小叶青冈林分生长模型及其种群生态学特征研究

论文摘要

小叶青冈（Cyclobalanopsis gracilis）是亚热带地区的重要用材树种,分布于海拔500～1 600 m的山地。本文对福建茫荡山自然保护区的小叶青冈种群生长特点、分布和更新规律及林分主要种群的生态学特征进行了调查和分析,为小叶青冈林的管理和利用提供依据。研究结果如下:（1）单株树木树干含水分布规律是反映生物量的重要指标,其测定在生产实践中是一项重要的基础性工作。通过对小叶青冈树干含水率的测定和分析,表明小叶青冈树干含水率与树干的离地高度关系显著,其含水率随着树干上的位置升高而逐渐上升。本研究以小叶青冈的树干高度为自变量,以相应高度的主干含水率为因变量,采用线性回归理论构建树干含水率分布估测数学模型,并选择最优数学模型y=1/（2.4253-0.0276x）。（2）根据小叶青冈树干解析材料,利用理查兹方程、逻辑斯蒂方程、对数方程、Korf方程以及二次曲线方程等方程模拟各测树因子与年龄的相关关系,进行分析对比,选择理查兹方程作为最优的生长方程,并分别建立胸径、树高和材积的生长模型,从而对小叶青冈生长规律进行分析和研究。结果表明:小叶青冈胸径与树高连年生长量达到最大年龄分别为25 a和22 a,而材积连年生长量在16 a时达到最大,平均生长量在26 a达到最大。并由此确定其数量成熟龄,从而为小叶青冈的生产经营提供有益的参考。（3）为探明福建茫荡山自然保护区的小叶青冈种群进行更新规律,通过编制小叶青冈种群静态生命表,并对其种群年龄结构、生存曲线、死亡曲线、死亡率曲线和损失度曲线进行分析,结果表明该种群幼苗库的个体数占整个种群的90%以上,整个种群处于增长状态;在其幼苗到幼株的成长过程,因自疏和他疏作用,幼苗死亡率较高,环境筛的选择强度很高,仅有很小比例的幼苗能穿过此筛进入幼株阶段;在小叶青冈种群的整个生命过程中,其死亡率和损失度变化趋势基本一致,且出现了四个高峰期。（4）以小叶青冈天然林5块标准地资料为依据,应用正态分布,对数正态分布,Weibull分布,Beta分布,Gamma分布拟合小叶青冈天然林直径分布,用卡方统计量对5种分布进行检验,选出最适合于该林分直径结构的分布,结果表明,贝塔分布对小叶青冈林分直径分布的拟合效果最好。并模拟小叶青冈的胸径与树高、材积之间相关关系式,选出最佳回归方程。（5）采用扩散系数C、丛生指数I、扩散指数Iδ、Cassie RM指标CA、聚块指数M*/（?）五种聚集度指标及Iwao方程、Taylor幂法则测定其空间分布格局。研究结果一致表明:南平市延平区茫荡山自然保护区小叶青冈种群的空间分布类型为聚集分布。（6）采用对数分布模型对福建茫荡山自然保护区的小叶青冈天然林群落的物种-多度分布进行预测和检验,并用卡方临界值检验模型的拟合效果。结果表明:群落物种多样性指数和均匀度值均较大,群落结构复杂,物种丰富,群落物种多度分布符合对数分布模型。对数分布模型能很好地描述小叶青冈天然林不同的主要群落乔木层、灌木层及所有木本植物物种多度分布,表明对数分布模型是小叶青冈天然林物种多度特征模拟的一种有效方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• （1） 种群增长特性研究
• （2） 林分生态学特征研究
• （3） 本研究的意义
• 1 研究地概况
• 2 研究方法
• 2.1 树干含水率研究方法
• 2.2 生长规律研究方法
• 2.2.1 资料收集
• 2.2.2 树干解析
• 2.2.3 数据处理
• 2.2.4 生长方程的选择与评价
• 2.3 林木龄级株数分布研究方法
• 2.4 林木直径分布研究方法
• 2.5 空间分布格局研究方法
• 2.5.1 资料的收集
• 2.5.2 分布格局测定方法
• 2.5.2.1 聚集指标法
• 2.5.2.1.1 扩散系数C
• 2.5.2.1.2 聚集度指标I（丛生指数）
• δ'>2.5.2.1.3 扩散指数I_δ
• A'>2.5.2.1.4 Cassie R M指标C_A
• */（?）'>2.5.2.1.5 平均拥挤度与平均密度的比值M^*/（?）
• *与（?）回归法'>2.5.2.2 Iwao M^*与（?）回归法
• 2.5.2.3 Taylor幂法则
• 2.6 种-多度研究方法
• 2.6.1 调查方法
• 2.6.2 数据分析方法
• 2.6.2.1 物种多样性指数
• 2.6.2.2 对数级数分布模型
• 3 小叶青冈树干含水率
• 3.1 树干含水率计算结果
• 3.2 树干含水率散点分布图
• 3.3 树干含水率与高度相关模型的构建
• 3.4 方差分析
• 3.5 模型适用性检验
• 3.6 平均误差验证
• 3.7 小结
• 4 小叶青冈生长规律
• 4.1 胸径生长过程分析
• 4.2 树高生长过程分析
• 4.3 材积生长过程分析
• 4.4 小结与讨论
• 5 小叶青冈种群更新规律
• 5.1 小叶青冈种群实际年龄结构
• 5.2 小叶青冈静态生命表
• 5.3 小叶青冈存活和死亡曲线
• 5.3.1 小叶青冈的存活曲线
• 5.3.2 小叶青冈的死亡曲线
• 5.4 死亡率和损失度曲线
• 5.5 小结
• 6 小叶青冈直径分布规律
• 6.1 资料整理
• 6.2 直径结构规律
• 6.3 林分各主要测树因子之间的关系
• 6.4 小结与讨论
• 7 小叶青冈空间分布格局
• 7.1 聚集度法
• *与（?）回归法'>7.2 Iwao M^*与（?）回归法
• 7.3 Taylor幂法则分析
• 7.4 小结
• 8 小叶青冈林物种多样性及种-多度特征
• 8.1 各标准地物种多样性指标对比
• 8.2 对数级数分布模型
• 8.2.1 对数模型的计算
• 8.2.2 预测与检验
• 8.2.3 物种多度分布分析
• 8.3 图解分析
• 8.4 小结
• 参考文献
• 致谢