荒漠草原不同生长年限中间锦鸡儿灌丛枝系构型特征

摘要

基于分维数理论,对荒漠草原5个不同生长年限(未平茬16年、25年、37年生及平茬后1年、5年生)中间锦鸡儿(Caragana intermedia)灌丛的枝系构型变化进行分析,并探讨其生态适应策略。中间锦鸡儿灌丛的冠幅、株高、基径等指标基本随生长年限的增加呈先增大后降低趋势,未平茬中间锦鸡儿灌丛的地上生物量随林龄的增加呈下降趋势,老林龄(37年生)灌丛以自我更新的方式来抵制衰老的态势;平茬后1年与5年生中间锦鸡儿灌丛的枝径比(ratio of branch diameter,RBD)较未平茬16、25、37年林龄灌丛大,平茬后灌丛枝条间的承载力增大;中间锦鸡儿灌丛的总体分枝率(overall bifurcation ratio,OBR)以及低级枝的逐步分枝率(stepwise bifurcation ratio,SBR1∶2)随林龄增大而减小,平茬后1年生灌丛的OBR及SBR1∶2较未平茬3种年限林龄的灌丛大,但平茬后5年生灌丛的OBR和SBR1∶2急剧降低;未平茬灌丛的树冠分维数(crown fractal dimensions,CFD)较低,均小于1,且随林龄增大,树冠分维数降低。平茬后的灌丛CFD值大于1,尤以平茬后5年生灌丛为最大。未平茬灌丛的分枝分维数(bifurcation fractal dimensions,BFD)随林龄增大而减小,平茬后1年生灌丛BFD值大于未平茬灌丛,平茬后5年生灌丛BFD值最小。在构件水平上,16、25、37年生中间锦鸡儿灌丛出现衰退型发育的趋势。16年生中间锦鸡儿灌丛的枝系空间格局最为复杂,其占据空间的能力以及利用空间资源的潜能较高。但随着灌丛林龄的增加,中间锦鸡儿的枝系构型趋于简化,对空间资源的利用潜能和生态适应能力下降。平茬有利于刺激灌丛空间格局的发展,使灌丛枝系构型复杂化,但平茬后生长5年的灌丛,其构型发展主要以各级分枝枝长为主,分枝数对其贡献不大。