川西亞高山紅樺-岷江冷杉天然次生林的空間格局分析.pdf

1、森林群落的空間格局是種群自身特性、種間關(guān)系及環(huán)境條件綜合作用的結(jié)果。研究森林群落的種群空間格局可以預(yù)測(cè)森林群落演替變化趨勢(shì)，為退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和森林生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供理論指導(dǎo)。川西亞高山地區(qū)的暗針葉林具有重要的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，然而過(guò)度的森林采伐和不合理的土地利用導(dǎo)致了原始森林大面積減少，形成廣泛分布、處于不同恢復(fù)階段的天然次生林。由原始林破壞后發(fā)展起來(lái)的天然次生林已成為川西地區(qū)的主要森林景觀。以往我們主要關(guān)注川西亞高山的原始

2、林，而對(duì)這些人為干擾后的退化森林植被了解甚少。本研究在川西米亞羅地區(qū)海拔3300 m的陰坡，選擇4 ha紅樺-岷江冷杉天然次生林樣地（N31°42′18.4″，E102°44′03.7″），進(jìn)行了群落學(xué)調(diào)查和優(yōu)勢(shì)樹(shù)種個(gè)體空間定位調(diào)查，主要采用了點(diǎn)格局分析法（包括 Ripley’s L-函數(shù)和O-ring統(tǒng)計(jì)的O-函數(shù)），研究了：
　?。?）群落結(jié)構(gòu)和物種組成特征；
　?。?）岷江冷杉種群的空間分布格局和種內(nèi)關(guān)聯(lián)；
　　

3、（3）岷江冷杉天然更新的影響因子；
　?。?）優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的種間競(jìng)爭(zhēng)；
　?。?）采伐后的保留木效應(yīng)。本研究的目的是探討天然次生林自然恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)力機(jī)制，為川西亞高山暗針葉林的保育和恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）紅樺和岷江冷杉為紅樺-岷江冷杉天然次生林群落的優(yōu)勢(shì)種，紅樺的胸高斷面積占49.0％，岷江冷杉占28.9%。紅樺種群徑級(jí)分布呈現(xiàn)單峰型，為演替的衰退種群。岷江冷杉種群徑級(jí)分布呈倒“J”型，為演替的進(jìn)展

4、種群。點(diǎn)分布圖表明優(yōu)勢(shì)種不同徑級(jí)其空間分布也不同，但都表現(xiàn)出一定的聚集性和空間異質(zhì)性。
　?。?）岷江冷杉種群呈聚集分布，其各徑級(jí)大多呈聚集分布。隨著尺度增大聚集強(qiáng)度先增大后減小，趨于隨機(jī)分布，存在過(guò)渡到隨機(jī)分布的特定尺度：小樹(shù)：63 m，中樹(shù)在87 m。各徑級(jí)間在小尺度范圍內(nèi)正關(guān)聯(lián)較強(qiáng)，隨尺度增大，空間關(guān)聯(lián)趨于零，在所有尺度上都未出現(xiàn)負(fù)關(guān)聯(lián)，說(shuō)明岷江冷杉種內(nèi)關(guān)系協(xié)調(diào)。各徑級(jí)發(fā)生最大聚集強(qiáng)度的尺度依次為：幼苗：28 m；幼樹(shù)：29

5、 m；小樹(shù)：15 m；中樹(shù)：34 m；大樹(shù)：49 m。大樹(shù)與中樹(shù)在所有尺度上均是顯著的正關(guān)聯(lián)；幼苗僅在7m的尺度內(nèi)和幼樹(shù)顯著的正關(guān)聯(lián)。在所有尺度上幼苗和大樹(shù)、中樹(shù)和小樹(shù)都顯著的不關(guān)聯(lián)。
　?。?）紅樺-岷江冷杉天然次生林中岷江冷杉幼苗和幼樹(shù)數(shù)量豐富、年齡呈連續(xù)分布，說(shuō)明岷江冷杉更新良好。樣地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)樹(shù)高2m以下的紅樺個(gè)體，說(shuō)明紅樺更新不良。對(duì)于岷江冷杉幼苗，1年生幼苗占幼苗總數(shù)的62.45%，2年以上生幼苗占幼苗和幼樹(shù)總數(shù)的2.3

