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木荷种群生态学研究

作　者: 胡喜生
导　师: 洪伟
学　校: 福建农林大学
专　业: 生态学
关键词: 万木林木荷种群生态学
分类号: S792.99
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 199次
引　用: 3次
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内容摘要

本研究应用数量统计学方法对福建万木林自然保护区木荷群落优势种群生态学及群落生态学特性进行了分析讨论,包括木荷种群结构与动态、种群分布格局、种群生命过程分析、种群增长动态、种群树冠结构特征、群落主要种群生态位特征、群落结构以及种面积关系研究等。研究结果如下: (1) 运用“空间序列代时间变化”的方法,选用胸径作为个体大小的指标研究木荷种群大小结构,5个地段的木荷种群大小结构存在增长型、稳定型和成熟型3种类型,而缺乏衰退型类型。通过与武夷山木荷种群结构与动态比较可以看出,木荷种群表现出了一种顶极先锋树种的特点,既不同于马尾松阳性等先锋树种,不同于枫香等阳性阔叶树,更不同于樟、栲类耐荫性树种,它在森林演替位置中居中间性。 (2) 采用聚集度指标、Iwao的回归法及Taylor法则研究了木荷种群幼苗的分布格局及动态,并分析形成原因,结果表明,各样地木荷幼苗的空间分布格局呈聚集分布。随着演替的进展,木荷幼苗的集聚强度增加,反映了木荷的生态生物学适应性。 (3) 以大小级为基础编制的木荷种群特定时间生命表显示,其幼苗个体相对丰富,种群结构为前期增长、后期相对稳定的类型。存活曲线属于典型的Deevey—Ⅲ型,种群早期死亡率高,后期存活值波动不大。木荷种群生长过程中出现了三次死亡高峰期,同时致死力曲线与死亡率曲线表现出相一致的变化,即在死亡高峰期处出现致死力的极大值。木荷种群的存活率呈单调减少,相应的积累死亡率呈单调增加,其下降或增加的幅度是前期高于后期;死亡密度函数曲线呈现前期下降,后期平缓稳定的特点,凹点出现于第3龄级;危险率函数曲线与死亡率曲线形式一致。谱分析结果表明木荷种群数量波动性大周期内存在着小周期,各周期作用大小不同,基本上随周期的减小而减小,基波的影响最显著,呈现出明显的大周期,同时存在着较明显的小周期波动,这种小周期波动可能与幼苗时期的环境筛作用有关。 (4) 以胸高断面积代替种群生物量,采用洪伟等提出的Logistic改进模型对木荷种群的增长动态进行研究,运用改进单纯形对模型参数进行优化,拟合结果表明木荷种群的最大增长速度出现在第4龄级至第5龄级之间,即胸径为32.5～42.5cm时期。 (5) 从冠形、侧枝和叶片在树冠中的空间分布对天然更新木荷幼苗的树冠结构进行了研究,认为木荷幼苗树冠对光照条件的变化有显著的可塑性响应。随着光照水平的提高,幼苗树冠由阔、松散型向相对紧密、窄冠型发展,表明木荷幼苗对不同光照环境有较强的适应能力。木荷幼苗在强光条件环境下产生短枝,在适度庇荫条件下侧枝和主枝同时向上方和侧方伸长生长,在强度遮荫条件下,侧枝发生强烈的伸长生长并发生强烈的分枝行为,同时在不同自然环境条件下幼苗间的叶片密度由全光、林隙到林冠下逐渐提高。随着光照水平的减弱,1 级侧枝密度逐渐降低,分枝(2级侧枝和3级侧枝)强度却逐渐增大,且侧枝在树冠上的分布有向土集中的趋势。 (6) 以群落组成类型资源轴上取样地段为一维资源状态,以重要值为生态位计测的资源状态指标,对木荷群落中的11个优势树种进行了生态位的计测和分析。结果表明,木荷具有较大的生态位宽度值,具有一定的稳定性:各优势树种,均表现出一定程度的对环境适应的相似性和生态位重叠。这从一个侧面反映了森林生态系统演替趋势,从而为木荷林的保护、群落结构与动态预测等提供科学依据。

