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物种空间分布格局以及生物多样性的维持机制一直是群落生态学研究的热点之一。我国是地球上亚热带常绿阔叶林分布面积最广,发育最为典型的区域,我国亚热带常绿阔叶林的生物多样性极高,仅次于热带雨林。目前对亚热带常绿阔叶林物种共存、分布格局的研究相对较少。参照美国史密森热带研究所的热带森林研究中心(Centerfortropicalforestscience,CTFS)森林动态样地的操作规范,中国森林生物多样性研究网络在中国从南到北按主要森林类型建立了4块20~25hm2的森林大样地。作为中国森林生物多样性长期监测网络的重要组成部分,古田山样地分布着典型的中亚热带常绿阔叶林。本论文在24hm2古田山中亚热带常绿阔林长期监测样地调查的基础上,重点从物种多样性、优势种群径级结构和种群分布格局等几个方面进行分析,以期进一步揭示多种物种共存机制在亚热带常绿阔叶林物种多样性维持中的作用。
物种多样性研究:运用Shannon指数、Pielou均匀度指数对大样地内所有DBH≥1cm木本植物的α多样性进行了分析,结果表明:古田山样地森林群落物种多样性大小顺序为亚乔木层>林冠层>灌木层。种-面积曲线取样面积采用3种增加方法,所确定的群落最小取样面积取值基本一致,约为4-6.25hm2,但取值较大,在古田山复杂的山地环境中很难应用。重要值-面积曲线可能比种-面积曲线方法更适用于古田山常绿阔叶林最小取样面积的确定。由此,确定古田山亚热带常绿阔叶林的最小取样面积为2.25hm2。
优势种群研究:对木本植物群落林冠层、亚乔木层及灌木层的9个优势种群径级结构、分布格局及种间关联性等进行了详细分析,结果表明:所有的优势种群径级结构相似,均属于基部宽而顶部狭窄的“金字塔”型,各优势种均表现为幼苗、幼树较多,老树较少,属增长型种群。采用RipleyK(d)函数分析古田山常绿阔叶林优势树种的分布格局,结果显示各优势种总体上呈聚集分布,但不同阶段的分布格局有所不同,物种在幼树阶段呈明显的聚集分布,而在成树、老树阶段则表现出聚集强度降低的趋势。浙江新木姜子、浙江红花油茶、柳叶蜡梅与窄基红褐柃在不同发育阶段的分布格局波动较大。优势种之间的关联性表明:林冠层优势种甜槠与木荷、甜槠与马尾松、木荷与马尾松、在小尺度上为正相关,在大尺度上为负相关;亚乔木层优势种马银花与浙江新木姜子、马银花与浙江红花油茶在小尺度上为负相关或无关联,在大尺度上则呈正相关,而浙江新木姜子与浙江红花油茶在小尺度上为正相关,在大尺度上为负相关;灌木层优势种柳叶蜡梅与映山红、映山红与窄基红褐柃在小尺度上为负相关或无关联,在大尺度上则呈正相关,而柳叶蜡梅与窄基红褐柃在0~100m的尺度上均为负相关。
对古田山常绿阔叶林中木本植物优势种群共存机制进行了分析,结果发现:密度制约效应、种子扩散限制和生态位分化可能是古田山常绿阔叶林中木本植物优势种群共存的主要机制。