不同地区乌冈栎群落木本植物区系分析

采用吴征镒等的种子植物科属分布类型区系分析方法,对分布于我国不同地区(福建省绍武市将石地区、浙江省开化县、广东省仁化县、湖南省沅陵县、贵州省荔波县)的5个乌冈栎群落植物区系特征进行了研究.结果表明:不同地区的乌冈栎群落植物区系异同并存,与其他地区的区系存在着广泛的联系.从科属分布类型来看,各地乌冈栎群落植物区系的热带性...     

将石自然保护区乌冈栎群落组成与结构分析

乌冈栎群落是广泛分布于中国东部地区的硬叶常绿阔叶林,在植物区系学、植物生态学和古植物学方面具有重要的研究价值。运用植物群落学研究方法,对福建将石自然保护区乌冈栎群落的组成及结构进行研究。结果表明：乌冈栎群落由60种植物组成,隶属于26科42属;种一面积曲线说明,乌冈栎群落的最小群样面积为600m^2,当取样面积为2000m^2时,物种数增加幅度趋于平缓;种一多度格局及Raunkiaer频度定律分析均表明,该群落优势种明显,偶见种较多,物种的个体数少且出现频率低。该群落层次结构简单,乔木层主要物种为乌冈栎、老鼠矢、青冈栎、刺柏、尖叶栎,其重要值分别为34．70％,7．89％,4．34％,3．87％和3．10％;灌木层主要物种为狗骨柴、六月雪、楗木、满山红等,重要值分别为4．09％,3．99％,3．84％和2．87％;草本层和层间植物均较少。乌冈栎种群的径级结构呈正态分布,可依靠中等径级植株作为更新库维持目前的优势地位,加之其分布环境的特殊性,其群落仍是稳定的顶极群落。乌冈栎群落在该地区的分布具有很特殊的意义,保护与利用好乌冈栎林,对丹霞地貌的水土保持及植被恢复有着极为重要的价值。     

乌冈栎群落垂直结构与重要值分析

群落垂直结构和物种重要值是群落的重要特征,是认识群落的基础,在一定程度上反映物种的动态及群落的演替趋势。通过对不同地区乌冈栎群落的垂直结构与重要值的分析,结果如下:(1)乌冈栎群落垂直结构可分为乔木层、灌木层、草本层和层间,但草本层与层间结构都十分简单;群落垂直高度普遍较低,大致在4～7 m,群落郁闭度在0.6～0.75,乔木层盖度在80%左右,林层稀疏,并有林窗存在;灌木层垂直结构各地情况不尽一致,高度在1～2 m,整体而言其物种组成及垂直高度结构复杂性要大于乔木层。(2)各物种重要值结果表明,乌冈栎占有较高的重要值比例,是乔木层的绝对优势树种,其余重要值较大的物种大多属于亚热带山地森林常见树种如檵木、青冈、刺柏、乌饭树、满山红等;乔木层重要值比例较为集中在前10的树种,体现出群落优势种较为明显的局面;灌木层重要值比较分散,大多数灌木的重要值比例不高,这说明了该层物种多样性高的特点;乌冈栎的幼树幼苗在多数群落内均较少,导致其重要值较低,不利于乔木层的补充更新。     

乌冈栎群落物种组成分析

通过野外调查,对分布于福建将石自然保护区、浙江开化古田山自然保护区、广东仁化丹霞山国家地质公园、湖南沅陵借母溪自然保护区和贵州荔波茂兰自然保护区内的5个乌冈栎天然群落的物种组成进行了研究。结果表明:①5个地区乌冈栎群落内共有植物227种,隶属于60科130属,群落组成以乔木和灌木为主,稀草本和藤本植物,其中被子植物多样性要明显高于裸子植物;各地群落中的优势科或优势属具有强烈的中亚热带背景。②重要值-面积曲线研究表明,乌冈栎群落取样的最小面积与中亚热带常绿阔叶林最小取样面积接近,其值在600～800 m2之间。③Raunkiaer频度定律分析表明,乌冈栎群落物种组成表现为A>B>C>DB>C>D>E两种形式,低频度物种在各地群落中占有较高的比例,少数种成为群落的优势种,群落物种组成较为分散。④采用Jaccard相似性系数对各群落科-属-种的相似性比较分析表明,科-属-种的相似性比例分别为0.373～0.561、0.211～0.338和0.074～0.220,其中贵州茂兰自然保护区的物种组成相似性与其他地区有较大的差异。     

乌冈栎种群数量动态分析

采用典型抽样和样方调查的方法,分别对将石、开化、仁化、沅陵和荔波的乌冈栎野生种群进行了调查。基于"空间代替时间"的方法,以种群径级结构代替年龄结构,采用静态生命表、生存分析和空间分布格局理论,对各地乌冈栎种群的结构与动态进行了分析。结果表明:①不同地区乌冈栎种群的径级结构分布呈现出较大的差异,除湖南沅陵种群为增长型外,将石、开化、仁化和荔波的种群呈纺锤形或倒金字塔形,有径级缺失的现象;②乌冈栎种群的高度级与胸径级成呈显著正相关性,其拟合为幂函数方程y=2.024 6x0.439 9(R2=0.741 4,P<0.001);③各地乌冈栎种群标准生命表的数据均有负值出现,这说明种群整体或局部径级有衰退的迹象,中等径级个体对维持乌冈栎种群具有重要意义;④存活率曲线、死亡曲线和致死率曲线均呈现出波浪式的变化,表明种群自然更新过程存在明显的周期,这可能也是长期维持乌冈栎种群在群落中优势地位的重要动力之一;⑤种群数量动态变化Vpi指数显示,除广东仁化种群表现为典型的衰退种群外,其余地区的Vpi指数值均大于0,但其偏离0的程度均较小,不属于典型的增长种群;⑥乌冈栎种群的方差/均值比率(s2/x-)的结果均大于1,说明各地区乌冈栎种群的分布呈聚集分布,平均拥挤度(m*)、Green指数(GI)、聚集度指数(CI)、负二项式参数(k)等变化趋势基本一致。     

