吉林蛟河近熟林树种多样性格局组建机制研究

植物种在群落多样性格局组建过程中所起的作用一直是生态学重点关注的问题。2010 年在吉林蛟河建立面 积为21.12 hm2 的近熟林监测样地,样地中记录到DBH 1 cm 木本植物32 405 株, 共计50 种木本植物。利用单物 种-面积关系模型分析了样地内30 种木本植物对局域群落多样性格局的影响,利用完全空间随机化模拟计算植物 对局域多样性促进或抑制的显著性程度。研究结果表明:1)由于ISAR 模型没有考虑竞争的非对称性,在相同取样 面积下,同一树种的mISAR 值普遍低于ISAR 值。不同树种的mISAR 曲线更加分散、区分度更为明显,且具有明显 的尺度依赖性。2)在0 ~50 m 空间尺度上,簇毛槭、黑樱桃、翅卫矛、稠李、大果榆、花楷槭、毛榛和青楷槭为多样性 促进种;水榆为中性种;红松、色木槭、胡桃楸在绝大多数空间尺度上表现为抑制种;其余树种绝大多数在小尺度上 表现为促进种。3)在中小尺度上,促进种决定了局域群落多样性格局组建; 在较大尺度上,促进种和中性种共同作 用于群落多样性格局的组建,并且随机过程的影响相对更强。因此,促进种和抑制种所代表的确定性过程与中性 种所代表的随机过程共同作用于森林群落多样性格局构建过程, 并且二者起作用的空间尺度不同。      

长白山不同林型空间格局及树种多样性多尺度分析

物种空间分布如何影响群落多样性格局目前还不清楚。以长白山针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林3 个 5.2 hm2 样地为基础,采用Ripley爷s K 函数分析了树种的空间分布,在种群水平上检验了不同树种对局域多样性格 局的影响。研究结果显示:1)针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林样地中绝大多数树种在小尺度上呈聚集分布;针 阔混交林样地中簇毛槭、色木槭和蒙古栎在大尺度( 30 m)上呈现随机或均匀分布;椴树红松林和云冷杉林样地 中树种空间分布受研究尺度影响较小,在不同空间尺度上树种空间格局基本一致。2)在物种组织水平上,同一树 种对不同林分的多样性格局影响存在差异。但在群落组织水平,针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林却具有一致 的多样性格局组建规律。多样性促进种比例随着空间尺度的增加而减少,中性种比例随着空间尺度的增加而增 大。中小尺度上多样性促进种在群落构建中起主导作用,而在大尺度上中性种决定了群落多样性格局。3)绝大多 数树种的空间分布与其多样性维持作用之间没有明显关联性。少数针叶树种臭松、红松和鱼鳞松在空间聚集分布 的尺度范围越大时,其对局域群落多样性呈非促进效应的尺度范围相对也越大。建议未来从物种聚集效应角度出 发进一步探讨群落多样性的形成和维持机制。      

长白山次生针阔混交林乔木多样性维持机制研究

温带森林的生物多样性形成和维持机制仍处于理论探讨阶段。本文利用单物种-面积关系模型,检验了样地 中21 种木本植物对局域群落多样性的影响。结果表明:1)不同树种对邻域多样性格局影响存在差异,在0 ~ 50 m 空间尺度上白桦、水曲柳、长白落叶松、怀槐、鱼鳞松、红松、青杨、山杨、臭松、紫椴、春榆、色木槭、青楷槭和花楷槭 表现为多样性促进种;枫桦和假色槭表现为多样性抑制种;黄檗和蒙古栎在绝大多数空间尺度上表现为中性种;裂 叶榆和糠椴在部分空间尺度上抑制了局域群落多样性。2)在0 ~50 m 空间尺度上,多样性促进种比例明显高于中 性种和抑制种,并且促进种比例随着空间尺度增加而下降,具有明显的尺度依赖性;在所有研究尺度上抑制种和中 性种比例始终维持在20%左右。因此,生物多样性促进种在群落多样性格局组建过程中起主导作用,研究结果进 一步验证了生态位理论在温带森林群落多样性维持中具有重要作用。同时,中性种所代表的随机过程在群落组建 过程中所发挥的作用也不容忽视。      

