湖南省柏木林群落结构与植被分类研究

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wodelqm
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柏木(Cupressus funebris)林是我国南方最具代表性的森林类型之一,在生态修复、水土保持和林业生产中发挥着极其重要的作用。湖南省是我国柏木林分布最为集中的地区之一,面积达19万公顷,但关于其物种组成、群落结构、各植被类型分布格局及其主要环境影响因子等尚不明确,明晰柏木林植被资源现状成为了亟待解决的问题。本文以湖南省柏木林为研究对象,采取典型样地抽样法进行系统调查,基于157个20 m×30 m样方数据,系统研究:(1)柏木林物种组成和群落结构的复杂性如何?(2)柏木林如何进行植被类型的划分?(3)柏木林植被类型分布与环境影响因子之间的关系是什么?主要研究结果如下:(1)植物多样性较为丰富。柏木林样方包含维管束植物120科325属497种(包含种下等级),分别约占湖南省维管束植物科、属、种的50.00%、27.17%、12.41%,其中包括蕨类植物15科24属37种,裸子植物3科4属5种,被子植物101科297属455种。科的优势度明显,包含20种以上的优势科有3科,分别为蔷薇科(Rosaceae)、菊科(Compositae)和蝶形花科(Fabaceae),总共有83种,占总种数的16.70%;包含10种以上的优势科有12科,总共有195种,占总种数的39.24%。(2)植物区系地理成分复杂。种子植物在科级水平上有10个分布区类型,在71个非世界分布科中,以热带性质科为优势(51科),占非世界分布科71.83%;属级水平上有14个分布区类型,在274个非世界分布属中,热带性质属(131属)和温带性质属(143属)比例相当,分别占非世界分布属的47.81%和52.19%,表现出亚热带向热带过渡区系性质。(3)群落中常绿植物具有生长优势。在第Ⅰ-Ⅳ层垂直结构中,常绿植物的物种数所占比例分别为49.80%、39.24%、43.33%和66.67%,而其个体数所占比例分别达61.06%、56.43%、85.17%、92.00%;乔木物种数所占比例分别为33.47%、84.81%、99.67%、100%,乔木个体数所占比例分别为22.41%、92.65%、99.74%和100%,各层中常绿乔木个体数与落叶乔木个体数的比值分别为 1.16、1.13、5.72 和 11.50。(4)乔木层胸径级和高度级结构表明,柏木林的最终演替方向为常绿阔叶林或常绿落叶阔叶混交林。群落乔木层所有树种整体胸径级和高度级结构均呈单峰型分布,属于衰退型。在乔木层重要值排名前10的树种中,胸径级和高度级结构均呈单峰型衰退分布的有柏木、马尾松(Pinus massoniana)和楝(Melia azedarach);均呈倒“J”型增长分布的有杉木(Cunninghamialanceolata)、枫香树(Liquidambarformosana)、光皮梾木(Cornus wilsoniana)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和女贞(Ligustrum lucidum);呈“L”型增长分布的有檵木(Loropetalum chinense);樟(Cinnamomum camphora)的胸径级和高度级结构无规律性,但整体具有增长趋势。(5)基于TWINSPAN分类,结合实际观察经验将157个柏木林样方划分为4个群丛组50个群丛。其中,柏木群丛组包括1个群丛,所包含的样方数占样方总数的10.19%;柏木-灌木群丛组包括16个群丛,样方所占比例为31.23%;柏木-草本群丛组包括8个群丛,样方所占比例为13.38%;柏木-灌木-草本群丛组包括25个群丛,样方所占比例为45.22%。(6)湖南省柏木林植被类型的分异主要是因为景观尺度上的气候因子和地理因子的差异。乔木、灌木和草本层物种和样方分异共同的主要影响因子为气候因子和地理因子,主要是七月降水量和均温、一月降水量和均温、干燥度以及经度、纬度等,林龄、岩石裸露度和土壤类型为主要的林分因子和生境因子。群丛分异的主要影响因子为七月降水量和均温、一月降水量和均温、干燥度、经度、纬度以及岩石裸露度。基于主要环境影响因子将50个群丛共划分为了 9种生境偏好型。本文首次系统地对湖南省柏木林的群落特征、群落类型以及环境影响因子进行了研究,并对柏木林的群落动态、植被与环境关系、利用改造等方面以及植被分类的相关理论进行了探讨,结果肯定了“植被应当是连续性与间断性相统一”的理论,为英美学派中演替系列植被分类系统的构建提供了支撑,可为区域植被分类和演替动态研究、区域植被管理、森林可持续经营等提供科学参考和理论支持。
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