天寶巖國家級自然保護(hù)區(qū)天然柳杉林群落學(xué)特征研究.pdf

1、本研究主要應(yīng)用群落數(shù)量統(tǒng)計學(xué)方法對永安天寶巖國家級自然保護(hù)區(qū)天然柳杉群落學(xué)特征進(jìn)行研究,內(nèi)容包括自然保護(hù)區(qū)天然柳杉群落的物種組成及植物區(qū)系特征、群落主要優(yōu)勢種的數(shù)量特征、物種多樣性特征、群落主要物種的空間分布格局特征、群落喬木層徑級與高度級結(jié)構(gòu)分布特征、喬木層主要種群生態(tài)位特征、種間關(guān)聯(lián)度分析、種內(nèi)競爭和種間競爭對比研究以及柳杉種群的生命過程等方面進(jìn)行研究,主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)群落物種組成及區(qū)系特征方面,天然柳杉群落

2、物種共112種(含變種),隸屬53科88屬,其中木本植物58種,草本植物54種。群落喬木層有常綠類15科27屬33種,占喬木層總種數(shù)量的82.5％;落葉類6科6屬7種占喬木層的17.5％,灌木層(下木層)常綠類26科34屬44種,占下木層總種數(shù)量的77.8％,落葉類10科12屬14種,占下木層總種數(shù)量的22.2％。群落主要物種科的分布類型共有11類,包含科數(shù)最多的是泛熱帶分布,其次為世界分布;屬的地理分布包含17種分布類型,其中世界分布

3、數(shù)量最多,其次為泛熱帶分布。
　　 (2)群落喬木層主要物種數(shù)量特征研究表明,喬木層重要值較大的物種主要為柳杉(Cryptomeria fortunei)、馬尾松(Pinus massoniana Lamb)、柃木(Eurya japonica Thunb)、長苞鐵杉(Tsuga longibracteata)、櫟樹(Quercus palustris)等,其中柳杉的重要值最大,且與其他物種相差懸殊,在群落中是明顯的優(yōu)勢樹種。灌

4、木層重要值較大的物種為柃木(Eurya iaponica Thunb)、鈍齒冬青(Ilex crenata Thunb)、鴨腳茶(Bredia sinensis(Dids))、杜鵑(Rhododendron moulmainense)、柳杉(Cryptomeria fortunei)等且許多為喬木層更新個體,優(yōu)勢種不明顯;草本層最優(yōu)勢種群為鐵芒萁(Dicranopteris Hnearis)、鱗毛蕨(Dryopteris podophy

5、lla)和芒草(Miscanthus sinensis),其他物種重要值分布較為均勻。
　　 (3)采用6個多樣性指數(shù)對不同海拔柳杉群落物種多樣性進(jìn)行研究并比較,結(jié)果表明,高海拔柳杉林群落物種多樣性為灌木層＞草本層＞喬木層,中海拔和低海拔表現(xiàn)為草本層＞喬木層＞灌木層;不同海拔物種多樣性對比發(fā)現(xiàn),不同海拔上看,隨著海拔的變化,喬木層:高海拔＞中海拔＞低海拔,灌木層:高海拔＞低海拔＞中海拔,草本層物種多樣性情況受海拔影響差別不大,沒

6、有明顯差異。高海拔具有良好的水熱條件,而中低海拔地區(qū)的人為破壞使得該海拔柳杉群落物種的多樣性顯著降低。
　　 (4)徑級與高度級結(jié)構(gòu)分布研究結(jié)果表明,從喬木層整體徑級分布上看群落表現(xiàn)為典型正金字塔形狀的潛力較大的增長型群落。中海拔和低海拔徑級分布趨勢表現(xiàn)較為一致,都為先增長而后持續(xù)下降的單峰分布。高、中海拔喬木層各徑級分享度分布狀況較為相似,都表現(xiàn)出先下降后上升,而后持續(xù)下降趨于零的趨勢。高度級方面,分布狀況基本表現(xiàn)為隨著高度級

7、級數(shù)的增大個體數(shù)量先增后減而后再增再減的雙峰結(jié)構(gòu)。中海拔和低海拔高度級分布趨勢極為相似,且3個海拔群落喬木層高度級分享度曲線與其高度級數(shù)量分布曲線極為一致。
　　 (5)群落喬木層主要物種空間分布格局分析結(jié)果表明:采取不同的空間分布指標(biāo)種類和尺度進(jìn)行分析,得出的結(jié)果有所差異,但影響較小?？傮w上看,采用多種方法分析,天然柳杉群落的柳杉、馬尾松和柃木種群都為聚集分布。通過不同海拔柳杉種群空間分布格局對比發(fā)現(xiàn),在高海拔和中海拔屬于聚集

