華西箭竹克隆種群對臥龍自然保護區(qū)暗針葉林不同林冠環(huán)境的響應研究.pdf

1、時空異質性是生境的基本特征。幾乎所有植物都是在一定尺度的時空異質性環(huán)境中完成其生活史的。在進化過程中，植物可能形成了各種有效利用環(huán)境異質性的生態(tài)適應對策。克隆生長使得克隆植物在理論上更容易適應于異質性環(huán)境。本文以華西箭竹(Fargesinitida)為研究對象，基于野外調查，研究了該物種在林下、中林窗、大林窗和林緣曠地等四種亞高山暗針葉林林冠環(huán)境下的生態(tài)適應對策。 對四種林冠環(huán)境下華西箭竹分株種群表現(xiàn)結構(株高、基徑和生物量)和

2、年齡結構進行了較系統(tǒng)的對比研究。主要研究結果如下：(1)分株水平上，華西箭竹表現(xiàn)結構在四種林冠環(huán)境下均有極顯著差異，且隨林冠郁閉度的減小，分株個體的高度、基徑和生物量有遞增的趨勢(林下＜中林窗＜大林窗)；(2)分株各構件在總生物量中所占比例隨林冠環(huán)境變化而改變：除林緣曠地外，葉的生物量百分比與林冠郁閉度呈正相關。林緣曠地中，地下莖和根系的生物量百分比均高于其余三種環(huán)境；(3)不同林冠環(huán)境下分株單位葉面積葉重存在顯著差異，且隨林冠郁閉度的

3、減小而增大。單葉生物量和單葉面積均以中林窗最大，林緣曠地次之，二者與大林窗或林下均有顯著差異。華西箭竹的單株葉片數(shù)量以大林窗最大，與其余三種環(huán)境有極顯著差異；(4)分株種群的死亡率以林下最低，但各種群平均年齡間無顯著差異?？梢姡A西箭竹分株種群對林冠環(huán)境變化的反應主要體現(xiàn)在形態(tài)和生物量分配上，而非種群的年齡上。 對四種林冠環(huán)境下華西箭竹種群的無性系數(shù)量特征、無性系根莖特征、基株生物量特征、分株生物量以及分株形態(tài)特征進行了較系統(tǒng)的

4、對比研究。主要研究結果如下：(1)從林下→中林窗→大林窗，隨林冠郁閉度的減小，華西箭竹的基株密度逐漸降低，而基株分株數(shù)逐漸增加。種群的分株密度在四種林冠環(huán)境下無顯著差異；(2)不同林冠環(huán)境間，基株生物量和基株構件生物量差異顯著：大林窗中基株的地上部分及曠地中基株的地下部分各構件生物量均是最大，林下環(huán)境中基株各構件的生物量則最小，僅曠地中基株的地下莖和粗根生物量與大林窗中基株的地下莖和粗根生物量差異不顯著；(3)分株形態(tài)特征的差異表明植株

5、對不同林冠環(huán)境的差異有顯著的反應：林下環(huán)境中，比徑長、分枝角度、比葉面積和葉面積率最大，分枝角度和比葉面積均呈現(xiàn)隨林冠郁閉度減小而減小的趨勢；(4)四種林冠環(huán)境間無性系根莖特征差異顯著：隔離者長度由林下→中林窗→大林窗→曠地依次增大。比隔離者長以林下的最大，中林窗的次之。隔離者分枝強度以大林窗的最大，林下的最小。同級隔離者分枝角度以林下的最大，中林窗的次之。異級隔離者分枝角度以曠地的最大，林下的最小。結果表明，華西箭竹克隆種群通過形態(tài)可

6、塑性變化和生物量分配的改變對林冠環(huán)境的差異作出了有效的響應，這些可塑性變化有利于增強種群對異質生境中資源的搜取和利用。 運用傳統(tǒng)的格局研究方法和分形理論中的計盒維數(shù)法，對四種林冠環(huán)境下的華西箭竹分株種群的分布格局進行了較系統(tǒng)的對比研究。主要結果如下：(1)四種林冠環(huán)境下，華西箭竹分株種群的分布格局類型均為集群分布；(2)種群的聚集強度為大林窗＞曠地＞中林窗＞林下，計盒維數(shù)則為林下＞中林窗＞曠地＞大林窗。研究結果表明，華西箭竹克隆

7、分株種群通過改變聚集強度和空間占據(jù)能力，對林冠環(huán)境的差異作出有效的響應，格局特征的變化同樣有利于增強種群對異質生境中資源的獲取和利用。 調查了四種亞高山暗針葉林林冠環(huán)境下的華西箭竹分株種群，對其當年生立竹和母株的特征進行了比較研究，并探討了母株年齡及大小對克隆生長的影響。主要研究結果如下：(1)華西箭竹當年生立竹的分株密度以林下種群的最低，從林下→中林窗→大林窗，隨林冠郁閉度的減小，華西箭竹基株當年生立竹的分株數(shù)和密度逐漸增大；

8、(2)各林冠環(huán)境下母株和當年生立竹的高度、基徑和生物量的大小關系具一致性；(3)各林冠環(huán)境均以二齡母株產(chǎn)生的當年生立竹數(shù)量最大，母株的平均年齡、各齡級母株產(chǎn)生的當年生立竹平均分株數(shù)及平均基徑間無顯著差異；(4)不同林冠環(huán)境下，華西箭竹當年生立竹基徑與一級母株、二級母株基徑均呈正相關關系，但當年生立竹基徑隨一級母株增加的速度快于隨二級母株的增加；(5)母株的基徑與當年生立竹的地下莖直徑呈正相關關系，而與其地下莖長度相關性則不明顯，同時當年