蒙古栎次生林群落结构及优势种群点格局分析

为探求大小兴安岭过渡区物种共存、生物多样性保护与维持机制,以黑龙江中央站黑嘴松鸡国家级自然保护区蒙古栎天然次生林25 hm²固定样地调查数据为基础,从群落物种组成、结构特征、径级结构以及优势种群的空间点格局分析对该样地进行分析。结果表明：样地内共有胸径≥1 cm的维管植物10种,活立木共 34 778株,平均密度1 392株·hm^-2。其中,重要值大于10%的物种共计4种,依次为蒙古栎（Quercus mongolica Fisch.ex Ledeb.）、黑桦（Betula dahurica Pall.）、白桦（Betula platyphylla Suk.）、兴安落叶松（Larix gmelinii（Rupr.）Kuzen）,占全样地的89.65%。该样地的Shannon-Wiener多样性H′、Simpson多样性D、Pielou均匀度指数J分别为1.577、0.760、0.685。表明该群落稀有物种较少,常见种比例较大,群落结构较为简单。样地内所有树种平均胸径10.77 cm。群落内总径级分布呈“倒J型”,符合典型异龄林的分布特征。黑桦、白桦径级分布近似“倒J型”,属于增长种群,蒙古栎种群径级结构为双峰型。兴安落叶松种群径级近似正态分布,有随演替进行逐渐消失的趋势,属于该群落的衰退种。在CSR模型下,4种优势种群的空间格局主要表现为聚集分布,且聚集程度随尺度增加聚集程度减弱,最终呈现随机或均匀分布趋势。在NS模型下,除兴安落叶松外,其余3种植株在小尺度（0~5 m）表现聚集性,可能是受种子的扩散限制的影响。对比4种优势种群,聚集强度表现为黑桦＞白桦＞蒙古栎＞兴安落叶松,因此我们推断群落内不同种群的聚集强度不仅与研究尺度相关,与种群的多度也存在一定的相关关系。     

红花尔基自然保护区天然樟子松林种内种间竞争分析

运用Hegyi单木竞争指数分析了内蒙古红花尔基自然保护区天然樟子松（Pinus sylvestris var．mongolica Litv．）林内所有胸径大于2cm的樟子松、山杨（Populus davidiana Dode．）、白桦（Betula platyphylla Suk．）和山荆子（Malus baccata L．）的种内和种间竞争强度。结果表明,样地中主要的竞争木和对象木均为樟子松和白桦;樟子松的种内竞争强度（0．534）远大于种间竞争强度。随径级的增大,樟子松的种内竞争强度逐渐减小,且与胸径存在幂函数关系CI=A·D^-B。胸径达到30cm后,樟子松种内竞争强度变化不明显。作为竞争木,樟子松对其他树种产生了较大的竞争压力。     

色木槭天然次生林种群竞争关系研究

运用Hegyi单木竞争指数定量分析了色木槭（Acer mono）种内和种间竞争强度。结果表明,色木槭的种内竞争强度较大,占总竞争的26.1%,在早期阶段,色木槭的种内竞争强度随着径级的增加而增大,胸径大于30 cm后,其竞争强度又逐渐降低;色木槭的种间竞争强度（89.061）大于种内（31.487）,色木槭种内和种间竞争强度的顺序为：色木槭>糠椴>蒙古栎>黄菠萝>胡桃楸>紫椴;随着色木槭胸径的增大,所受到的竞争压力逐渐减小,胸径在15 cm以前所受到的竞争压力最大,竞争强度与对象木的胸径大小之间的关系近似服从指数函数关系。在自然条件下,当色木槭胸径达到15 cm前时,应对其进行抚育管理以提高木材利用率。     

