黄山松(Pinus taiwanensis)又称台湾松,为我国特有树种,是用材优良树种,产区较高海拔山地重要的绿化和造林树种,开展黄山松的生态学研究具有重要意义。本研究通过野外调查,分析了武夷山自然保护区黄山松的种群结构与动态、树冠分形特征、自然稀疏规律、密度效应规律、树冠形状模型等特征,旨在了解黄山松天然林的自然变化规律,从而为黄山松林的合理经营及持续利用提供依据。根据武夷山国家级自然保护区黄山松种群的调查材料,以种群生命表及生存分析理论为基础,通过“空间代时间”方法编制其静态生命表,并绘制其生命过程种群密度变化的亏损率曲线、存活曲线、死亡率曲线、生存函数曲线,同时应用谱分析方法分析黄山松种群数量的动态变化。结果表明,黄山松种群的存活曲线整体上趋于DeeveyⅡ-Ⅲ型之间;死亡率曲线有两个高峰;生存分析引入生命表中的几个函数能较好地说明种群的结构和动态变化;谱分析表明黄山松种群数量波动性是大周期内有小周期的多谐波的迭加。采用定量分析的方法,研究了黄山松群落中主要种群的生态位宽度、生态位相似性比例、生态位重叠,结果表明,黄山松、云锦杜鹃、满山红、波叶红果树等有较大的生态位宽度,猴头杜鹃的生态位宽度最小:生态位宽度较大的树种,生态位相似性比例较高,而生态位宽度较小的物种,生态位相似性比例较小;生态位虽有一定程度的重叠,但总体仍然较低,生态位宽度大的物种相互间的生态位重叠比例较大,而生态位窄的物种相互间生态位重叠比例较小。采用2×2联列表,通过方差分析、x~2检验、联结系数AC值、Jaccard指数及点相关指数对武夷山黄山松群落样地中出现频率较高的13个种群的种间联结进行了定量分析。结果表明:武夷山黄山松群落13个优势种群的总体种间关联性呈无关联,反映该群落处于演替阶段;13个优势种群的种间联结关系中1个种对具有极显著正联结,3个种对具有显著正联结,1个种对具有极显著负联结,5个种对具有显著负联结。78个种对中,绝大多数种对联结关系未达到显著水平,种对间的独立性相对较强,这种种间联结的松散性可能与目前群落的发展阶段及种本身的生态学特性有关。目前,群落处于演替阶段。应用泊松分布、负二项分布两种理论分布模型,对取自武夷山黄山松林群落中的黄山松、云锦杜鹃和满山红种群的样方资料进行了分布格局的研究。结果表明,3种树种的实际频数符合负二项分布,因此判定种群的分布格局为聚集分布。通过对种群的聚集强度指数的计算,求得3种树种的各参数为:扩散系数(C)为4.0950、5.0373、6.0741;聚集指数(I)为3.0950、4.0373、5.0741:扩散指标(Iδ)为1.1875、3.1697、2.1930:聚块性指数(PAI)为1.1866、3.1483、2.1865;Cassie.R.M.指标(Ca)为0.1897、2.1823、1.2045,均表明为聚集分布。对植物的空间占据能力的研究可以为探讨种群分布机制提供信息,分形几何是解决植冠和分枝格局形式的有力工具。对武夷山黄山松天然林的不同树种冠幅的分形维数进行计算和比较,并与寿宁、屏南二县黄山松种群冠幅的分形维数进行比较,结果表明:武夷山黄山松种群冠幅分形维数＞寿宁县黄山松种群冠幅分形维数＞屏南县黄山松种群冠幅分形维数;武夷山黄山松林中的黄山松、南方铁杉、云锦杜鹃具有相对较大的冠幅分形维数,说明其种间竞争小。林分在自然稀疏过程中,与密度相关的死亡是由林木大小的增加引起的。本文选择平均直径、平均木断面积(g)和林分总断面积(G)作为个体大小的指标,来表示林木株数与林木大小的关系。应用—3/2法则,建立了黄山松天然林自然稀疏过程中林分密度与平均直径、平均木断面积、总断面积的相关关系,探讨了黄山松天然林的自然稀疏规律的应用,旨在为黄山松林的合理经营提供依据。研究林分蓄积与林分密度和优势木平均高的关系,比较和筛选了天然黄山松林密度效应模型,并对密度效应最优模型进行了生产弹性分析和边际产量分析,测算了天然黄山松林密度的生产弹性值和边际产量。建立基于枝条着枝深度(DINC)和林木变量的树冠形状模型,包括:枝长(BL)、弦长(BCL)和着枝角度(θ)等预估模型。对于大小相同树木的一级枝条,这些树冠变量是随着DINC的增加而增大,而林木的胸径(DBH)、树高(HT)、冠幅(Cw)等变量又很好地反映了不同大小树木的冠形变化。采用独立检验样本对构建的树冠形状模型进行了拟合统计量和精度检验,结果表明:树冠形状模型预测效果良好,精度均达到95%以上。可以合理地描述黄山松天然林树冠的形状及其变化规律。