古田山常绿阔叶林群落结构动态和主要种群更新特征研究

论文摘要

本研究以浙江古田山国家级自然保护区内5ha常绿阔叶林森林动态样地2002年和2007年两次调查结果为依据,通过分析群落物种组成、径级结构、数量消长、种群规模等动态变化情况,对群落结构动态和主要种群的更新特征进行了初步研究,结果如下：（1）古田山5ha森林动态样地的木本植物在2002-2007年间物种数从136种增长到143种,同时个体数量大幅度增加,从2002年的13338株增长到2007年的16812株,增幅达26.05%。五年间共有4758株个体补员,1384株个体死亡,补员和死亡个体数目在物种间分布不均匀。乔木、小乔木或灌木、小灌木三种生长型的补员个体数目均随径级的增大而下降,但死亡个体却在不同生长型的各个径级表现出不同的分布特点。甜槠（Castanopsis eyrei）、木荷（Schima superba）、马尾松（Pinus massoniana）、毛花连蕊茶（Camellia fraterna）等是群落的主要优势物种,其中甜槠、毛花连蕊茶均保持良好的更新能力,优势种地位稳定。（2）样地内DBH≥1cm的所有木本植物,五年内的死亡率为2.02%yr-1,补员率为6.65%yr-1。43种主要树种的平均死亡率和补员率各为2.26%yr-1和5.90%yr-1。其中,19种小乔木或灌木在径级Ⅰ（1cm≤DBH<2.5cm）的补员率均高于死亡率,但径级Ⅱ（2.5cm≤DBH<5cm）、径级Ⅲ（DBH≥5cm）的补员率均和死亡率差别不大；而24种乔木各径级死亡率和补员率的关系则相对复杂。24种乔木各径级的平均死亡率、19种小乔木或灌木各径级的平均死亡率和平均补员率均随着径级的增大而下降。种群大小变化情况显示,43个主要树种中有31个为增长型种群,其余12个呈小幅度负增长。10个种群大小变化率在5%以上,属于快速变动的种群,其中以柳叶蜡梅（Chimonanthus salicifolius）（45.13%）和矩形叶鼠刺（Itea oblonga）（16.35%）的增幅最大,檵木（Loropetalum chinense）（-3.10%）和短柄袍（Quercus serrata var. brevipetiolata）（-1.86%）的降幅最大。（3）五年间群落的Shannon-Wiener指数从3.722下降到3.712,Pielou指数也从0.758下降到0.748,Simpson指数则从0.039上升到0.041,反映出群落的物种多样性和群落均匀度略微下降,优势物种的优势度略微增加。这些指数仅发生轻微的波动,表明物种组成虽然有变化,但变幅不大,变化不明显。此外,2002年和2007年的群落相似性系数PSAB为0.869,也表明群落在五年前和五年后的相似性较高,群落物种组成变化不大。（4）2002年和2007年群落内所有DBH≥1cm的木本植物个体径级结构均呈明显的逆“J”形连续分布,小径级个体数量上占绝对优势,表明群落处于增长阶段,总体上更新良好。五年间群落各个径级的个体数量分布差异不显著（Wilcoxon signed-rank test, P>0.05）,反映山群落径级结构在五年间无明显变化。所有DBH≥1cm的活立木株数和径级中位数呈线性关系,即直径频度分布呈指数关系,表明活立木在垂直空间上连续分布,常绿阔叶林的层次结构是连续的。（5）群落中栲树（Castanopsis fargesii）的死亡率最高（4.46%y-1）,马尾松的死亡率最低（0.67%yr’）；柳叶蜡梅的补员率最大（47.51%yr-1）,短柄枹则没有发现补员个体。阴性物种的补员率最高,而阳性物种最低,反映出样地林隙数目少,群落郁闭度高。三种生长型的不同物种及其各个径级的补员率和死亡率各异,种群更新动态也有所差别,这一结果可能与密度制约和生境波动有关。（6）优势种群径级结构分析表明,乔木型的木荷、马尾松、虎皮楠（Daphniphyllum oldhamii）,小乔木或灌木型的檵木、马银花（Rhododendron ovatum）等5个优势种的种群结构在5年间基本上没有发生较大变动,种群结构基本保持一致。毛花连蕊茶、格药柃（Euryamuricata）、甜槠这3个种群的小径级个体数目在五年间发生大幅度增长,径级结构发生明显改变。甜槠、虎皮楠、马银花、檵木等种群结构呈稳定性；毛花连蕊茶和格药柃种群呈增长型；木荷种群呈成熟型,但暂呈衰退趋势；马尾松种群总体上呈衰退型。（7）选取生长型、叶大小、光耐受性、叶生活周期、果实类型、果实大小6个功能特征分别对死亡率、补员率、死亡个体、补员个体的差异做显著性检验,结果显示仅生长型—项对补员率和补员数目具有显著影响：乔木型物种的补员率（P<0.05）和补员数目（P<0.05）均显著低于小乔木或灌木型的物种；但对死亡率和死亡数目影响不显著。其余5个功能特征对死亡率、补员率、死亡数目、补员数目均无显著影响。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 常绿阔叶林群落结构动态研究进展
• 1.1.1 物种组成及其动态
• 1.1.2 物种多样性及其动态
• 1.1.3 层次结构及其动态
• 1.2 常绿阔叶林种群更新研究进展
• 1.2.1 更新的定义、分类
• 1.2.2 种群更新研究进展
• 1.3 森林动态样地研究简介
• 1.4 研究目的和意义
• 2 研究方法
• 2.1 研究地自然概况
• 2.2 样地设置与调查
• 2.3 数据分析方法
• 2.3.1 重要值
• 2.3.2 群落物种多样性指数
• 2.3.3 群落相似性系数
• 2.3.4 补员个体和死亡个体
• 2.3.5 种群补员率和死亡率
• 2.3.6 树种径级分类
• 2.3.7 功能特征的显著性检验
• 3 结果
• 3.1 群落物种组成和物种多样性变化
• 3.2 群落径级结构动态
• 3.2.1 群落径级结构
• 3.2.2 不同生长型植物的径级结构
• 3.2.3 不同光耐受性植物的径级结构
• 3.2.4 优势种群径级结构
• 3.3 群落个体数量消长
• 3.3.1 补员个体分布
• 3.3.2 死亡个体分布
• 3.4 主要种群更新特征
• 3.4.1 主要种群的死亡率和补员率
• 3.4.2 种群大小变化趋势
• 3.4.3 不同功能特征对死亡率和补员率的影响
• 4 讨论
• 4.1 群落物种组成和多样性
• 4.2 群落数量动态
• 4.2.1 物种死亡
• 4.2.2 物种补员
• 4.3 死亡率和补员率
• 4.4 种群大小的变化
• 4.5 优势种群更新特征
• 5 总结
• 6 参考文献