黄土高原马栏林区辽东栎林种内、种间竞争研究

利用Hegyi的单木竞争指数模型对黄土高原马栏林区辽东栎(Quercus liaotungensis)的种内和种间竞争强度进行了定量分析.结果显示:(1)辽东栎种内竞争强度与种间竞争强度的总和大致相等,其种内及种间竞争强度均随对象木胸径的增大而逐渐减小,其关系服从幂函数规律,竞争主要发生在胸径小于15 cm的幼树阶段.(2)各组成树种对辽东栎影响程度(竞争指数)的大小顺序为:辽东栎>油松(Pinus tabulaeformis)>白桦(Betulaplatyphylla)>山杨(Populus davidiana)>杜梨(Pyrus betulaefolia)>湖北山楂(Crataegus hupehensis)>茶条槭(Acer ginnala)>陕西鹅耳枥(Carpinus shensiensis)>葛萝槭(A.grosseri).(3)油松是该地区的次优势种,对辽东栎有较大的竞争压力,在群落发展中可能会形成以油松占优势的混交林.(4)辽东栎胸径小于15 cm时,种内种间竞争是导致大量个体死亡的主要原因;胸径超过15 cm时,人为砍伐可能是个体死亡的主要原因.研究结果认为马栏林区混交林油松的密度不宜过大,尤其是在与未成熟辽东栎种群混交时密度应合理,应对该林区的混交林进行人工抚育,及时择伐密度过大的油松,而在辽东栎胸径达到15 cm之前择伐长势较差的植株,以促使森林群落尽快趋于稳定.     

沼泽交错带白桦个体生长动态及径级结构与种内种间竞争

根据野外调查数据,对长白山沼泽交错带白桦个体生长动态、径级结构以及种内和种间竞争强度进行研究,并探讨竞争强度与径级之间的关系。结果表明:白桦植株胸高断面积与树高之间存在显著的Sigmoid函数关系,胸径和树高分别为18.3 cm和19.4 m,是白桦由高生长向径生长过渡阶段;白桦种群更新幼苗稀少,径级结构呈纺锤形,径级-株数密度分布规律可以用Lognormal函数很好地表征;白桦种内和种间竞争强度分别为48.80%和51.20%;白桦种内和种间竞争强度的顺序为:白桦种内长白落叶松辽东桤木山杨蒙古栎稠李水曲柳色木槭茶条槭春榆;竞争强度随对象木胸径的增加而降低,当对象木胸径在20 cm以内时,竞争强度较大,当胸径达20 cm以上时,竞争强度变化很小,竞争强度与对象木胸径较好地服从幂函数关系(CI=AD~(-B)),该模型能够较好地预测沼泽交错带白桦种内和种间竞争强度。     

舟山群岛红楠林种内和种间竞争研究

红楠（Machilus thunbergii）林是浙江沿海地区典型森林类型之一,研究竞争强度的动态变化规律及红楠种群的生态适应机制,对舟山群岛常绿阔叶林的保护与可持续利用具有重要意义。利用Hegyi单木竞争指数模型,对舟山桃花岛次生林优势种红楠的种内和种间竞争强度进行定量分析。结果表明：红楠3种类型的竞争强度均随对象木胸径的增大而逐渐减小,小径级的红楠承受的竞争压力较大;红楠的种内和种间竞争强度分别占总竞争强度的44.55%和55.45%,两者大致相等,说明其受到的种内和种间竞争压力均衡;落叶树种的平均竞争指数大,常绿树种的平均竞争指数小,使红楠受压的主要树种是朴树和枫香树;红楠种内和种间竞争强度的顺序为：红楠种内 > 朴树 > 枫香树 > 椿叶花椒 > 柘 > 梾木 > 化香树 > 赛山梅 > 黄檀 > 日本珊瑚树 > 天仙果等;3种类型的竞争强度与对象木胸径均呈显著负相关,且服从幂函数关系CI=AD^-B,当红楠胸径达到20 cm以上时,竞争强度变化很小,利用所得的预测模型能很好地预测红楠种内和种间竞争强度。当红楠胸径小于20 cm时,应对其进行抚育管理以提高红楠成活率和促进植被恢复。     

