海南尖峰岭热带山地雨林4种夹竹桃科植物空间分布格局研究

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本研究以尖峰岭60 ha(1000 m×600 m)固定监测样地中的盆架树(Alstonia rostrata C.E.C.Fisch.)、尖蕾狗牙花(Tabernaemontana bufalina Lour.)、药用狗牙花(Tabernaemontana bovina Lour.)和萝芙木[Rauvolfia verticillata(Lour.)Baill.]等4种夹竹桃科木本植物为研究对象,应用点格局分析方法,从其生物学特性、种群结构、空间分布格局动态、种间关联及地形因子对其种群分布的影响等方面进行了研究分析,以探讨它们的分布格局及其形成机制,拟为分析热带山地雨林多物种共存机制提供参考。主要研究结果如下:1.径级结构:4种木本植物所有记录个体的径级分布呈倒“J”型,表明群落中的夹竹桃科植物整体更新状况良好。盆架树的径级结构呈倒“J”型,尖蕾狗牙花的径级结构呈“L”型,群落中两者均有较多的幼树,表明两者为更新能力都较好的增长型种群。但药用狗牙花和萝芙木在样地中分布稀少,无幼苗分布。2.点格局和胸径分布格局:成对相关函数(pair correlation function)分析结果表明,盆架树和尖蕾狗牙花在小尺度上主要表现为聚集分布,随着尺度的增大,聚集程度降低;在大尺度上盆架树仍为聚集分布,而尖蕾狗牙花逐渐变为随机分布。标记相关函数(marked correlation function)分析结果表明,在小尺度上盆架树胸径为均匀分布,大尺度上为随机分布,尖蕾狗牙花的胸径在0-100 m的尺度都为随机分布。3.不同龄级的分布格局:盆架树和尖蕾狗牙花的分布格局随种群的发育变化规律相似:小龄级个体在较大尺度范围内为聚集分布,随着龄级的增大,大龄级个体在研究尺度上变为随机分布。消除大尺度环境异质性的异质泊松分布零模型分析结果:盆架树和尖蕾狗牙花小龄级个体大尺度的聚集分布变为随机分布。该结果验证了环境异质性对盆架树和尖蕾狗牙花格局形成的重要作用。4.种群内不同龄级间的空间关联规律:盆架树各龄级之间的空间关联表现出小龄级与大龄级在小尺度上为空间负关联,而在大尺度上为空间正关联;相近的较小龄级个体间在小尺度上以正关联为主,在大尺度上以无关联为主;大龄级与较大龄级间在研究尺度上无关联。综合可知,龄级相差越大,较小个体越容易受大个体的影响,小尺度上,两者的关系由依赖变为抑制,大尺度上,两者的关系由不相关变为依赖。尖蕾狗牙花各龄级间在0-65 m的尺度范围内以空间正关联为主,在大尺度上的正关联说明尖蕾狗牙花种群各龄级个体对环境选择一致。5.种间关联:盆架树与尖蕾狗牙花在4-49 m较大空间范围存在显著的空间正关联,而在0-3 m、50-100 m的尺度上空间无显著关联。盆架树为热带山地雨林中典型的伴生乔木种,而尖蕾狗牙花主要为灌木层树种,两者在一定尺度上的正相互作用,有利于充分的利用资源,从而保持物种稳定共存。比较成树与小树、中树的关系,发现:盆架树成树与尖蕾狗牙花的小树和中树在较大空间范围内存在空间正关联,而与同种的中树和小树在小尺度(30m以下)空间无关联甚至空间负关联,在较大尺度(30m以上)空间无关联或正关联,这一定程度上支持了Janzen-Connell假说。6.地形因子对植物种群分布的影响:地形因子能间接反映光照、土壤、水分等其他生境因子,盆架树与尖蕾狗牙花的分布至少与海拔、坡度及凹凸度三个地形因子中的两个呈正相关,它们各龄级的分布受地形因子的影响程度不同。说明地形影响盆架树和尖蕾狗牙花的空间分布,即环境异质性影响其种群分布格局的形成。7.密度制约效应:盆架树表现出密度制约自疏效应和稀疏效应,而尖蕾狗牙花未表现出密度制约效应。说明密度制约效应也是热带山地雨林植物种群空间分布格局的形成原因之一。上述结果推断出扩散限制、环境异质性和密度制约效应均是尖峰岭热带山地雨林夹竹桃科主要树种格局形成的主要机制。
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