关键词：
空间点格局
红松
成对相关函数
标记相关函数
阔叶红松林
零模型
摘要：
研究树木种群的空间分布和关联,对了解森林群落的动态形成过程具有重要意义。红松(Pinus koraiensis)是阔叶红松林的建群种。然而,对于红松与群落水平上的针叶树种(ND)和落叶树种(BD)不同发育阶段的木本植物种群的空间点格局和关联性,仍知之甚少。因此,了解红松的种群结构及其与其它树种的空间关系,对于恢复红松和维护中国东北阔叶红松混交林的重要生态功能至关重要。本研究以沿纬度梯度分布的东北地区5个阔叶红松林大样地(长白山、穆棱、凉水、丰林和胜山国家自然保护区)为研究对象,分析了红松种群结构和红松空间格局、红松种群间以及与其它树种间在群落水平上的空间关联差异。根据可达到的最大高度,将树种划分为不同的生活型:林冠层(H≥20 m)、中间层(H≥5 m)和灌木层(H≤5 m)。同样,每种生活型根据胸径(DBH)大小分为不同的生活史阶段。应用单变量、双变量成对相关函数和标记相关函数,利用完全空间随机零模型、异质性零模型和先决条件零模型分析了空间分布格局和空间关联性。东北地区红松的胸径直方图显示,长白山样地的红松种群呈单峰和钟形分布,在成熟阶段达到峰值,穆棱和胜山的红松种群呈指数下降趋势,而凉水和丰林的红松种群呈双峰分布,在幼树和成熟树阶段有两个最高峰。在长白山样地只有3株红松幼树(7.5cm≥DBH),表明长白山样地红松种群的更新差,而其它4个样地则表现出中等或扩大的种群结构。红松种群的空间分布格局分析显示,在完全空间随机零模型下,红松不同生命阶段在0～40 m尺度上有显著聚集分布,在异质性泊阿松零模型下,大部分的聚集尺度减小到10 m。此外,聚集程度随着生命阶段的增加而减小。红松种群的种内空间关联性分析显示,不同样地红松不同生命阶段之间存在正相关或负相关的空间关联。红松在不同生命阶段的种间空间关联表明,在0～40 m尺度上,幼树与未成年树(15 cm≥DBH≥7.5 cm)呈正相关关系,幼树与成熟树(70 cm≥DBH≥15 cm)呈现无相关或负相关关系,成熟树与老龄树(DBH≥70 cm)呈现负相关或无相关关系。虽然红松在不同尺度上有显著的聚群分布,但是标记相关函数的结果表示标记(DBH)和距离之间呈现负相关,显示有相互抑制关系。在五个大样地中,红松与其它树种在群落水平上的空间关联性表现出相似的趋势。针叶树种不同生活史各阶段在0～10 m范围内与红松幼树和未成年树呈现空间正相关,而在较大尺度上与较大的红松树呈现出空间独立或负相关。所有阔叶树种组,分为林冠层(BD1)、中间层(BD2)和灌木层(BD3)在小尺度上与红松均表现出轻微的正相关,并且在大多数尺度上呈显著的负相关。由于不同样地的物种组成、种群结构和土地利用历史以及环境因素各不相同,空间点格局特征与纬度之间没有任何趋势和相关性。研究结果表明,林分异质性(林隙、地形、土壤等等)、种子传播限制和种间竞争是红松阔叶混交林空间格局的主要特征。红松与阔叶树的所有生活史阶段间存在强烈的种间竞争,这可能会限制红松的生长和存活。本研究为红松阔叶混交林的管理和恢复提供了理论依据。
中国优秀硕士学位论文...
万方学位论文库