红松天然林种内和种间竞争关系的研究

基于穆棱林业局3块红松天然林标准地调查数据,采用竞争区域动态半径的概念确定了林分中有效竞争木,并利用Hegyi竞争指数对红松天然林的种内、种间竞争强度进行了定量分析。研究结果表明：红松的种内和种间竞争强度分别占总竞争强度的18.0%和82.0%,说明红松天然林种内竞争小,主要竞争来自种间。色木、云杉、冷杉林木个体高大,数量较多,在群落中占据一定优势,对红松的竞争压力较大。红松对象木胸径与竞争指数之间呈幂函数关系,随着红松胸径的增大,受到的竞争强度逐渐减小。当红松胸径小于25 cm时,所受到的竞争压力较大;当胸径大于25 cm时,竞争指数较小,并维持稳定。     

濒危植物宝华玉兰种内与种间竞争

利用Hegyi单木竞争指数模型对江苏镇江宝华山国家森林公园特有濒危植物宝华玉兰种内、种间竞争强度进行定量分析。结果表明:宝华玉兰竞争压力主要来自种间,占总竞争的90.7%。宝华玉兰种内竞争、种间竞争强度大小顺序为:紫楠>野核桃>建始槭>宝华玉兰种内>毛竹>化香>枫香>皂荚>朴树。整个林分竞争木对对象木的竞争强度与对象木的胸径大小近似服从幂函数关系,而伴生树种竞争木对对象木的竞争强度与对象木的胸径大小近似服从对数函数关系。种间竞争强度和对象木的胸径大小呈显著负相关。利用模型预测,当宝华玉兰的胸径达到30cm后,竞争强度几乎没有变化。研究认为,将无性系分株换算为一株与其胸高断面积之和相等的个体更为合理。     

濒危植物峨眉含笑的种内、种间竞争

研究植物种内、种间竞争关系是探究植物濒危原因的重要方式之一, 根据竞争来源和竞争预测模型可以制定具有针对性的保护策略。本文以雅安周公山峨眉含笑(Michelia wilsonii)野生种群为研究对象, 使用逐步扩大范围法确定峨眉含笑的竞争范围半径, 运用Hegyi单木竞争模型计算竞争指数(competition index, CI), 分析其种内、种间竞争关系。结果表明: 峨眉含笑的最适竞争范围半径是10 m, 能较好地反映其种内竞争强度; 峨眉含笑的竞争压力主要来自种内, 种内竞争指数(348.72, 62.52%)远大于种间竞争指数(209.03, 37.48%); 小树、中树阶段个体的竞争强度较大, 平均竞争指数(3.97、3.14)远高于总体平均竞争指数(2.68); 内有21种竞争木, 其中杉木(Cunninghamia lanceolata)、华中樱桃(Prunus conradinae)、细刺枸骨(Ilex hylonoma)是峨眉含笑的主要竞争树种; 胸径与竞争指数间服从指数函数关系(CI = 3.8907e^-0.048x, R² = 0.1087, P < 0.01), 随着对象木胸径的增大, 竞争指数不断降低, 当胸径达到30 cm后, 竞争强度基本稳定。综上, 小树、中树阶段的峨眉含笑个体受到极强的种内竞争, 初入老树阶段的个体受到较强的种间竞争。为更好地保护峨眉含笑的天然种群, 降低竞争对种群更替的影响, 在林分管理中需要促进小树、中树的个体更新, 减轻植株间的竞争消耗, 加速峨眉含笑的生长和维持种群稳定。     

天然东北红豆杉(Taxus cuspidata)种内和种间竞争

竞争是植物种内和种间关系的主要形式之一。通过对黑龙江穆棱东北红豆杉自然保护区的95株东北红豆杉对象木及980株竞争木的调查,运用Hegyi的单木竞争指数计算分析了东北红豆杉的种内和种间竞争强度。东北红豆杉的种内竞争强度不大,占总竞争的4%。竞争压力更多的来自于种间竞争,占总竞争的96%。与东北红豆杉竞争激烈的树种主要是冷杉、紫椴、色木槭和红松等地带性植被的优势种。随着东北红豆杉胸径的增大,所受到的竞争压力逐渐减小,胸径在20cm以前所受到的竞争压力最大,竞争强度与对象木胸径符合幂函数（CI=AD^-B）关系。     

