五道峡自然保护区锐齿槲栎群落物种组成与群落特征研究.pdf
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1、第 卷 第 期 年 月林 业 调 查 规 划 :/五道峡自然保护区锐齿槲栎群落物种组成与群落特征研究刘苗苗邓正斌李怀祥任 帅祝文龙汪正祥(.湖北大学 资源环境学院湖北 武汉 .区域开发与环境响应湖北省重点实验室湖北 武汉.五道峡国家级自然保护区管理局湖北 保康)摘要:锐齿槲栎是广泛分布于我国暖温带和亚热带山地中海拔地段的主要优势种以五道峡国家级自然保护区内的锐齿槲栎群落为研究对象通过种群年龄结构及数量动态变化生活型谱及生长模型方面的研究分析五道峡国家级自然保护区锐齿槲栎群落特征 结果表明锐齿槲栎龄级结构中个体数量在龄级占比最大种群中低龄个体数量充足种群数量动态指数显示锐齿槲栎种群呈现增长趋势但
2、种群稳定性差且抗干扰能力较弱生活型谱分析发现占比最高的属于高位芽植物且呈随海拔升高占比逐渐降低的趋势植物生活型谱大致呈现“”型生长模型的研究表明三次函数模型的决定系数 达到最大值且经过 检验表明三次函数模型可以很好地用来拟合锐齿槲栎胸径树高的关系 建议在原地保护的基础上进行科学的管理并充分调动群众的积极性为种群营造稳定的生存环境促进种群的长期发展关键词:锐齿槲栎五道峡自然保护区龄级结构数量动态生活型谱生长模型中图分类号:文献标识码:文章编号:()引文格式:刘苗苗邓正斌李怀祥等 五道峡自然保护区锐齿槲栎群落物种组成与群落特征研究 林业调查规划():/.():/.(.):.收稿日期:基金项目:湖北
3、省中央引导地方科技发展专项()五道峡动植物样方样线调查与规划专项()第一作者:刘苗苗()女陕西安康人硕士 主要从事植物多样性研究 :责任作者:汪正祥()男湖北武汉人博士教授 主要从事生物多样性保护研究 :林 业 调 查 规 划 .“”.:.锐齿槲栎属于壳斗科()栎属(.)的落叶乔木树高可达 主要分布在我国湖北、陕西、河北、山西、辽宁东南部等地区 一些学者对锐齿槲栎进行了相关研究陈志刚等分析了林隙与林下环境对锐齿槲栎种群更新的影响并在神农架地区研究了锐齿槲栎种群更新与区域的生物多样性保护 仝玉琴等研究了秦岭中段锐齿槲栎天然次生林群落物种多样性 孙怡洁等研究了宝天曼自然保护区锐齿槲栎林短期的动态变
4、化任学敏对太白山锐齿槲栎次生林下乔木更新特征进行了研究 湖北省保康县五道峡国家级自然保护区出现大片原生锐齿槲栎林但目前对其研究鲜见报道 通过对五道峡自然保护区锐齿槲栎林种群结构与动态变化生活型谱及生长模型的研究进一步揭示锐齿槲栎林群落学特征为更好地保护五道峡自然保护区内原生锐齿槲栎林提供科学支撑 研究区概况五道峡国家级自然保护区(以下简称“保护区”)位于湖北省襄阳市保康县境内地理位置为总面积 五道峡国家级自然保护区属于北亚热带大陆性季风气候全年均温 极端最低温 极端最高温 降雨多集中在夏季年均降水量在河谷和低山丘陵地带约为 保护区热量丰富 以上海拔高度地区无霜期平均为 且无霜期具有随海拔每升高
5、 减少 的变化规律 保护区内植被的垂直分布规律明显主要植被类型以常绿、落叶阔叶混交林为主具有中亚热带山地的典型植被类型特征保存着比较完整的天然及次生林资源是许多古老植物种属的“避难所”通过样地调查与分析发现五道峡保护区锐齿槲栎林主要分布在海拔 范围内 分别于海拔 ()、()和 ()处共设置 个样地样地概况如表 所示 研究方法 样方设置与调查在五道峡国家级自然保护区锐齿槲栎分布集中地带设置 个 样地通过植物社会学的方法和结合典型样方设置方法每一个样地由 个表 五道峡自然保护区锐齿槲栎样地概况 .样地号海拔/经度纬度坡度/()坡位坡向 台地东南 台地东南 斜坡中坡东北 第 卷刘苗苗等:五道峡自然保