6、0%。分別有86.70%的1年生幼苗和81.08%的2年以上生幼苗生長(zhǎng)在苔蘚上。我們著重關(guān)注了小尺度范圍內(nèi)的空間關(guān)聯(lián)特性，優(yōu)勢(shì)種不同徑級(jí)樹(shù)木與岷江冷杉幼苗、幼樹(shù)空間關(guān)聯(lián)性表現(xiàn)各異。岷江冷杉幼苗與小樹(shù)、中樹(shù)、大樹(shù)分別在0～7m、0～8m和0～8 m尺度上表現(xiàn)為顯著負(fù)關(guān)聯(lián)。岷江冷杉幼樹(shù)與小樹(shù)、中樹(shù)、大樹(shù)間，分別在0～11 m、0～13 m、0～11 m尺度上為表現(xiàn)為顯著正關(guān)聯(lián)。在所有尺度內(nèi)，岷江冷杉幼苗、幼樹(shù)與紅樺小樹(shù)均趨于無(wú)關(guān)聯(lián)。岷江冷杉

7、幼苗、幼樹(shù)與紅樺中樹(shù)分別在0～8 m、0～34 m尺度為表現(xiàn)為顯著負(fù)關(guān)聯(lián)。岷江冷杉幼苗、幼樹(shù)與紅樺大樹(shù)在所有尺度上均表現(xiàn)為顯著負(fù)關(guān)聯(lián)。影響岷江冷杉天然更新的關(guān)鍵因子為苔蘚層蓋度、倒木蓄積量、母樹(shù)（DBH≥16.5）密度、箭竹蓋度和喬木郁閉度。苔蘚層蓋度、倒木蓄積量和母樹(shù)密度對(duì)岷江冷杉天然更新起著促進(jìn)作用，而箭竹蓋度和喬木郁閉度對(duì)岷江冷杉天然更新起著阻礙作用。
　　（4）空間格局分析結(jié)果揭示了紅樺和岷江冷杉間的激烈競(jìng)爭(zhēng)。原始林中優(yōu)勢(shì)

8、種群之間在所有尺度上為表現(xiàn)為無(wú)關(guān)聯(lián)，而天然次生林內(nèi)紅樺和岷江冷杉在所有尺度上表現(xiàn)為顯著負(fù)關(guān)聯(lián)。岷江冷杉與紅樺大樹(shù)在所有尺度上均為隨機(jī)分布，其余徑級(jí)在小尺度上為聚集分布，隨尺度增大趨于隨機(jī)分布和均勻分布，最大聚集強(qiáng)度隨徑級(jí)增大而減弱。岷江冷杉種內(nèi)關(guān)聯(lián)以小尺度正關(guān)聯(lián)為主，紅樺種內(nèi)關(guān)聯(lián)以小尺度負(fù)關(guān)聯(lián)為主。對(duì)于兩個(gè)種群的相同徑級(jí)，小徑級(jí)、中徑級(jí)和大徑級(jí)間，分別以空間無(wú)關(guān)聯(lián)、負(fù)關(guān)聯(lián)和無(wú)關(guān)聯(lián)為主。兩個(gè)種群間不同徑級(jí)間以負(fù)關(guān)聯(lián)為主，徑級(jí)相差越大，其負(fù)

9、關(guān)聯(lián)越強(qiáng)。
　?。?）大徑級(jí)保留木對(duì)其他徑級(jí)樹(shù)木的空間分布具有顯著的影響。紅樺大徑級(jí)保留木與其小樹(shù)和中樹(shù)分別在0～8m和0～9m尺度上表現(xiàn)為顯著負(fù)關(guān)聯(lián)。岷江冷杉大徑級(jí)保留木與其幼苗在0～8m尺度上為負(fù)關(guān)聯(lián)。岷江冷杉大徑級(jí)保留木與其幼樹(shù)和小樹(shù)分別在0～11 m和1～9 m尺度上為正關(guān)聯(lián)。岷江冷杉大徑級(jí)保留木與其中樹(shù)在0～14 m尺度上則沒(méi)有顯著的空間關(guān)聯(lián)關(guān)系。紅樺大徑級(jí)保留木與岷江冷杉幼苗、幼樹(shù)、小樹(shù)和中樹(shù)在所有尺度上均為空間負(fù)關(guān)聯(lián)