原生林与次生林中香果树的种群动态与群落多样性

摘要

香果树(Emmenopterys henryi Oliv.)为我国特有单种属植物，是第三纪孑遗植物。它虽分布于我国16个省份，但种群数量少，在野外大多零星分布于偏远山区。随着人为活动的加强，现存野生香果树群落分布的生境类型不一，概括而言可分为两类，即受到人为活动干扰的次生林与人为活动干扰很少或无人为干扰的原生林。根据全国第二次重点保护野生植物资源调查，江苏溧阳山区残存着大量的野生香果树种群。该地区由于在20世纪90年代遭受过较为严重的人为砍伐，因此该区香果树群落为砍伐后衍生的次生林。而在浙江淳安山区也残留大量的野生香果树种群。由于该区人口稀少，地形险峻，海拔较高，人为干扰较小，香果树群落为保存较好的原生林。为了比较珍稀植物香果树在不同森林类型中的生态差异，选取浙江淳安大源村原生林香果树与江苏溧阳南山竹海-龙潭林场次生林香果树为研究对象。通过野外样地调查，开展香果树种群年龄结构、数量动态、更新策略、分布格局以及群落多样性的研究。目的在于比较两种不同生境类型中香果树的分布现状及发展趋势，为更进一步揭示该种的生态特性以及制定合理保护策略提供资料。主要研究结果如下:
　　(1)年龄结构:采用生长锥法在原生林与次生林中共钻取不同大小级的香果树树芯25个(1.30m处)，经干燥、打磨读取树木实际年龄，拟合香果树胸径-年龄曲线。曲线方程为y=7.14e0052x(R2=0.91，P＜0.01)。根据方程拟合计算香果树个体的实际年龄。其中，原生林中最大香果树个体胸径(DBH)为74.20cm，高度达26m，实际年龄为338.43年;次生林中香果树最大个体DBH为50.64cm，高度为16m，实际年龄为99.37年。根据香果树个体实际年龄将其种群划分为9个龄级(每10年为一龄级)，统计各龄级香果树个体数，分析种群年龄结构动态。结果表明:原生林与次生林中香果树总体均为增长型种群，但次生林中的部分小种群香果树个体数量少，龄级缺失且幼苗不足，种群为衰退型。高度级结构统计结果与年龄级结果相似。
　　(2)数量动态:静态生命表研究表明，原生林中香果树种群在第Ⅲ龄级期望寿命值最大，在Ⅱ龄级和Ⅷ龄级出现一个死亡小高峰。存活曲线为DeeveyⅡ型。次生林中，在Ⅱ龄级与Ⅶ龄级期望寿命值最大，在Ⅰ龄级与Ⅵ龄级出现死亡高峰。存活曲线也为DeeveyⅡ型。
　　(3)更新策略:香果树常分布于岩石裸露度高、土壤贫瘠的沟谷及附近山坡中，野外更新有实生(Seedling)与萌生(Sprouting)两种方式，萌生又分为根蘖萌生(Root sprouts)、干基萌生(Stem base sprouts)和残桩萌生(Crown sprouts)。由于生境恶劣，种子萌发率低，原生林与次生林中萌生比例都较高，分别为22.38％与31.06％。而在次生林中由于存在一定的人为干扰，萌生个体数量相比原生林更多，这表明适当的人为干扰可能有利于种群的萌枝更新。
　　(4)空间格局:在原生林与次生林中分别布设1500m2样地，应用点格局分析法比较两种森林群落中香果树种群空间分布格局、格局动态及不同龄级空间关联性。结果显示:原生林与次生林中香果树总体分布格局均为聚集型。格局动态也较相似，即大致表现为随着龄级的增长由聚集分布趋于随机分布。空间关联表现为大树对小树有促进作用。
　　(5)群落多样性:原生林与次生林群落物种组成差异显著。原生林中物种种类丰富，共有维管植物75科132属170种。由于人为干扰及毛竹的入侵，次生林的植物种类比原生林少，共有维管植物47科69属76种。比较原生林与次生林的物种多样性，原生林中除Pielou群落均匀度指数值(PW)外，物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener物种多样性指数(SW)和Simpson生态优势度指数(SN)均大于次生林。而分类多样性研究表明，原生林的平均分类学差异指数(⊿+)与分类学差异变异指数(Λ+)均低于次生林。即原生林虽然种类丰富，但物种亲缘关系较近，群落较为均一。
　　根据原生林与次生林中香果树种群动态与群落多样性的研究，建议减少对次生林中香果树的过度干扰。适当砍伐群落内及群落周边毛竹，促进群落稳定发展。此外，辅以一定的人工措施，移栽部分斑块中数量多、聚集强度大的香果树幼苗至更新幼苗不足的斑块中，以维持野生香果树个体的长期稳定发展。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 研究背景

1．2．1 种群动态

1．2．2 更新策略

1．2．3 分布格局

1．2．4 群落多样性

1．3 研究目的

1．4 研究内容与意义

第二章 香果树的种群结构与动态

2．1 自然环境概况

2．2 研究方法

2．2．1 样地设置

2．2．2 年龄级与高度级划分

2．2．3 种群动态计算

2．2．4 静态生命表与存活曲线编制

2．2．5 死亡率与消失率曲线绘制

2．3 研究结果

2．3．1 香果树种群的年龄结构与动态

2．3．2 香果树种群的高度级结构

2．3．3 香果树种群静态生命表与存活曲线

2．3．4 香果树种群死亡率与消失率曲线

2．4 分析与讨论

2．4．1 整个种群与小种群的结构与动态

2．4．2 原生林与次生林香果树种群的结构与动态

第三章 香果树种群的更新策略

3．1 研究方法

3．2．1 香果树种群更新方式

3．2．2 香果树种群更新指数与萌枝率

3．3 分析与讨论

3．3．2 原生林与次生林中香果树种群更新策略

第四章 香果树种群的空间分布格局

4．1 研究方法

4．1．1 样地设置与龄级划分

4．1．2 点格局分析方法

4．2 研究结果

4．2．1 香果树种群整体空间分布格局

4．2．2 香果树种群不同龄级空间格局动态

4．2．3 香果树种群不同龄级空间关联性

4．3 分析与讨论

4．3．1 原生林与次生林中香果树种群空间格局

4．3．2 原生林与次生林中香果树种群格局动态及空间关联性

第五章 香果树群落多样性

5．1．1 样地设置

5．1．2 重要值计算

5．1．3 物种多样性测定

5．1．4 分类多样性测定

5．2 研究结果

5．2．1 群落物种组成

5．2．2 群落分类多样性指数

5．2．3 群落物种重要值与物种多样性指数

5．3 分析与讨论

5．3．1 原生林与次生林中香果树群落组成与结构

5．3．2 原生林与次生林中香果树群落多样性

第六章 总结与展望

6．1 主要结论

6．2 研究展望

6．3 创新之处

参考文献

硕士期间已经发表的论文

致谢

附录