6、护区锐齿槲栎群落物种组成与群落特征研究 乔木样方()样地对角线位置的 个 的灌木样方()个角及中心位置的 个 草本样方()组成共计 个乔木样方、个灌木样方和 个草本样方(图)记录样方内出现的所有物种以及建群种锐齿槲栎的数量、胸径、树高等数据同时记录主要环境因子包括经纬度、海拔、坡度、坡向、坡位等图 样方设置 数据处理 种群年龄结构及数量变化动态种群的实际年龄相对胸径较难获取本研究采用胸径级代替年龄级的方法 根据锐齿槲栎生活特征和野外调查数据特点将锐齿槲栎种群以 为步长划分为 个大小级即第级为 第级为 以此类推(级:幼龄 级:低龄级:中龄级:高龄级:老龄)统计每个龄级锐齿槲栎个体数以及各龄级分布
7、状况种群的数量变化动态分析使用陈晓德的方法根据胸径结构和数量动态指数计算锐齿槲栎种群总体数量动态变化指数(不考虑外部干扰)和(考虑随机干扰)以及随机干扰风险极大值(即种群结构对随机干扰的敏感性指数)进行种群结构及动态分析 生活型系统及生活型谱分析根据野外调查数据统计样地中出现的全部植物种类记录整体群落植物名录根据 生活型分类系统确定每种植物的生活型求得每类生活型物种在全部物种数中的占比编写各样地植物生活型谱 某一生活型物种的百分率()具体计算公式为:/()式中:表示该区本生活型的植物种数 表示该区全部植物的种数 锐齿槲栎胸径与树高相关模型研究树高和胸径是进行植物群落调查时两个重要的指标树高和胸
8、径也是林分的重要因子 锐齿槲栎在保护区分布范围较广数量也较多胸径测量较易但树高测量难度较大且费时耗力 根据实地调查所得到的胸径、树高数据选取 种常见的回归模型分析锐齿槲栎胸径与树高间的关系找到最适合锐齿槲栎胸径树高的生长模型为探究五道峡国家级自然保护区锐齿槲栎生长规律提供依据 研究结果 群落物种组成在五道峡自然保护区锐齿槲栎林样地中共记录植物物种 种隶属于 科、属其中乔木 种、灌木 种、草本 种 保护区内锐齿槲栎多分布在山脊或缓坡的中上部群落结构较简单乔木层除锐齿槲栎外主要伴生种还有枹栎()、四照花(.)、青榨槭()、尾叶樱桃()、鹅耳枥()等 灌木层主要物种有山胡椒()、二翅六道木()、西南
9、卫矛()等 草本层盖度不大但种类相对较多主要物种有紫萼()、单生莓()、浅圆齿堇菜()、黑花紫菊()、六叶葎()、苔草(.)、中日金星蕨()等 年龄结构种群年龄结构在一定程度上反映出种群发展动态及趋势其分布变化体现了种群与生存环境之间的密切关系以及种群自我更新生长的能力 在森林群落研究中树木的年龄与胸径成正比 采用径级结构代替年龄结构用径级结构比例()指标表示不同龄级所占比例 根据划分的径级统计样地中锐齿槲栎各个径级个体数见表 通过对锐齿槲栎几个代表样地各层分析发现锐齿槲栎林中、级苗木数量少、级苗木数量多 苗木多为实生苗根据典型锐齿槲栎样地统计结果(表)表明锐齿槲栎种群处于级的个体有 株级有
10、株级有 株级有 株级有 株级有 株级有 株级有 株级有 株 经统计得出种群中低龄级个体数第 期林 业 调 查 规 划表 锐齿槲栎代表样地径级结构分析 .项目级级级级级级级级级胸径/总株数/株很充足样地中锐齿槲栎种群个体主要集中在龄级占比可达 但幼龄个体数占比较小锐齿槲栎种群和龄级仅占总数的 表明锐齿槲栎种群的幼龄个体数量不足 种群个体数从龄级后逐渐减少高老龄个体数也逐渐减少总体呈下降趋势 锐齿槲栎种群动态指数分析种群是构成群落的基本单位其结构不仅能直接影响群落结构而且能客观地体现群落的发展趋势反映种群与环境间的相互关系对阐明种群生态特性、更新对策乃至群落的形成及其稳定性等都具有重要意义为了对锐
11、齿槲栎种群结构特征进行更准确的评价采用种群数量动态量化指数()方法分析锐齿槲栎种群各个龄级的结构动态变化 分析结果显示锐齿槲栎种群在 龄级中呈现出稳定的结构种群动态量化指数 等于 为为 均小于 说明种群在 龄级表现出衰退的结构动态关系分别为 、均大于 种群在此龄级中表现出增长的结构动态关系 总体来看种群呈现“稳定、衰退、增长”的动态变化 进一步计算锐齿槲栎种群总体数量动态变化指数结果显示锐齿槲栎种群()()这说明锐齿槲栎种群属于增长型种群而随机干扰风险极大值 极大 表明锐齿槲栎种群对外界随机干扰均具有较高的敏感性 系统生活型及生活型谱分析依据 生活型系统调查研究区样地内共有高位芽植物 种占比高
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