運(yùn)用方差分析和變異系數(shù)分析了不同地點(diǎn)天山云杉針葉大小性狀變異。天山云杉針葉長和針葉長寬比隨著海拔高度的增加總體呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，針葉寬度隨海拔梯度的升高呈增加趨勢。天山云杉針葉長性狀較針葉寬性狀穩(wěn)定性高。
　?。?）天山云杉林

7、分平均胸徑和最大胸徑隨海拔梯度的變化差異不顯著，而平均樹高、最大樹高、平均林分密度、胸高斷面積和蓄積量隨海拔高度的增加總體上呈現(xiàn)單峰型的變化趨勢。盡管不同經(jīng)度位置天山云杉林分布的海拔上下限范圍不同，但各個(gè)位置天山云杉林分的平均樹高、最大樹高、平均林分密度、胸高斷面積和蓄積量隨海拔梯度的變化都可以用二次曲線方程進(jìn)行描述；除了林分密度、幼苗幼樹密度呈現(xiàn)中東部（烏魯木齊和哈密）﹥西部（鞏留）的分布趨勢外，其他各個(gè)林分因子包括平均胸徑、最大胸徑

8、、平均樹高、最大樹高、胸高斷面積、蓄積量、東西冠幅、南北冠幅和平均冠幅都呈現(xiàn)西部（鞏留）﹥中東部（烏魯木齊和哈密）的分布趨勢。
　?。?）各經(jīng)度位置的天山云杉群落基本上是以天山云杉為優(yōu)勢樹種的純林，喬木和灌木種類很少，草本植物的豐富度主要是由優(yōu)勢樹種天山云杉來控制的。天山云杉在中等海拔范圍分布最集中、郁閉度最大、生長最好、蓄積量最高，造成了此范圍內(nèi)草本植物的物種豐富度最低。盡管不同經(jīng)度位置天山云杉林分布的海拔上下限范圍不同，但天山