山西七里峪采伐迹地上白桦的数量生态学研究

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本文选取了山西七里峪采伐迹地样地内的白桦(Betula platyphylla)作为研究对象,在野外进行样方调查的基础上,采用数量生态学的方法,对白桦群落的总体群落特征、群落的物种多样性、优势物种的种间关联、年龄组成结构、种群的动态及空间格局等方面对山西七里峪采伐迹地样地内的白桦林进行了较为全面、系统的研究,旨在为采伐迹地内白桦物种的生长、发育和保护提供一些科学理论参考依据。研究结果表明:(1)白桦群落中调查的植物共有117种,总共包含的属有83个,包含的科有35个。其中,木贼科木贼属的一种植物问荆属于蕨类植物的门类,此次调查中蕨类植物只有这一种;裸子植物有1科2属2种,分别为松科松属的油松和落叶松属的华北落叶松,其余均为被子植物。(2)白桦群落中植物的区系的类型在调查区分布多样,植物的科可以划分为6个分布区的类型,植物的属总共可以划分为11个分布区的类型及其变型,研究区内的科与属的分布区的类型均表现出所占比例较大的均为北温带分布,体现出该地区有典型的暖温带的性质,温带特征明显。(3)采用了物种的2个丰富度指数(Patrick指数与Margalef指数)、均匀度指数的2个(Pielou指数和Alatalo均匀度指数)、多样性指数的2种(Shannon-Wiener的多样性指数和Simpson指数)、Simpson优势度指数共七个测度的指数对本研究区内的不同层次(乔木层、灌木层、草本层)的多样性的指数分别的进行计算分析和比较,研究的结果表明,物种多样性不同方面的七个指数均表现出了趋势一致的结果,物种的丰富度指数和多样性指数的排列顺序均表现出了草本层最大,灌木层次之,乔木层最小,相对而言,物种的均匀度指数变化不明显,分布相对比较均匀。(4)在运用2×2联列表的基础上,结合使用χ2检验、Pearson相关系数检验及Spearman秩相关系数检验的分析检验方法对白桦群落的优势种进行种间的关联性分析。χ2检验的结果表明,153个种对间呈正联结关系的有65对,呈负联结的种对有88对,正负关联比为0.74;Pearson相关系数检验的结果显示153个种对检验中,95的种对间的关系为负关联,58对为正关联,呈现出了0.61的正负关联比。Spearman秩相关检验的结果表现出0.8的正负关联比,其中,正关联为68对,负关联的有85对。整体负关联居多,物种间对不同资源的表现出较弱的竞争程度,相互间的依赖程度不高,未出现资源利用危机,群落中优势物种处于相对稳定的阶段,各种相互依存,使得群落能够稳定的发展。(5)采用划分径级结构、生存分析、时间序列预测等方法,对七里峪白桦的群落结构和种群变化的动态进行了研究分析,反映了白桦种群不同径级的动态规律,白桦种群表现出了纺锤形的年龄结构,说明中龄树数量比较多,幼龄树和老龄树的数量相对较少;白桦种群的存活曲线基本接近DeeveyⅠ型,消失率和死亡率的变化表现了基本相同的趋势,第五龄级出现了峰值;生存函数(4个)的曲线结果表明,种群的动态规律表现为前期衰退,中期增长,后期稳定;从时间序列预测分析看,2年、5年和7年后,种群数量表现出中小龄级个体数逐步下降,而老龄个体数则不断上升的趋势。(6)以空间代替时间,应用点格局的方法对白桦种群的9个龄级及各年龄段(幼苗期、幼龄期、中龄期、老龄期)的相互关系进行分析,研究得出:密度在各龄级的差别较大,表现为:龄级Ⅳ>龄级Ⅴ>龄级Ⅲ>龄级Ⅱ>龄级Ⅵ>龄级Ⅰ>龄级Ⅶ>龄级Ⅷ>龄级Ⅸ。各龄级的空间关联与尺度的大小有一定的关系,对于总的个体数而言,在较小的尺度和较大的尺度上呈现随机分布,而在中间尺度时呈现集群分布;由于各龄级在相应尺度内的个体数量都比较少,呈现出随机分布。不同年龄段的空间关系除幼龄期与中龄期之间在尺度4-12m之间呈正的关联之外,其余几乎在所有尺度下均表现出关联不显著的结果。
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