川西亞高山紅樺-岷江冷杉天然次生林的空間格局分析.pdf

1、森林群落的空間格局是種群自身特性、種間關系及環(huán)境條件綜合作用的結(jié)果。研究森林群落的種群空間格局可以預測森林群落演替變化趨勢，為退化生態(tài)系統(tǒng)恢復和森林生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)經(jīng)營提供理論指導。川西亞高山地區(qū)的暗針葉林具有重要的生態(tài)、社會和經(jīng)濟價值，然而過度的森林采伐和不合理的土地利用導致了原始森林大面積減少，形成廣泛分布、處于不同恢復階段的天然次生林。由原始林破壞后發(fā)展起來的天然次生林已成為川西地區(qū)的主要森林景觀。以往我們主要關注川西亞高山的原始

2、林，而對這些人為干擾后的退化森林植被了解甚少。本研究在川西米亞羅地區(qū)海拔3300 m的陰坡，選擇4 ha紅樺-岷江冷杉天然次生林樣地（N31°42′18.4″，E102°44′03.7″），進行了群落學調(diào)查和優(yōu)勢樹種個體空間定位調(diào)查，主要采用了點格局分析法（包括 Ripley’s L-函數(shù)和O-ring統(tǒng)計的O-函數(shù)），研究了：
　　（1）群落結(jié)構(gòu)和物種組成特征；
　　（2）岷江冷杉種群的空間分布格局和種內(nèi)關聯(lián)；
　　

3、（3）岷江冷杉天然更新的影響因子；
　?。?）優(yōu)勢樹種的種間競爭；
　?。?）采伐后的保留木效應。本研究的目的是探討天然次生林自然恢復的驅(qū)動力機制，為川西亞高山暗針葉林的保育和恢復提供科學依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）紅樺和岷江冷杉為紅樺-岷江冷杉天然次生林群落的優(yōu)勢種，紅樺的胸高斷面積占49.0％，岷江冷杉占28.9%。紅樺種群徑級分布呈現(xiàn)單峰型，為演替的衰退種群。岷江冷杉種群徑級分布呈倒“J”型，為演替的進展

4、種群。點分布圖表明優(yōu)勢種不同徑級其空間分布也不同，但都表現(xiàn)出一定的聚集性和空間異質(zhì)性。
　?。?）岷江冷杉種群呈聚集分布，其各徑級大多呈聚集分布。隨著尺度增大聚集強度先增大后減小，趨于隨機分布，存在過渡到隨機分布的特定尺度：小樹：63 m，中樹在87 m。各徑級間在小尺度范圍內(nèi)正關聯(lián)較強，隨尺度增大，空間關聯(lián)趨于零，在所有尺度上都未出現(xiàn)負關聯(lián)，說明岷江冷杉種內(nèi)關系協(xié)調(diào)。各徑級發(fā)生最大聚集強度的尺度依次為：幼苗：28 m；幼樹：29

5、 m；小樹：15 m；中樹：34 m；大樹：49 m。大樹與中樹在所有尺度上均是顯著的正關聯(lián)；幼苗僅在7m的尺度內(nèi)和幼樹顯著的正關聯(lián)。在所有尺度上幼苗和大樹、中樹和小樹都顯著的不關聯(lián)。
　?。?）紅樺-岷江冷杉天然次生林中岷江冷杉幼苗和幼樹數(shù)量豐富、年齡呈連續(xù)分布，說明岷江冷杉更新良好。樣地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)樹高2m以下的紅樺個體，說明紅樺更新不良。對于岷江冷杉幼苗，1年生幼苗占幼苗總數(shù)的62.45%，2年以上生幼苗占幼苗和幼樹總數(shù)的2.3

6、0%。分別有86.70%的1年生幼苗和81.08%的2年以上生幼苗生長在苔蘚上。我們著重關注了小尺度范圍內(nèi)的空間關聯(lián)特性，優(yōu)勢種不同徑級樹木與岷江冷杉幼苗、幼樹空間關聯(lián)性表現(xiàn)各異。岷江冷杉幼苗與小樹、中樹、大樹分別在0～7m、0～8m和0～8 m尺度上表現(xiàn)為顯著負關聯(lián)。岷江冷杉幼樹與小樹、中樹、大樹間，分別在0～11 m、0～13 m、0～11 m尺度上為表現(xiàn)為顯著正關聯(lián)。在所有尺度內(nèi)，岷江冷杉幼苗、幼樹與紅樺小樹均趨于無關聯(lián)。岷江冷杉

7、幼苗、幼樹與紅樺中樹分別在0～8 m、0～34 m尺度為表現(xiàn)為顯著負關聯(lián)。岷江冷杉幼苗、幼樹與紅樺大樹在所有尺度上均表現(xiàn)為顯著負關聯(lián)。影響岷江冷杉天然更新的關鍵因子為苔蘚層蓋度、倒木蓄積量、母樹（DBH≥16.5）密度、箭竹蓋度和喬木郁閉度。苔蘚層蓋度、倒木蓄積量和母樹密度對岷江冷杉天然更新起著促進作用，而箭竹蓋度和喬木郁閉度對岷江冷杉天然更新起著阻礙作用。
　?。?）空間格局分析結(jié)果揭示了紅樺和岷江冷杉間的激烈競爭。原始林中優(yōu)勢

8、種群之間在所有尺度上為表現(xiàn)為無關聯(lián)，而天然次生林內(nèi)紅樺和岷江冷杉在所有尺度上表現(xiàn)為顯著負關聯(lián)。岷江冷杉與紅樺大樹在所有尺度上均為隨機分布，其余徑級在小尺度上為聚集分布，隨尺度增大趨于隨機分布和均勻分布，最大聚集強度隨徑級增大而減弱。岷江冷杉種內(nèi)關聯(lián)以小尺度正關聯(lián)為主，紅樺種內(nèi)關聯(lián)以小尺度負關聯(lián)為主。對于兩個種群的相同徑級，小徑級、中徑級和大徑級間，分別以空間無關聯(lián)、負關聯(lián)和無關聯(lián)為主。兩個種群間不同徑級間以負關聯(lián)為主，徑級相差越大，其負

9、關聯(lián)越強。
　?。?）大徑級保留木對其他徑級樹木的空間分布具有顯著的影響。紅樺大徑級保留木與其小樹和中樹分別在0～8m和0～9m尺度上表現(xiàn)為顯著負關聯(lián)。岷江冷杉大徑級保留木與其幼苗在0～8m尺度上為負關聯(lián)。岷江冷杉大徑級保留木與其幼樹和小樹分別在0～11 m和1～9 m尺度上為正關聯(lián)。岷江冷杉大徑級保留木與其中樹在0～14 m尺度上則沒有顯著的空間關聯(lián)關系。紅樺大徑級保留木與岷江冷杉幼苗、幼樹、小樹和中樹在所有尺度上均為空間負關聯(lián)