辽东山区蒙古栎径向生长对林分密度和气候因子的响应

为探究林分密度和气候因子对蒙古栎径向生长的影响,利用树木年代学方法研究了不同林分密度调控(间伐)下次生蒙古栎林径向生长变化,并结合气象数据,分析了蒙古栎生长变化的驱动因子。结果表明: 次生蒙古栎林径向生长受林分密度的影响显著。低密度原始林蒙古栎径向年均增长量为3.12 mm,2个中密度次生蒙古栎林分别为1.55和1.42 mm,高密度次生蒙古栎林为0.96 mm。20%的间伐强度对促进高密度(1900 株·hm^-2以上)栎林径向生长恢复作用有限,而对于中等密度(1600 株·hm^-2)栎林效果显著。该地区蒙古栎径向生长主要对当年1月和2月的降水变化敏感。抚育间伐降低了蒙古栎径向生长对气候因子的敏感性。在未来暖干化的气候情境下,密度调控有利于减缓气候变化对蒙古栎生长的不利影响。     

长白山阔叶红松林3个常见树种径向生长的影响因素

为探究树木径向生长的影响因子,基于对长白山阔叶红松林25 hm²样地中3个常见树种红松、紫椴、蒙古栎连续5年的生长环监测数据,分析各树种的季节生长变化,比较树种间的生长速率差异,并分析初始径级、邻体树木竞争、土壤、地形因素等对不同树种径向生长的作用.结果表明: 3个树种径向生长的季节变化趋势一致,树木于5月末开始生长,7月是生长旺盛期,8月底生长开始减缓,于10月中下旬停止生长.3个树种的径向相对生长率存在显著差异,蒙古栎相对径向生长率显著高于红松和紫椴,该差异在小、中径级个体中表现更为显著.3个树种径向生长的主要影响因子不同,邻体树木的竞争显著抑制了红松和蒙古栎的径向生长,而紫椴的径向生长主要受初始径级、土壤和地形等因子的影响.     

湖北九宫山成熟常绿落叶阔叶混交林 3种优势种的邻域效应研究

以最近邻株距离统计研究了湖北九宫山成熟常绿落叶阔叶混交林3种优势种青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)、甜槠(Castanopsis eyrei)和短柄枹栎(Quercus serrata var.brevipetiolata)的邻域效应,进而探讨了局域尺度上的竞争/帮促关系与物种共存格局。结果显示,青冈栎、甜槠和短柄枹栎的最近邻株距离不存在下限;青冈栎的胸径大小与其种内最近邻株距离存在正相关(p= 0.029),甜槠的胸径大小与种内、种间最近邻株距离均无相关性(p≥ 0.360),而短柄枹栎的胸径大小与种间最近邻株距离为负相关(p= 0.040);3树种中任意一个的种内与种间最近邻株距离都没有显著差异(p≥ 0.122)。这些结果表明,九宫山成熟常绿落叶阔叶混交林内邻域尺度上的竞争排斥并未充分激化,但是青冈栎的种内竞争仍然在起作用,而甜槠的竞争效应不明显,短柄枹栎则依赖种间帮促甚于相互竞争。同种和异种之间的排斥效果没有差异表明局域尺度的物种共存格局可能出于随机过程而非负密度制约过程。     

邻域竞争对长白山阔叶红松林关键树种生长的影响

林木间的竞争是影响树木生长、形态和死亡的主要因素.单木邻域竞争分析能够反映个体间相互作用规律及其距离范围,对于减缓林木竞争、促进林木生长具有重要意义.为弄清竞争对阔叶红松林林木生长的影响,本研究基于Hegyi单木竞争指数和邻域分析方法,探讨了长白山原始阔叶红松林中的5个关键树种——红松、紫椴、水曲柳、蒙古栎和春榆(胸高断面积合计占80%)竞争的邻域半径,并分析了竞争对关键树种生长和死亡的影响.结果表明:红松、紫椴、水曲柳和蒙古栎4个树种单木竞争的邻域半径均为11 m,春榆为13 m.关键树种单木邻域竞争强度与其生长量的对数呈显著负相关,与树木个体的大小呈显著正相关;竞争强度对树木生长影响的相对重要性随着个体的生长而降低.邻域竞争显著增加了关键树种的死亡率.本研究表明长白山阔叶红松林中邻域竞争对关键树种的生长和存活有重要影响,研究结果对阔叶红松林关键树种竞争环境的调整和生产力的提升具有指导意义.     

