论文部分内容阅读
太白红杉主要分布在秦岭主峰太白山地区,多为纯林生长,在海拔2500~3500m之间延山脊两侧呈带状分布。在秦岭其它地区,如洋县长青自然保护区、西安长安区光头山和柞水县牛背梁自然保护区等地亦有零散分布。本文选取太白山和长安光头山为研究对象,通过对两地太白红杉种群分布格局特征的研究,阐明了太白红杉种群在秦岭地区不同生境的分布格局特征及其动态变化过程,并从影响太白红杉种群格局特征的生物(种间、种内关系)和自然环境两个角度,分析了影响太白红杉种群分布格局的关键因子,探讨了太白红杉种群分布格局形成的原因。 野外调查应用相邻格子样方法采集数据,用计盒维数和信息维数研究了太白红杉种群空间格局的分形特征,结果显示,在太白山地区太白红杉种群格局具统计自相似性,有较高的计盒维数(1.8087)和信息维数(1.7931),表明其对空间占据程度较高;在光头山地区太白红杉种群格局亦具统计自相似性,有较高的计盒维数(1.8247),但信息维数(1.2428)较低,表明其对空间占据程度较高,但结构较为简单。运用分布系数法、Moore的φ检验、Morisita格局指数法、Hopkins和Skellam的A值法等方法进行检验,发现不同样地太白红杉种群均呈聚集分布,且不同年龄组的太白红杉在太白山地区亦呈聚集分布。应用Greig-Smith方法对太白红杉的格局规模进行了研究,发现太白山的太白红杉种群在128m~2和512m~2处聚集,不同年龄组在不同规模尺度都表现聚集:光头山的太白红杉种群在50m~2和400m~2处聚集。用多种聚集强度指标检测其聚集强度,并用区组均差法绘制格局强度分析图,发现太白红杉种群格局强度随尺度变化程度较大,个体分布不均匀,随着年龄的增大,其聚集强度呈下降趋势。太白红杉种群的空间分布格局特征可能是其对严酷生境长期适应的结果。 对不同尺度下的太白红杉种群密度和格局强度的关系进行多项式回归分析。结果表明太白红杉种群的种内竞争强度,可在较小尺度上解释其种群格局的成因。应用2×2列联表的Fisher精确检验,分别研究了太白山和光头山太白红杉群落中的种间关系。另外,用Pearson积矩相关系数检验了种对间的数量变化关系。研究结果表明,太白红杉群落种间关系较为简单,但草本层物种间连接相对较为复杂,灌木层次之。乔木层中,太白红杉和巴山冷杉呈显著的负协变效应。太白红杉群落种间关系与太白红杉种群格局的形成关系不大,不宜用来解释其种群格局的成因。 用主成分分析研究了太白山、光头山样地以及总体生境的环境因子对太白红杉种群格局的影响,结果显示太白红杉种群格局特征受环境因子的影响。在较大尺度上,其分布格局受各自分布地区的水、热、光、土壤以及地形条件的影响,他们决定着太白红杉种群的大尺度分布格局特征以及分布区域,主要影响因子有海拔高度、坡度、坡向等。但在较小尺度下,具体到不同分布地区内部,小生境的差异性,如林窗、斑块化的资源分布等,则影响着太白红杉种群在较小尺度上的分布状态,使得各个分布区域之间产生不同的分布格局特征(如差异明显的格局聚集尺度和强度),并使得各地的太白红杉个体生长状况产生差异,产生不同的空间占据能力。