乌冈栎地理分布与水热环境因子的关系

在广泛收集乌冈栎地理分布资料的基础上,利用目前常用的植被与气候相互关系的研究方法,结合温暖指数(WI)、寒冷指数(CI)、干燥度指数(K)、水热综合指数(S)、年均生物温度(BT)、可蒸散量(PET)和年均可能蒸发量率(PER),以及单一的气象因子一月均温(TM-Jan)、七月均温(TM-Jul)、最高温(TMax)、最低温(TMin)、年均温(TM-A)、年均降水量(PM)等,对乌冈栎在东亚地区的地理分布及其与气候的关系进行了研究。结果表明:乌冈栎在中国地理分布在23°-34°N、100°-120°E,日本分布在26°-37°N、128°-140°E,均属于亚热带分布。气候环境指数研究的结果表明乌冈栎各项指数平均值均较低,与亚热带分布的青冈的指数接近,因此其性质为亚热带耐寒树种。通过热量曲线的比较,反映了中日两国乌冈栎分布范围的差异。结合主成分分析可知,影响乌冈栎分布的最主要因素是温度,并将其分布区划分为5类,包括:日本区(A)、中国华东区(B)中国西南部区(C)、中国西北部区(D)和中国南部区(E)。最后建立了乌冈栎生物地理模型,对预测该物种的分布提供了科学参考依据。     

乌冈栎野生资源开发与利用

在对国内乌冈栎主要分布区进行实地调查的基础上,对我国野生乌冈栎资源的开发与利用进行了评述。结果表明:由于国际白炭贸易的需求,国内目前对乌冈栎的开发利用仅局限于烧炭工业,这导致某些地区的乌冈栎林被毁灭性的砍伐;乌冈栎作为园林植物开发前景极广阔,如绿篱、盆景、造景、行道树等;同时,乌冈栎作为能源植物和淀粉植物也具有较大的开发空间;从乌冈栎的生物学特性和生态学特性来看,它作为植被恢复树种具有极强的优势;最后,选择具有代表性的9个区域对乌冈栎的资源状况进行了分析,结果表明大多数地区的乌冈栎林均属于需要保护的类群。     

风景名胜区和自然保护区乌冈栎群落特征

为了进行乌冈栎生存状况评价并提出相应的保护策略,在瑞云山风景名胜区、桃源洞风景名胜区、邵武将石省级自然保护区和南平茫荡山省级自然保护区,用立木级结构代替年龄结构、重要值、物种多样性、群落相似性系数等指标对乌冈栎群落特征进行研究。结果表明：在4个研究区,乌冈栎均属于衰退型种群,瑞云山和桃源洞风景名胜区的赤楠种群将替代乌冈种群,种群衰退趋势明显;瑞云山风景名胜区和邵武将石省级自然保护区乌冈栎群落优势种显著,物种组成也丰富,而桃源洞风景名胜区和南平茫荡山省级自然保护区乌冈栎群落优势种显著,但物种组成少;在4个研究区之间的乔木层和草本层,Shannon-Wiener指数变幅较大,而Pielou均匀度指数乔木层、灌木层和草本层变幅均不大;瑞云山风景名胜区与桃源洞风景名胜区、邵武将石省级自然保护区与南平茫荡山省级自然保护区群落相似性系数均很大,其中,瑞云山风景名胜区与邵武将石省级自然保护区的群落相似性系数最大（0.65）。     

乌冈栎群落乔木层种群生态位分析

 通过野外群落调查,以物种重要值为生态位计算的资源状态指标,应用Levins公式、Hurtlbert公式、Pianka公式和Schoener公式,对福建将石、浙江开化、广东仁化、湖南沅陵和贵州荔波的乌冈栎群落乔木树种的生态位宽度、生态位重叠和生态位相似性比例进行了计算与分析。结果表明:1)乌冈栎作为群落的建群种,其生态位宽度要大于其他物种,Levins和Hurtlbert生态位宽度值在各群落中分别为0.678、0.690、0.693、0.682、0.694和0.879、0.950、0.967、0.908、0.972。2)从Pianka生态位重叠值来看,Np0.4的高相似性分布段中,将石、开化、仁化、沅陵和荔波所占比例分别为44.76%、24.09%、33.33%、39.08%和43.69%,相似性比例越高的种对,对资源的需求就具有越高的趋同性,由此可判断群落生态位分化的程度。4)乌冈栎林属于稳定的地形顶级群落,各物种所占据的生态位是自然界长期选择的结果,群落处于动态的稳定状态;在没有外部干扰的情况下,乌冈栎将长期保持优势种的地位。     

乌冈栎天然居群叶表型变异

运用方差分析、聚类分析和主成分分析等效量分类学方法,对分布于9个地区的乌冈栎叶表型10个性状变异进行了研究.结果表明:①从10个叶表型性状的实测数值显示,不同地区乌冈栎表型性状存在较大差异,但叶长宽尺寸呈正相关关系(y=9.670 2+0.226x,R2=0.572,P＜0.001);②叶型各指数的单因素方差分析和变异...