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本文以长白山25hm2阔叶红松林与5hm2次生杨桦林样地为研究平台,从间隔5年的各2次DBH≥1cm的树种全面调查数据入手,以树种分布、微生境异质性、基于竞争的邻居密度为研究内容,系统分析两种典型温带森林群落的树种共存机制,验证再生生态位分化、负密度制约、中性漂变等物种共存相关理论假说。研究结论将加强人们对典型温带森林生态系统树种维持机制的认识,为温带森林生物多样性保护提供理论依据。主要结论如下:
1)径级分布表明地带性顶级群落阔叶红松林比演替中期的次生杨桦林具有更加分散的径级分布,减小了种内、种间的竞争压力,有利于保持群落稳定与物种共存;中性理论已经在热带森林群落中被广泛验证,种-面积分布与种-多度分布都表明温带阔叶红松林及其次生杨桦林都可能存在中性调控机制;空间分布格局分析表明绝大多数树种呈聚集分布,极少数种呈随机分布,没有种呈均匀分布,聚集分布被认为最有可能源于扩散限制,因此间接证明扩散限制在两种森林群落树种中广泛存在。
2)阔叶红松林与次生杨桦林多度大于100的树种中分别有57%、52%的树种表现出来了明显的微生境偏好,微生境异质性对两个森林群落的树种共存都有所贡献;物种与微生境相关性强度比较表明大多数树种表现出微弱的微生境偏好,说明微生境异质性对树种共存起的作用有限。
3)邻居密度对树木生长影响分析时,阔叶红松林中没有树种与同种邻居密度呈显著负相关,次生杨桦林中仅有一个树种与同种邻居呈显著负相关。邻居密度对树种存活的影响分析时,阔叶红松林中4个树种的存活与同种邻居的密度呈显著负相关,次生杨桦林中3个树种的存活与同种邻居的密度呈显著负相关。负密度制约作用在两个森林群落中都不常见。种内、种间竞争对群落物种共存的作用有限。
4)广义线性混合模型量化微生境异质性与竞争对树种存活的影响,结果表明:阔叶红松林中,微生境异质性解释了树种存活7%的变异,而整体邻居密度的贡献为2%,竞争与微生境的异质性都影响了树种存活,微生境异质性的贡献要优于竞争;次生杨桦林中,生境异质性贡献了8%的树木存活变异,整体邻居密度的贡献为10%(异种邻居密度),种间相互作用的贡献要优于生境异质性。