山西太岳山脱皮榆种群生态学研究

摘要

本文以我国特有的珍稀濒危植物——脱皮榆(Ulmus lamellosa)为研究对象,在野外调查的基础上,应用数量生态学的方法,从种群结构特征、种群分布格局、种间分离、种内种间竞争关系等对太岳山脱皮榆群落进行系统、全面的研究,旨在为该物种的有效保护提供科学依据。结果表明:
　　(1)采用径级结构、静态生命表和时间序列预测分析方法,研究了太岳山脱皮榆群落结构和种群动态变化过程,揭示了脱皮榆种群各径级数量动态规律。结果表明:脱皮榆种群年龄结构表现为稳定型,但林下幼苗、幼树相对较少;脱皮榆种群死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,均在龄级10出现高峰,存活曲线趋于Deevey-Ⅱ型;4个生存函数曲线表明,脱皮榆种群具有前期稳定、中后期锐减、末期衰退的特点;时间序列分析表明,在未来2a和5a年中,各脱皮榆种群均会呈现老龄级株数先增加后减少的趋势,如不采取适当的抚育管理措施,为幼苗更新创造条件,脱皮榆种群的稳定性将很难维持。
　　(2)应用点格局分析方法对脱皮榆种群不同龄级(1级、2级、3级、4级)个体的分布格局及相互关系进行了研究。结果表明:脱皮榆不同龄级密度差异较大,高龄级密度较大(龄级1密度为6株·hm-2,龄级3为493株·hm-2)。脱皮榆种群各龄级的分布格局以及龄级间的空间关联与尺度(50m内)密切相关,在小尺度上,脱皮榆种群各龄级趋于随机分布,随着尺度的增加,其格局呈集群分布,当尺度达到一定程度时又趋于随机分布;除龄级2和龄级4外,脱皮榆种群各龄级间的空间关联基本上都是正关联。这种正关联的关系有利于脱皮榆种群对资源的充分利用,以确保种群的生存和发展。点格局分析法能够分析各种尺度下的种群格局和种间关系,所描述的结果更符合实际,尤其是对群落结构的描述。
　　(3)应用ArcGIS软件分析每个个体的最近邻体植株的基础上,采用N×N最近邻体列联表及其2×2列联表截表的方法和Pielou分离指数计算分析了脱皮榆群落的种间分离规律,并根据种间分离情况以及物种对环境的适应方式,利用PCA排序将样地中14个物种进行了生态种组的划分。结果表明:该群落中出现的14种乔木构成的91个种对中,随机毗邻种对占绝大多数(74.73％),正分离种对较少(23.07%),负分离种对极少(2.2%),群落趋于稳定。群落的种间分离在不同种之间存在着一定的差异,脱皮榆仅与其它树种随机毗邻;正分离常发生在群落中的优势种之间;而负分离常发生在群落中的伴生种之间。种间分离与群落的生境异质性和物种的生态需求也具有密切的关系,即两个具有不同生境要求的物种之间常常发生正分离;而具有相同或相似生境要求的物种之间常常发生负分离。脱皮榆群落中14种乔木可划分为3个生态种组。总体而言,脱皮榆群落内物种的总体分离规律为全面不分离。由生境异质性、物种间不同的生物学特性和生态需求为基础的种间关系可能是维持太岳山脱皮榆群落稳定共存的机制之一。
　　(4)运用Hegyi的单木竞争指数计算分析了脱皮榆的种内和种间竞争强度。结果表明:脱皮榆种群所受到的竞争强度随着对象木胸径的增大而逐渐减小;调查样地内尽管其他物种种类较多,但数量较少,与脱皮榆种间竞争相对较弱,脱皮榆种内与种间竞争关系的顺序为:脱皮榆-脱皮榆>千金榆-脱皮榆>五角枫-脱皮榆>茶条槭-脱皮榆>其他树种-脱皮榆;竞争强度和对象木胸径的关系服从幂函数关系,当脱皮榆胸径在25 cm以上时,竞争强度变化不大,所得的预测模型能很好地预测脱皮榆种内种间竞争强度。

目录

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英文摘要

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1引言

1.1研究现状及相关进展

1.2研究目的和意义

2 研究区概况与研究内容

2.1研究区域地理概况

2.2研究内容

2.3技术路线

3研究方法

3.1样地调查

3.2数据处理与分析

4、结果与分析

4.1脱皮榆种群种群年龄结构分析

4.2脱皮榆种群点格局分析

4.3脱皮榆种群种间分离分析

4.4脱皮榆种群种内种间关系分析

5、讨论

5.1脱皮榆种群年龄结构研究

5.2 脱皮榆种群点格局研究

5.3脱皮榆种群种间分离研究

5.4 脱皮榆种群种内种间竞争研究

致谢

参考文献

附录