藏东南主要森林植被群落数量特征研究

来源 :中国人民大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qinxiaogang2009
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本研究区域西起海拔5013.25 m的米拉山口(N29.828°,E92.343°),途经工布江达县、八一镇,东至色季拉山,涵盖米拉山东坡工布江达县境内和林芝县境内色季拉山以西318国道沿线全部森林植被群落类型。  本文以藏东南主要森林植被群落为研究对象,运用不同的数量分析方法,全面而深入的揭示了藏东南地区主要植被群落类型的数量特征,深入分析和探讨了这些植被群落与环境之间的生态关系,本研究为今后开展更深入的植被生态研究奠定了数量生态基础,并为藏东南地区的森林资源经营和管理提供了有益的参考。  首先,通过TWINSPAN分类,将该区域的森林群落划分为20个群丛(Ⅰ.乌柳+沙棘+短苞小檗—藏北嵩草+柔毛委陵菜群丛;Ⅱ.川滇高山栎+高山松+小叶野丁香+柳叶忍冬—双参+薄叶水龙骨群丛;Ⅲ.川滇高山栎+山蚂蟥+绢毛蔷薇—中亚早熟禾+薄叶水龙骨群丛;Ⅳ.高山松+藏川杨+川滇高山栎+黄花木+绢毛蔷薇—短柄草群丛;Ⅴ.白桦+山杨+比巴小檗+小叶金露梅—黑药老鹳草+西南草莓群丛;Ⅵ.白桦+山杨+散鳞杜鹃—黑药老鹳草+西南草莓群丛;Ⅶ.白桦+硬叶柳+散鳞杜鹃—西南草莓+黑药老鹳草群丛;Ⅷ.雪层杜鹃+散鳞杜鹃+岩生小檗—藏北嵩草群丛;Ⅸ.矮生嵩草+矮火绒草群丛;Ⅹ.铺地柏+大果圆柏—藏北嵩草群丛;Ⅺ.江孜沙棘—中亚早熟禾群丛;Ⅻ.急尖长苞冷杉+林芝云杉+白背紫斑杜鹃+蛾眉蔷薇—短柄草群丛;ⅩⅢ.急尖长苞冷杉+杯萼忍冬+白背紫斑杜鹃—西南草莓+藏北嵩草群丛;ⅩⅣ.急尖长苞冷杉+方枝柏+毛叶杜鹃+白背紫斑杜鹃—五裂蟹甲草+藏北嵩草群丛;ⅩⅤ.急尖长苞冷杉+理塘忍冬+毛叶杜鹃—酢浆草+大叶碎米荠群丛;ⅩⅥ.急尖长苞冷杉+杯萼忍冬+冰川茶蔗子—莓叶悬钩子+禾叶繁缕群丛;ⅩⅦ.方枝柏+急尖长苞冷杉+林芝杜鹃+扫帚岩须—莓叶悬钩子+藏北嵩草群丛;ⅩⅧ.方枝柏+薄毛海绵杜鹃+小叶金露梅—莓叶悬钩子+长鞭红景天群丛;ⅩⅨ.薄毛海绵杜鹃+鳞腺杜鹃—塔黄+藏北嵩草群丛;ⅩⅩ.急尖长苞冷杉+灰背杜鹃+红点杜鹃—云南红景天+莓叶悬钩子群丛)。该20个群丛分属于5个植被型组(阔叶林、针阔混交林、针叶林、灌丛和草甸)。将针叶林中分布于林线交错带的群丛或样地单独作为一个样地组,因此针叶林植被型组分为非林线交错带的针叶林和林线交错带的针叶林两个类型。  本研究运用CANOCO将66个样地的物种数据和环境因子数据进行DCCA排序,找出影响各个群落的主要环境因子(年均相对湿度MT、年均降雨量RF、年均日照时数SH三个气候因子对群落和物种的分布影响最大,海拔A(l)、坡位SP、坡度SG三个地理因子的影响其次,然后为全氮N、速效氮AN两个土壤因子。其他气候因子、地理因子和土壤因子的影响较小),研究群落类型、群落结构与环境因子之间的关系。  接着对各个样地的α多样性和β多样性进行分析,计算其丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener指数、Alatalo均匀度指数、群落相异系数、物种替代率和群落共有度。结果表明:结构越复杂、层次越分明,群落的多样性指数越高。各多样性指数在水平和垂直两个方向上,阴坡和阳坡两个坡向上,都有明显的差异。水平梯度上,无论是阴坡还是阳坡,草本层的物种丰富度都明显高于灌木层的物种丰富度。同样,水平梯度上的Simpson优势度指数D和Shannon-Wiener指数,在阴坡和阳坡都是草本层高于灌木层。而Alatalo均匀度指数则是灌木层高于草本层。各个指数出现峰值和低谷的地方,为各植被的分界处。垂直梯度上,阳坡灌木和草本丰富度和多样性随海拔的变化表现出一致性。丰富度和多样性随着海拔变化出现的几个峰值正是各植被带的分界,群落丰富度和多样性很大程度上受草本植物的影响。垂直梯度上的物种丰富度指数Sp、 Simpson优势度指数D和Shannon-Wiener指数,在阴坡和阳坡都是草本层高于灌木层,而Alatalo均匀度指数Ea则是灌木层高于草本层。藏东南主要森林植被群落β多样性中,相异系数大的几个峰值出现于不同植被类型间的分界,几个谷点是群落类型转变的过渡点。群落物种替代率与群落间的相异系数的变化情况是一致的,即群落间物种的相异系数较高,物种具有较高的替代率。  其次,通过生态位优先模型、分割线段模型、重叠生态位模型、对数级数模型和截型对数正态分布模型5种物种相对多度分布模型对藏东南地区6个主要植被型组的物种多度进行拟合。结果表明:分割线段模型对阔叶林、针阔混交林、非林线交错带针叶林和灌丛拟合效果很好,截型对数正态分布模型对林线交错带针叶林和草甸拟合效果很好。对数级数模型拟合的α多样性指数变化趋势与群落的多样性分析中物种丰富度的变化趋势一致  种间关联分析采用校正的x2检验、共同出现百分率、Pearson相关和Spearman秩相关等方法研究种间联结性和相关性。结果表明:x2检验的测定结果偏高,Spearman秩相关优于Pearson相关检验。按其联结性关系,以负关联为划分界限,同一种组内的种两两之间正联结性尽可能大的原则,将研究区的阔叶林植被型组的优势种划分为6个生态种组,非林线交错带针叶林的优势种划分为7个生态种组,灌丛的优势种划分为4个生态种组。同一植被型组内的各个生态种组间不具有明显的界限,存在某种直接或间接的联系。  最后,通过生态位宽度和生态位重叠指数,研究优势种在研究区6个植被型组中的地位以及各优势种之间资源利用的关系。结果表明:各优势种的资源利用情况在不同植被型组中随种类组成的变化而变化。生态位宽度最大的种群不一定为群落的建群种。生态位重叠作为衡量种间生态相似性的指标和种间竞争存在一定的联系。生态位宽度大的优势种资源利用能力和种间竞争能力都比较强,生态位重叠值大的种对主要表现为在资源利用能力或对环境的生态适应能力均有较大的相似性的种对。生态位重叠值小的种对,说明它们之间相互适应,可以稳定共存。
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