全文目录

摘要  8-10
ABSTRACT  10-13
1 前言  13-15
  1.1 引言  13
  1.2 一般特征及分布  13-14
  1.3 研究进展  14-15
  1.4 研究目的  15
2 研究区概况  15-17
  2.1 地理位置、范围及保护对象  15
  2.2 自然环境条件  15-16
  2.3 发展历程  16
  2.4 野生动植物资源  16-17
  2.5 木荷群落概况  17
  2.6 木荷人工林基本情况  17
3 研究方法  17-27
  3.1 野外调查方法  17-18
  3.2 种群大小结构建立  18
  3.3 空间分布格局测定方法  18-20
    3.3.1 聚集度指标法  18-19
    3.3.2 Iwao M*与x回归法  19-20
    3.3.3 Taylor幂法则模型  20
  3.4 种群生命过程分析  20-23
    3.4.1 龄级划分  20
    3.4.2 生命表编制  20-22
    3.4.3 谱分析方法  22-23
  3.5 种群增长新模型的应用及其参数估计  23-24
    3.5.1 模型的应用  23-24
    3.5.2 模型的参数估计  24
  3.6 树冠结构分析方法  24-25
    3.6.1 供试材料  24
    3.6.2 调查和分析方法  24-25
  3.7 生态位的测度方法  25-26
    3.7.1 生态位宽度  25
    3.7.2 生态位相似比例  25
    3.7.3 生态位重叠  25-26
  3.8 群落结构分析方法  26
    3.8.1 群落相似系数分析方法  26
    3.8.2 重要值的测量与计算方法  26
  3.9 群落种-面积曲线分析  26-27
    3.9.1 群落物种数与面积资料收集  26
    3.9.2 种-面积曲线外推的方法  26-27
4 结果与分析  27-50
  4.1 木荷种群结构与动态  27-29
    4.1.1 木荷种群的大小结构类型  28
    4.1.2 木荷大小结构动态  28
    4.1.3 与武夷山木荷种群结构动态的比较  28-29
  4.2 种群空间分布格局  29-31
    4.2.1 空间分布型测定  29-30
    4.2.2 不同演替阶段木荷幼苗分布格局的变化  30-31
  4.3 木荷种群生命过程分析  31-34
    4.3.1 木荷种群特定时间生命表  31
    4.3.2 种群存活分析  31-32
    4.3.3 种群死亡高峰期分析  32-33
    4.3.4 种群生存分析  33
    4.3.5 种群数量动态的谱分析  33-34
  4.4 木荷种群基面积增长规律  34-36
    4.4.1 木荷种群增长新模型的拟合  35-36
  4.5 树冠结构分析  36-39
    4.5.1 树冠总体结构  37-38
    4.5.2 侧枝分布  38-39
  4.6 生态位特征分析  39-43
    4.6.1 生态位宽度  40-41
    4.6.2 生态位相似比例  41-42
    4.6.3 生态位重叠  42-43
  4.7 木荷群落结构分析  43-47
    4.7.1 木荷天然林群落结构  43-46
    4.7.2 木荷天然林与人工林群落结构的比较  46-47
  4.8 最小抽样面积分析  47-50
    4.8.1 模型拟合及评价  47-49
    4.8.2 群落物种数目的估计  49
    4.8.3 群落临界抽样面积的确定  49-50
5 小结与讨论  50-55
  5.1 种群结构与动态  50-51
  5.2 空间分布格局  51
  5.3 种群生命过程  51-52
  5.4 种群优势度增长规律  52
  5.5 不同光环境下木荷幼苗树冠结构的可塑性响应  52-53
  5.6 乔木层主要种群生态位  53
  5.7 木荷天然林与人工林群落结构的比较  53-54
  5.8 木荷群落物种数目的估计及其最小抽样面积的确定  54-55
6 参考文献  55-60
致谢  60

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