植物多样性促进种支配局域空间多样性结构

生物多样性的形成和维持机制一直是生态学关注的核心议题,检验了温带森林群落多样性格局组建过程中生态位理论所强调的确定性过程与中性理论所关注的随机过程的相对重要性,并且量化了二者所起作用的空间尺度。在520 m ×420 m中龄林动态监测样地树种空间定位数据的基础上,采用单物种-面积关系模型量化了特定树种对局域范围物种多样性的影响,同时利用同质性泊松过程和异质性泊松过程来检验目标物种偏离中性状态的显著性程度。研究结果表明,除红松、长白落叶松和青杨外,绝大多数树种在小尺度上表现为多样性促进种。植物多样性促进种和中性种共同支配了林分空间多样性格局,但二者所起作用的相对大小与空间尺度密切相关。多样性促进种比例随着空间尺度增加而减小,中性种比例随着空间尺度增加而增大,抑制种比例维持在较低水平且变化不大;在中小尺度上,植物多样性促进种在群落中占据绝对优势,而在大尺度上中性种则占优势。因此,中性理论所关注的随机过程和生态位理论强调的确定性过程相互耦合,共同决定了温带中龄林群落空间多样性格局的组建过程。     

吉林蛟河近熟林树种多样性格局尺度依赖性分析

生境过滤和扩散限制是影响群落多样性格局组建的主要生态学过程,研究了物种多样性格局组建过程中不 同生态学过程起作用的空间尺度。利用单物种-面积模型检验了其中40 种木本植物对邻域物种丰富度的影响,并 且利用同质性泊松、异质性泊松、同质性托马斯和异质性托马斯过程分析了单物种-面积关系偏离中性状况的显著 性。研究结果表明,毛榛、鼠李、早花忍冬、茶条槭和花曲柳在0 ~50 m 空间尺度上为生物多样性促进种;糠椴和千 金榆分别在0 ~25 m 和0 ~35 m 尺度上为生物多样性抑制种;其他绝大多数树种表现为中性种。扩散限制对群落 多样性格局组建影响较大,而生境过滤作用影响相对较小。异质性托马斯过程同时剔除了生境过滤和扩散限制影 响,分析结果显示0 ~20 m 尺度上促进种在群落中占据支配地位;在20 m 尺度上中性种比例随着空间尺度增加 而增大,在群落多样性构建过程中占据主导地位;群落中抑制种比例较低,并且随着空间尺度变化幅度不大。因 此,生态位分化和中性作用共同决定了群落多样性结构的构建过程,二者的相对重要性与空间尺度密切相关。      

长白山阔叶红松林乔木树种幼苗组成与空间分布

以长白山阔叶红松林永久样地为平台,基于该群落幼苗、大树的调查数据,对乔木树种幼苗组成进行初步分析,并运用点格局分析法,对群落中幼苗及幼苗与大树相关关系进行研究。结果表明:该群落物种组成较丰富,共调查到乔木树种大树1 802株,隶属于20种,幼苗9 332株,隶属于10种,这些幼苗也是样地内主要乔木树种的组成成分。在1 hm2样地内,共调查到水曲柳(Fraxinus mandshurica)幼苗6 986株,紫椴(Tilia amurensis)幼苗832株,色木槭(Acer mono)幼苗394株,青楷槭(Acer tegmentosum)幼苗250株,花楷槭(Acer ukurunduensis)幼苗123株,假色槭(Acer pseudo-sieboldianum)幼苗289株,簇毛槭(Acer barbinerve)幼苗438株,红松(Pinus koraiensis)幼苗3株,蒙古栎(Quercus mongolica)幼苗10株,怀槐(Maackia amurensis)幼苗7株。从幼苗的空间分布格局来看,优势树种幼苗在小尺度上呈现聚集分布,随着尺度的增大而逐渐趋于随机分布。从幼苗与成树相关关系来看,优势树种的幼苗与大树未表现出显著的相关性。     

猫儿山优势种空间点格局和种间关系分析

黔稠、榕叶冬青和青冈是猫儿山植物群落中分布相对广泛的3个优势种。对它们在不同海拔上的径级结构分析结果表明:3个物种在2个海拔梯度上径级都呈现峰型分布,最高峰都集中在4～8 cm的中小径级范围内,中小个体储备充足,会在相当长一段时间内保持其在群落中的优势地位。通过连续取样的L方程点格局分析方法,对其空间格局和种间关系分析显示:3个物种在样地中不同尺度上以空间显著聚集分布为主,在极少数尺度上仍然存在随机分布和均匀分布格局。3个物种在50 m范围内的分布几乎都表现为独立不相关性。而黔稠和青冈同属于青冈属,在2个样地中的一些小尺度上表现为显著的正相关性。      