长白山蒙古栎次生林群落结构特征及优势树种空间分布格局

群落结构特征研究是揭示植物群落维持机制和演替动态的基础,是合理安排森林经营活动的基本前提.以吉林省汪清林业局2块1 hm²的蒙古栎阔叶混交林固定样地为对象,研究了长白山蒙古栎次生林的群落结构特征,并采用点格局O-ring统计法对群落内优势树种的空间分布格局进行分析.结果表明: 两块样地都是以蒙古栎为优势树种的群落类型,都具有明显的层次结构,主要伴生树种存在差异,样地Ⅰ以大青杨、白桦、红松为主,样地Ⅱ以红松、紫椴和色木槭为主.且样地Ⅰ的树种数量、Shannon多样性指数高于样地Ⅱ.两块样地中所有个体的径级分布呈倒“J”型,蒙古栎径级结构呈近似正态型,红松呈倒J型,其他主要伴生树种径级结构存在一定差异.两块样地0～50 m尺度上蒙古栎呈现小尺度聚集、中大尺度随机分布的格局,红松呈先聚集、后随机的分布格局,但样地Ⅰ内红松聚集的尺度和强度均大于样地Ⅱ.样地Ⅰ白桦和大青杨均在0～17 m尺度上呈聚集分布、且聚集强度显著高于其他树种,而在18～50 m尺度分别呈现随机分布和均匀-随机分布.样地Ⅱ中紫椴基本呈现随机分布,色木槭在中大尺度上呈随机或均匀分布,聚集分布集中在小尺度.两块样地处于演替早期阶段的不同发育阶段,相比样地Ⅰ,样地Ⅱ的演替阶段更高、群落相对更加稳定.     

长白山阔叶红松林不同强度择伐后关键树种的竞争关系

天然林择伐改变了林分的树种组成和结构,导致林木竞争关系发生变化,进而影响树木的生长和种群的动态.关键树种在维持群落结构和生态系统功能方面具有至关重要的作用.为了弄清长白山区阔叶红松林典型林型关键树种竞争关系的特点,本研究以红松、紫椴和水曲柳为研究对象,运用Hegyi竞争指数分析了受不同程度采伐干扰后形成的原始林(未受干扰)、轻度择伐林、中度择伐林和重度择伐林的林分结构和竞争关系.结果表明: 与原始林相比,轻度择伐林中关键树种的种群结构没有显著变化;中度择伐林和重度择伐林中3个关键树种大树(胸径DBH≥20 cm)的密度和平均胸径均显著减少,但幼树(2 cm≤DBH<10 cm)的数量增加.所有样地中关键树种的竞争指数均随径级的增加而减小,且二者服从幂函数分布,而林木胸径生长到20 cm后,竞争指数进入稳定状态.在原始林、轻度和中度择伐林中,3个树种的幼树的竞争指数受到非冠层树种的影响最大,而红松小树(10 cm≤DBH<20 cm)和大树主要受红松种内和非冠层树种的影响;水曲柳主要受红松和非冠层树种的影响,紫椴主要受种内和红松的影响.重度择伐林中,白桦是3个树种的主要竞争来源,贡献率均超过50%.根据以上关键树种竞争关系的特点,抚育非冠层树种有利于3个关键种幼树的更新和生长;对于小树来说,还需要根据树种类型来采取相应措施,而大树不需要采用抚育措施.本研究对关键树种培育和天然林择伐后快速恢复具有指导意义.