宝天曼栎属物种的空间格局及其相似性分析

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点格局分析是目前生态学研究的常用方法,目前常用点格局分析的方法研究物种的空间格局、同一物种内不同径级间的种内相关性以及不同物种之间的种间相关性。并且在这些基础上,进一步研究生境异质性、密度制约以及扩散限制等生态学过程的作用机制,推导物种的多样性维持机制以及物种的共存机制。甚至与其他学科相结合,探究动物乃至土壤微生物与植物的相互作用等等。  同属物种由于在进化史上的起源相同,因此其生理特性等可能存在一定的相似性。本研究主要使用了点格局分析的相关方法对河南省宝天曼国家级自然保护区内的几个主要优势物种的空间格局进行研究。同时为了深入理解生境异质性和密度制约效应在维持物种多样性中起到的作用,并为了进一步探究优势物种的维持机制,使用成对相关函数 g(r)函数对宝天曼国家级自然保护区内的优势物种锐齿槲栎进行了研究。  结果表明:  (1)栎属物种的空间分布格局较为相似,均表现为聚集分布,并且栎属物种在样地内的分布趋势较为一致,而且它们之间的种间相关性较为微弱。同时,栎属物种对样地内的其他物种的种间相关性也较为相似,多以负相关为主。此外,结合栎属物种的个体数以及聚集程度来看,栎属物种对其他物种总体的负相关强度与该栎属物种的个体数以及聚集程度相关。通过对同属物种的合并研究发现,合并后的混合种群的种间相关性与合并前相似。并且同属物种之间较弱的种间关系以及同属物种合并前后与其他物种的种间关系的总体强度的差异表明,生态位相似度高的同属物种是可以共存的,它们可能作为同一整体对其他物种产生影响,并共同抵抗其他物种的影响。同属物种之间的共存机制有利于保护同一样地内种群较小的同属物种的发展。  (2)在研究样地中,锐齿槲栎的空间分布格局呈现明显的聚集分布,这表明锐齿槲栎受到生境异质性的显著影响,同时也说明样地内的生境适宜锐齿槲栎的生长。通过比较排除了生境异质性后锐齿槲栎死亡前后的空间分布格局的差异发现,锐齿槲栎的分布受到了密度制约效应的显著影响。在对锐齿槲栎的种内种间空间相关性进行进一步的研究发现,锐齿槲栎死树与活树之间以及锐齿槲栎不同径级之间的种内相关性多表现为较弱的正相关。而且锐齿槲栎与其他物种的种间相关性多不对称,锐齿槲栎活树对其他物种的影响多为显著的负相关,而其他物种对锐齿槲栎活树的影响多为显著的正相关,这有助于锐齿槲栎保持群落内的优势地位。同时虽然锐齿槲栎的死树对样地中其他物种的影响以负相关为主,但是其他物种对锐齿槲栎死树的影响也主要呈现为负相关,这说明这些死树的死亡很可能是由于种间的竞争而导致的,同时也说明锐齿槲栎受到的密度制约效应主要来自种间竞争。此外,其他物种对不同径级的锐齿槲栎的相关性存在差异,对锐齿槲栎幼树表现出强烈的负相关,而对径级较大的锐齿槲栎的表现出的负相关稍弱,这也是造成锐齿槲栎幼树大量死亡的原因。  综上所述,同属物种之间存在较大的相似性,它们具有相似的空间格局,在样地的空间分布也较为一致,对其他物种的影响也非常相似,并且同属物种之间的种间相关性较弱,只在个别尺度上存在微弱的正相关或负相关。这表明同属物种在同一生境内可以共存,可以作为一个整体共同与其他物种相互作用。同时研究发现,生境异质性、密度制约效应以及种内种间相关性都影响着群落的空间分布格局。而适宜的生境,互助的种内关系,以及以正相关为主的种间相关性是使优势物种锐齿槲栎保持其优势地位的主要原因。本研究认真探讨了生境异质性和密度制约效应等生态学机制在群落构建中的作用,有助于深入认识物种的多样性维持机制,并为进一步研究同属物种的共存机制提供了思路。
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