小陇山锐齿栎林木本植物物种丰富度与生产力关系研究

【目的】物种丰富度-生产力关系研究是天然林生物多样性保护和生态系统功能维持的理论依据。由于物种丰富度间接包含了功能多样性、系统发育多样性和基因组多样性,因此从物种丰富度的角度探讨多样性-生产力关系,可以分析发现影响植被生产力的其他多样性因素。以往关于森林物种丰富度与生产力关系的研究大多集中在群落水平,而对于单个物种生产力对邻域物种丰富度的响应是如何影响群落水平的物种丰富度与生产力关系的研究却鲜见报道。【方法】本研究以小陇山地区的锐齿栎天然林为研究对象,通过回归分析、关联指数模型和异质性泊松模型,分析群落和物种水平的木本植物物种丰富度与生产力关系。【结果】丰富度-生产力关系在群落水平上表现出明显的尺度依赖性:在10 m×10 m的研究尺度上,物种丰富度与群落生产力呈单峰曲线关系;而在20 m×20 m的研究尺度上,物种丰富度对群落生产力无显著影响。物种水平上,0～20 m范围内物种丰富度-生产力关系中性种占比最大,占所有目标种总和的68.8%～81.3%;其次为促进种;抑制种所占比例最小。研究区部分的树种表现出明显的偏离中性关系的情况,种间促进或抑制作用对丰富度-生产力关系有重要影响。【...     

不同尺度下长白山次生杨桦林群落系统发育结构研究

本文研究了长白山5.2 hm2次生杨桦林样地的群落构建机制。以样地内47种胸径≥1 cm的木本植物为研究对象,构建了物种间的系统发育树,并分析了不同空间尺度和不同径级结构下群落的系统发育结构。结果显示,随着空间尺度的增大,群落系统发育结构的发散程度先增大后减小;而随着径级的增加,群落的系统发育结构呈现向发散变化的趋势。这表明竞争排除作用和非生物的筛选作用共同影响群落构建的结果。其中,在较小的尺度上竞争排除作用是决定群落构建的主要因素;而在较大尺度上则是非生物的过滤作用起主要作用。通过对群落系统发育β多样性与空间因子、环境因子进行方差分解,发现环境因子对系统发育β多样性的解释力较强。其中,土壤水分和土壤深度起最重要的作用。      

浙江建德典型天然次生林群落主要乔木树种空间分布格局及种间关系

  目的  探究天然次生林群落主要乔木树种空间分布格局及种间关系，为区域次生林群落的恢复、改造及抚育经营提供科学依据。  方法  于浙江建德典型的天然常绿阔叶次生林、松阔混交次生林和松林次生林3类群落中分别设置面积为1 hm2 (100 m×100 m)的样地，在每木调查基础上，运用Pianka生态位重叠指数、点格局分析方法、方差比率法(VR)、χ2检验和Spearman秩相关系数对各群落乔木层主要树种进行空间分布格局和种间关系的分析。  结果  ①样地中各次生林群落主要树种在所有尺度上呈现聚集分布；②在0~25.0 m尺度内，各群落空间关联性以不显著相关关系为主，负相关种对数多于正相关种对数；③各群落主要树种种间总体关联性及χ2检验种间联结性均以不显著的正联结为主，Spearman秩相关分析显示种对间以不显著相关关系为主，与主要树种空间关联性分析结果及生态位重叠程度较吻合。  结论  样地中各群落乔木层主要树种在各自分布格局中独立性相对较强，物种间虽存在比较相似的环境资源需求，但种间联结关系比较松散，群落演替尚未进入成熟期。图7表4参37     

天然次生林主要种群生态位结构的研究

文章应用生态位理论。对组成东北东部地区天然次生林群落中１０个主要种群（水曲柳、胡桃楸、黄波罗、椴树,山杨,白桦,枫桦,榆,色木械,蒙古栎）进行了生态位结构的初步研究。分别采用三种常见的生态位宽度和生态位重叠计测公式。     

