北亚热带—暖温带过渡区森林生态系统植物功能群种内、种间关系研究

摘要

森林生态系统生物区系组成较为复杂，而在生态系统中起决定作用的植物区系更是复杂多样。利用植物功能群来研究森林生态系统可以简化这一复杂的生态系统，同时也可以弱化各物种的个别作用，将物种水平提高到生态系统水平，有利于深入探讨森林生态系统不同种群间彼此协同适应及其与环境间的相关机制。伏牛山自然保护区是我国东部森林样带中的亚热带和温带的结合点，兼具南北气候过渡带的典型特征，且保护良好，是研究森林生态系统植物功能群沿水、热梯度的组合及其动态变化的理想场所。本研究在伏牛山自然保护区南北坡及同一坡向的不同海拔地段，以保护区南坡北亚热带含有常绿树种的落叶阔叶林生态系统和北坡暖温带的典型落叶阔叶林生态系统为主要研究对象，利用种间联结分析的方法确定以控制生态系统动态过程和功能的优势种为主体的植物功能群分类框架，再用植物种群生态学的方法分析研究区南北坡主要森林生态系统植物功能群的种内、种间关系。 研究结果表明： (1)栓皮栎、短柄袍、锐齿栎和华山松是整个保护区的主要优势种，同时沿海拔梯度四优势种具有明显的替代现象。本研究以控制伏牛山森林生态系统动态过程和功能的优势种为主体，借助种间联结法将伏牛山南北坡森林生态系统沿海拔梯度划分为四个植物功能群。 (2)优势种种群的分布格局在不同功能群中多呈集群分布，且空间分布指数沿海拔梯度呈规律性变化，个别地段呈均匀分布。 (3)本研究以物种胸径大小及个体高度替代龄级来反映种群的年龄结构和动态，将种群划分为10个径级、7个高度级。总体上讲，各优势种种群的年龄结构在大多地段呈稳定型，中龄个体较多，幼、老龄个体较少，天然更新良好，种群维持着一定的后续资源；少数地段呈衰老型，表现为缺少中、幼龄个体，老龄个体较多，种群缺乏后备资源。 (4)总体来说。重要值大生态位宽的种群与其它种群的生态位重叠程度较大，相反，重要值小生态位窄的种群与其它种群生态位重叠程度较小。少数种群间出现重要值大，生态位重叠小；重要值小生态位重叠大的特征。 通过此研究使我们对伏牛山自然保护区森林生态系统的组成和格局有了一定的认识，有助于进一步理解生态系统的动态过程和功能本质，对生态系统稳定性研究和生物多样性保护工作具有重要的理论指导作用。同时也可为在全球环境变化背景下模拟和预测同一植物功能群组成之间的互补共生和不同植物功能群之间竞争和协同适应机制的变化奠定基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1植物功能群研究综述

1.1.1植物功能群的定义

1.1.2植物功能群的划分

1.1.3植物功能群国内外研究现状

1.2种内、种间关系研究综述

1.2.1种群分布格局

1.2.2种群年龄结构

1.2.3种间联结

1.2.4种群生态位

1.3研究目的和内容

2材料与方法

2.1研究区自然地理概况

2.1.1研究区区位

2.1.2地质、地貌

2.1.3水文

2.1.4气候

2.1.5土壤

2.1.6植被

2.2研究方法

2.2.1野外样地设置

2.2.2分析指标及方法

3结果与分析

3.1保护区森林生态系统植物功能群分类框架

3.1.1伏牛山自然保护区物种多样性

3.1.2种间联结及相关分析

3.1.3南北坡植物功能群分类框架

3.2植物功能群优势种的种群数量特征

3.2.1南坡各植物功能群优势种的种群数量特征

3.2.2北坡各植物功能群优势种的种群数量特征

3.3种群分布格局及分析

3.3.1南坡各植物功能群优势种的种群分布格局分析

3.3.2北坡各植物功能群优势种的种群分布格局分析

3.4各植物功能群组成种的年龄结构特征

3.4.1南坡各植物功能群优势种的年龄结构特征

3.4.2北坡各植物功能群优势种的年龄结构特征

3.5植物功能群组成种的生态位特征

3.5.1植物功能群组成种的生态位宽度分析

3.5.2植物功能群组成种的生态位重叠分析

4结论

5讨论

参考文献

致 谢