山西历山保护区青檀天然群落数量生态学研究

摘要

本文以历山青檀为研究对象，在野外调查与室内测量的基础上，应用数量生态学的方法，从群落生态学与种群生态学的研究角度出发，对历山青檀天然群落进行较为全面的研究，包括群落数量分类与排序、群落物种多样性、种群叶实性状表型、种群乔木层种间关系、种群数量动态以及种群不同龄级立木点格局等。结果表明:
　　 (1) TWlNSPAN将该区的青檀天然群落划分为10个群丛;样方的DCA排序及样方和优势种的CCA排序较好地揭示了该区青檀天然群落的分布格局与环境梯度的关系;样方的CCA排序第一轴主要与土壤含水量呈负相关，其次与坡度负相关，与海拔正相关，第二轴与湿度、土壤含水量呈正相关，与坡度、枯枝落叶厚度呈负相关;物种的CCA排序第一轴与坡度、枯枝落叶层厚度呈负相关，与湿度正相关，第二轴与土壤含水量呈正相关，与海拔高度、坡向呈负相关。其中，土壤含水量是环境因子中对青檀天然群落起决定性作用的因子。
　　 (2)物种丰富度指数、物种多样性指数及均匀度指数均反映出历山自然保护区青檀天然群落的多样性呈现出一致趋势;研究区植物生长型与青檀天然群落多样性指数的关系表现为:乔木层与灌木层物种丰富度指数相近且明显低于草本层;青檀天然群落各生长型优势度趋势同物种丰富度指数;物种多样性指数表现为草本层＞灌木层＞乔木层;灌木层和草本层均匀度指数相近，群落间变异幅度较小，乔木层变异幅度较大。
　　 (3)叶实性状存在显著与极显著差异;表型分化系数即群体间变异为40.082％，小于群体内的变异(59.918％);叶面积、叶长、叶均宽、叶柄长、叶干重、翅果面积、翅果长、翅果均宽、果柄长、翅果干重、种子长、种子宽的表型分化系数分别为:5.47％、7.78％、8.60％、12.13％、29.85％、33.33％、41.36％、46.75％、69.60％、72.15％、76.00％、77.98％;部分叶实性状间呈显著或极显著的正相关或负相关，叶均宽、叶柄长、翅果均宽、种子长为历山青檀易测定和重要的叶实性状;通过表型性状的聚类分析可将历山青檀8个种群划为3类。
　　 (4)历山青檀天然群落以A级频度占绝对优势，青檀在群落中占据优势地位，但在演替层和更新层中的优势不及其他优势树种;Spearman秩相关分析和Person相关分析的结果基本一致，历山青檀群落乔木层物种间正协变种对数少于负协变的种对数，青檀和君迁子种对间负协变程度最高，且在所有包含青檀的显著或极显著协变种对中，青檀与另一个物种间总是显著或极显著的负相关;坡度、土壤含水量及枯枝落叶层厚度与3个排序轴相关性强，18个乔木优势种沿第二排序轴的分类与物种的性状特征较为相符，土壤含水量是影响历山青檀布的主导因素;聚类分析把历山青檀乔木层优势种分为三大类。
　　 (5)历山三种生境中青檀种群径级结构有差异，A种群径级结构呈纺锤型，属稳定型种群，B、C种群径级结构呈金字塔型，属增长型种群。从总体来看，种群数量在发育过程中存在一定波动，但种群数量动态变化指数Vpi和V（'）pi均大于零，种群结构属增长型;不同生境中青檀种群的存活曲线存在一定差异，A种群存活曲线趋于DeeveyⅢ型，B、C种群的存活曲线趋于DeeveyⅡ型;不同生境种群死亡率峰值出现的龄级有差异。A、C种群前期死亡率较高，B、C种群在中龄级出现死亡率峰值;生存分析表明，历山青檀种群具有前期稳定、中期锐减、后期衰退的特点。
　　 (6)历山青檀天然种群不同龄级间的个体密度不同，幼中龄级个体密度大，老龄个体密度小，年龄结构为增长型;幼中龄集群分布特征比较明显，且随着尺度的增大，集群特征有更明显的趋势，老龄个体分布格局则趋于随机分布和均匀分布。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 青檀简介

1．2 研究的目的和意义

1．2．1 群落的数量分类和排序研究

1．2．2 群落物种多样性研究

1．2．3 种群叶实性状表型研究

1．2．4 种群乔木层种间关系研究

1．2．5 种群数量动态研究

1．2．6 种群不同龄级立木点格局研究

2 研究区概况

3 研究方法

3．1 野外调查方法

3．2 群落数量分类和排序研究方法

3．2．1 重要值

3．2．2 环境因子

3．2．3 植被数量分类

3．2．4 DCA和CCA排序

3．3 群落物种多样性研究方法

3．4 种群叶实性状表型研究方法

3．4．1 取样

3．4．2 性状调查及方法

3．4．3 数据处理

3．5 种群乔木层种间关系研究方法

3．6 种群数量动态研究方法

3．6．1 年龄结构划分方法

3．6．2 种群结构动态量化分析方法

3．6．3 静态生命表编制方法

3．6．4 生存分析方法

3．7 种群不同龄级立木点格局分析方法

4 结果与分析

4．1 群落的数量分类和排序

4．1．1 TWINSPAN数量分类

4．1．2 样方的DCA排序

4．1．3 CCA排序

4．2 群落物种多样性

4．2．1 不同群丛类型的物种多样性分布

4．2．2 物种多样性与植物生长型的关系

4．3 种群叶实性状表型

4．3．1 历山青檀种群间形态变异特征

4．3．2 历山青檀叶实形态特征变异来源及种群间表型分化

4．3．3 历山青檀叶实性状的形态变异特征

4．3．4 历山青檀叶实性状间的相关关系

4．3．5 历山青檀天然种群表型聚类分析

4．4 种群乔木层种间关系

4．4．1 群落结构

4．4．2 种间协变

4．4．3 物种与环境因子的相互关系

4．4．4 青檀群落乔木层优势种的聚类分析

4．5 种群数量动态

4．5．1 青檀种群径级结构与动态量化

4．5．2 青檀种群静态生命表

4．5．3 存活曲线

4．5．4 死亡率和消失率曲线

4．5．5 生存分析

4．6 种群不同龄级立木点格局

5 讨论与结论

5．1 群落的数量分类和排序

5．2 群落物种多样性研究

5．3 种群叶实性状表型研究

5．4 种群乔木层种间关系

5．5 种群数量动态

5．6 种群不同龄级立木点格局

致谢

参考文献

附录

1 主要植物物种资源名录表

2 攻读硕士学位期间论文发表情况

3 参加学术活动

4 参加实践活动

5 获奖