中国东北部典型树种功能性状地理变异规律研究

目的以东北林区典型喜光树种和耐阴树种为对象,探讨功能性状沿地理梯度的变化格局及其成因,为科学预测典型树种对未来环境变化的响应和适应策略提供依据。方法利用标准化主轴回归法检验树高、比叶面积、木质密度3个性状的种内关联性;采取偏相关分析法计算功能性状与气候因子之间的关系。结果树高、比叶面积和木质密度3个性状在种内没有显著的关联性。植物性状的地理分布格局随树种而变化,白桦、水曲柳、色木槭的树高随经度增加而减小;山杨、水曲柳和色木槭的树高随纬度增加而减小;白桦和水曲柳的树高随海拔增加而增大。白桦和山杨的比叶面积随经度增加而减小,水曲柳和色木槭的比叶面积随经度增加而增大;白桦、山杨、水曲柳的比叶面积随纬度增加而增大。色木槭的木质密度随经度增加而增大;蒙古栎的木质密度随纬度增加而减小。植物性状与气候因子关系分析显示,白桦的树高与年均温度显著负相关,白桦、山杨、蒙古栎、水曲柳、红松的树高与年降水量显著正相关;白桦的比叶面积与年降水量显著负相关,蒙古栎、山杨和水曲柳的比叶面积与年均温度显著负相关;蒙古栎的木质密度与年均温度显著正相关,色木槭的木质密度则与年均温度显著负相关。结论功能性状地理格局及其环境驱动机制随着树种变化而变化。总体上,树高和比叶面积分别受降水和温度的影响;木质密度相对稳定,受气候因子影响不显著。      

空间生态位的分析方法在森林资源评价中的应用

文章选择黑龙江省东部典型天然次生林和接近原始阔叶红松林两个区域的森林类型,采用空间生态位理论的分析方法,对组成这两个森林群落类型的主要种群的空间生态位宽度和地理矩进行了定量测定。并对森林资源进行了空间生态位的划分。从而反映出森林群落的演替动态及趋势。结果表明：在帽儿山次生林区,生态位宽度最大的是色木械,榆树,水曲柳和黄波罗等硬阔叶树种,白桦,山杨等软阔叶树种的生态位宽度正在缩小。森林群落进入了以硬     

长白山红松阔叶林主要树种树皮抗火性的分析与排序

应用因子分析法对长白山红松阔叶林8种乔木树皮的5种性状进行统计分析,得出了树皮抗火性顺序.对树皮抗火性由强到弱的排序为:春榆(胸径52.9 cm)、紫椴(胸径13.5 cm)、蒙古栎(胸径82.8cm)、色木槭(胸径32.5 cm)、水曲柳(胸径31.0 cm)、白牛槭(胸径13.5 cm)、色木槭(胸径34.2 cm...     

冀北山地杨桦次生林优势种群结构及时间序列预测分析

运用径级结构、静态生命表和时间序列预测分析方法,研究了冀北山地杨桦次生林群落结构和主要优势种群的动态变化过程,揭示了主要优势种群各径级数量动态规律。结果表明:冀北山地杨桦次生林群落物种组成丰富,垂直结构较为明显。山杨、五角枫和蒙古栎种群,幼龄个体多,老龄个体少,基本上属于进展型种群,而白桦种群的小径级和高径级的个体都较少,主要以幼树和中树居多,属于衰退型种群。蒙古栎种群存活曲线接近于DeeveyⅢ型。时间序列分析表明,在未来的Ⅱ径级、Ⅳ径级和Ⅵ径级中,白桦种群呈现大径级株数增加的趋势,白桦种群维持困难;山杨种群和五角枫种群小径级株数呈现减少的趋势,中径级株数呈现增加的趋势,表明山杨和五角枫保持相对稳定性,而蒙古栎呈现衰退的态势。因此对4种优势种群,分别实施不同的经营措施,促进种群的自然更新和群落演替。     

燕山山地次生阔叶林主要树种的生态位特征

为了解区域森林的结构与演替过程,促进森林植被的恢复,以燕山山地次生阔叶林为研究对象,采用样地调查法对主要树种的生态位进行了研究。结果表明,构成林分的树种多样,胡桃楸、黄檗、蒙古栎、春榆、白蜡、糠椴、五角枫等7个树种的生态位宽度较大,适应环境能力强,今后可在本区造林中选择应用。胡桃楸和黄檗在中、下坡位占有较高重要值,紫椴在中、上坡位占有较高重要值,应是其适宜生长的坡位条件。调查林分中各树种间生态位相似性程度处于中等水平,生态位相似程度较高的树种主要集中于处于中、上坡位且生态位宽较高的树种,如白蜡-春榆、糠椴-春榆、蒙古栎-五角枫等,由于林分处于幼龄阶段,各树种间生态位重叠值高,潜在竟争强度较高。