鄂西南常绿落叶阔叶混交林亮叶桦种群结构与动态

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亮叶桦(Betula luminifera)是我国亚热带常绿落叶阔叶混交林的主要先锋树种之一,探究亮叶桦种群在不同群落中的结构特征和动态变化规律有助于深入理解群落构建机制在不同区域物种多样性维持机制中的作用。本文以鄂西南木林子国家级自然保护区、七姊妹山国家级自然保护区和利川金子山国有林场3个区域的亚热带常绿落叶阔叶混交林共27 hm2森林动态监测样地的亮叶桦为研究对象,采用空间代替时间的方法,编制静态生命表,绘制存活曲线、死亡率和消失率曲线,分析不同区域亮叶桦种群的结构特征;采用成对相关函数分析亮叶桦种群的空间分布格局,双变量成对相关函数分析不同生活史阶段间的空间关联性;应用4个生存分析函数分析不同区域亮叶桦种群的动态变化趋势。主要研究结果显示:(1)木林子、七姊妹山和金子山区域的亮叶桦种群结构差异较大。木林子亮叶桦种群主要由中龄个体维持,种群趋于衰退;七姊妹山亮叶桦种群结构由稳定型向衰退型过渡;金子山亮叶桦种群幼龄个体充足,种群趋于稳定。(2)静态生命表分析结果显示,3个区域的亮叶桦种群随龄级增加,存活数(lx)逐渐减少,期望寿命(ex)降低。木林子和七姊妹山种群的存活个体数(Ax)呈现一定的波动性。各区域亮叶桦种群的存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型。从死亡率和消失率曲线看出各区域亮叶桦种群均发生不同程度的波动,七姊妹山种群尤为剧烈。(3)各区域亮叶桦种群结构数量动态变化指数Vpi>0。木林子和七姊妹山亮叶桦种群的相邻龄级间个体数量变化动态指数均出现衰退趋势(Vn<0)。木林子亮叶桦种群的随机干扰风险极大值P=0.05,对外界干扰的敏感性较弱;七姊妹山、金子山种群的随机干扰风险极大值P=0.09,对外界干扰的敏感性较强。(4)各区域亮叶桦种群个体及各生长阶段的空间分布和种群密度存在较大差异。各区域亮叶桦种群及生长阶段的空间分布特征主要为聚集分布逐渐向随机分布过渡,空间聚集程度和尺度随龄级增加而逐渐减小。木林子、七姊妹山种群的聚集程度幼树最高,聚集尺度小树最大;金子山种群均是幼树最高。(5)木林子、七姊妹山和金子山亮叶桦种群各生长阶段间的种内空间关联性,在完全空间随机零模型下,总体表现为空间正关联,相互排斥作用不明显。在前提条件零模型下,木林子和金子山亮叶桦种群呈空间无关联,七姊妹山种群在部分尺度范围呈空间正关联。(6)生存函数分析结果显示各区域亮叶桦种群呈前期竞争激烈、中后期动态稳定的特征,环境压力和种群竞争对亮叶桦种群产生不同程度的影响。种群死亡密度和危险率曲线变化趋势基本一致,其中,七姊妹山种群出现“双高峰”(Ⅱ、Ⅳ龄级)。种群生存率和累计死亡率曲线表明,木林子和七姊妹山种群相比金子山种群更早进入演替衰退期。
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