8、分布,低海拔屬于均勻分布。用Iwao方程進(jìn)行回歸,建立回歸方程:M*=0.660+0.972(x)(R=0.962)也表明柳杉種群符合聚集分布。
　　 (6)應(yīng)用Hegyi單木競爭指數(shù)模型對比分析了不同干擾強(qiáng)度下天然柳杉種群各種競爭指數(shù)的變化,并建立天然柳杉種群胸徑與競爭指數(shù)之間的關(guān)系模型。結(jié)果表明:隨著干擾強(qiáng)度的增大,天然柳杉林種群總競爭指數(shù)和種內(nèi)競爭指數(shù)均呈明顯遞減趨勢,即CI(1)＞CI(2)＞CI(3)、Ciintra(

9、1)＞Ciintra(2)＞CIintra3),而種間競爭指數(shù)卻有明顯增長。競爭強(qiáng)度和對象木胸徑的關(guān)系服從冪函數(shù)關(guān)系(CI=161.1639·D1.1126),該預(yù)測模型能很好地預(yù)測柳杉種群所受的競爭強(qiáng)度。
　　 (7)運(yùn)用生態(tài)位寬度、生態(tài)位重疊值以及生態(tài)位相似比例等指標(biāo)對天然柳杉群落中12個主要種群的生態(tài)位相關(guān)特征進(jìn)行測定與分析。研究結(jié)果表明:天寶巖保護(hù)區(qū)天然柳杉群落的主要種群大多數(shù)為廣生態(tài)位,狹生態(tài)位型物種相對較少些,且生態(tài)

10、位寬度最大的4種物種為柳杉(Cryptromeria fortunei)＞閩粵栲(Castanopsis fargesii Franch)＞細(xì)葉青岡(Cyclobalanopsis gracilis)＞甜櫧(Castanopsis eyrei),群落物種間的生態(tài)位重疊度與相似度也相對較大,說明此群落中存在較大種間競爭。從柳杉種群來看,柳杉的生態(tài)位寬度最大,與木荷的生態(tài)位重疊和生態(tài)位相似度最大。
　　 (8)在相鄰格子法抽樣調(diào)查的

11、基礎(chǔ)上,根據(jù)2×2聯(lián)列表數(shù)據(jù),采用方差分析、卡方檢驗、W檢驗、聯(lián)結(jié)系數(shù)(AC)和Jaccard指數(shù)(JI)等指標(biāo),分析了天然柳杉群落喬木層15個優(yōu)勢種群的總體聯(lián)結(jié)性、種對間聯(lián)結(jié)顯著性和關(guān)聯(lián)系數(shù)。結(jié)果表明,整體上看,群落中15個優(yōu)勢種群間的總體聯(lián)結(jié)性呈極顯著正相關(guān)。成對物種種間聯(lián)結(jié)性研究發(fā)現(xiàn),除少數(shù)種對外,絕大多數(shù)種對間的聯(lián)結(jié)性不顯著相關(guān)。在聯(lián)結(jié)性顯著的種對中,11-12(細(xì)葉青岡.甜櫧)和10-14(絨毛潤楠.青岡)等6個種對種內(nèi)存在顯

12、著正聯(lián)結(jié),2.4(馬尾松-長苞鐵杉)和7-9(黃山松-厚皮香)2個種對種內(nèi)存在顯著負(fù)聯(lián)結(jié)。其他種對未達(dá)到顯著水平,種對間的相互獨立性較強(qiáng)。
　　 (9)采用空間代替時間的方法,以種群生命表及生存分析理論為基礎(chǔ),編制種群靜態(tài)生命表,并分析生存率、積累死亡率和死亡密度等函數(shù)曲線變化,進(jìn)而分析種群數(shù)量的動態(tài)變化。結(jié)果表明,柳杉種群存活曲線經(jīng)統(tǒng)計檢驗屬于DeeveyⅡ型曲線,認(rèn)為種群具有前期薄弱、中期穩(wěn)定、后期衰退的特點。柳杉種群的存活