长白山落叶阔叶混交林的物种多样性、种群空间分布格局及种间关联性研究

根据在吉林省蛟河实验管理局1 hm²落叶阔叶混交林样地调查结果,对落叶阔叶混交林的群落结构、物种多样性、主要树种的空间分布格局以及树木种群的种间关联进行了研究.结果表明,树木种群优势程度不明显;乔木、灌木、草本的均匀度指数、生态优势度指数都较低.对5个主要乔木种群的空间格局均呈现聚集分布;15个主要树种之间有14个种对存在着显著的种间关联,一个种独立;树种之间正关联的种对少,关联强度低,而负关联多且较高,群落结构组成不稳定,处于软阔叶林向硬阔叶林直至红松阔叶林过渡的阶段.     

庐山25hm2森林样地乔木层优势种空间分布格局及关联性

为探究亚热带亚高山地区庐山地带性树种的空间分布格局,参照CTFS技术规范,2021年在庐山仰天坪地区建立了25 hm²森林样地,按叶片形状、是否落叶等植物生活型,将样地乔木树种类分为常绿针叶树种、落叶阔叶树种和常绿阔叶树种,使用空间点格局法分析了不同生活型中优势种的空间分布格局。结果表明：台湾松、四照花、化香树、锥栗、枹栎、灯台树、格药柃、黄丹木姜子、微毛柃等为主要优势种,其中台湾松为样地乔木层建群种。优势种种群空间点格局表现为在一定尺度内聚集分布,随着尺度的增加,逐渐转变为随机分布。常绿针叶树种与落叶阔叶树种、常绿阔叶树种之间呈小尺度内无关联、大尺度下负相关的特点;落叶阔叶树种与常绿阔叶树种之间的负相关关系较为明显;各落叶阔叶树种之间在小尺度内呈正相关或无关联,大尺度下呈负相关;常绿阔叶树种间在小尺度内呈正相关,中间尺度内无关联,大尺度下呈负相关。     

浙江省典型天然次生林主要树种空间分布格局及其关联性

松阔混交林和常绿阔叶林是亚热带地区天然次生林代表性的森林类型,通过研究主要树种分布变动趋势,可以有效地指导森林经营措施。在该地区4个1hm~2典型样地,在0—30m尺度范围内综合分析了主要树种的空间分布格局及种间关联性,并对同一树种分发育阶段在不同森林群落中的种群空间分布格局进行了比较,以探讨亚热带地区天然次生林群落空间格局形成和种群维持机制。样地1和2为松阔混交林,其中样地1的马尾松密度较低,样地3和4为常绿阔叶林。研究结果表明:(1)以完全随机模型为零假设时,样地1的主要种群在小尺度(10 m)呈聚集分布,随尺度增加呈随机分布;样地2—4的主要种群在所有尺度呈聚集分布,随尺度增加聚集强度逐渐减弱;以异质泊松模型为零假设时,4个样地的主要种群在大部分尺度呈随机分布;(2)青冈和苦槠的小树(5.0 cm≤DBH10.0 cm)在4样地的所有尺度以聚集分布为主,大树(DBH≥10.0 cm)在松阔混交林样地呈随机分布趋势,但在常绿阔叶林样地青冈在0—20 m尺度、苦槠在所有尺度呈聚集分布;(3)松阔混交林中建群种马尾松和其他树种的种间关联性,在样地1的小尺度为负相关,随尺度增加为不相关,在样地2的所有尺度为负相关;常绿阔叶林中建群种青冈和其他树种的种间关联性在在样地3的小尺度为负相关,随尺度增加为不相关,在样地4的所有尺度为负相关;所有伴生树种的种间关联性以负相关为主。结果说明,种群空间分布格局及其关联性随群落结构和空间尺度的不同而出现变化,在松阔混交林和常绿阔叶林群落格局形成中除了扩散限制和生境异质性以外,密度制约机制在松阔混交林中发挥了重要作用,而在常绿阔叶林中其作用随着树木生活史阶段的提高而减弱。     

鼎湖山植被演替过程优势种群动态研究Ⅲ．黄果厚壳桂和厚壳桂种群

森林群落的演替过程,是以各优势种群的动态为其表现特征．本项系列研究以系统地揭示鼎湖山森林植被演替过程各优势种群的动态为目的,本文研究了其中演替顶极种黄果厚壳桂和厚壳桂种群的动态．结果表明在演替过程中,其生态位宽度在针阔叶混交林阶段后期逐渐增大,这一趋势将至地带性中生性季风常绿阔叶林阶段．在这类中生性树种的发展过程中,种群的分布格局强度均有在高集群和随机分布之间、围绕低集群分布呈波动的趋势;其与早期先锋树种马尾松种群的生态位重叠值和种间联结值在针阔叶混交林阶段有较低值,至阳生性阔叶树种为优势常绿阔叶林阶段下降为零;而与阳生性树种的生态位重叠值和种间联结值由高向低转变,说明这类种群作为群落顶极种的特性．     

浙江仙居俞坑森林群落研究

浙江仙居俞坑森林群落植物种类丰富, 优势种不明显, 群落中植物种类以常绿阔叶树种为主, 落叶阔叶成分也有一定比例。各样地植物种类相似性很低, 组成很不一致。群落垂直结构复杂, 地上成层明显。群落乔木层物种多样性指数较高, 各样地间多样性指数测值变幅较大。样地内的优势种群中常绿阔叶树种的年龄结构呈稳定型或增长型、而落叶树种的年龄结构呈衰退型。乔木层各优势种群的分布格局多呈随机分布或均匀分布。     

华北山地典型天然次生林群落的树种空间分布格局及其关联性

关帝山华北落叶松、云杉、杨桦天然次生林植被类型是华北高海拔地带代表性的森林类型。以该地区上述3种典型的天然次生林群落为例,运用点格局分析中的单变量O-ring统计方法,分析各群落主要树种的种群空间分布格局;用双变量O-ring统计方法,分析各群落中树种间的空间关联性;并对同一树种在不同森林群落类型中种群空间分布格局和种间关联性的变化进行比较,以探讨华北山地次生林群落空间格局形成和种群维持与动态机制。研究结果表明,(1)各种群在相对小的尺度上聚集分布特征明显,随尺度增加树木种群的聚集性减弱并逐渐表现出随机分布的格局特征;(2)同一树种在不同森林群落类型中空间分布格局差异很大。红桦、白桦和山杨在阔叶林中呈明显的小尺度聚集分布格局,而在针叶林群落呈随机分布。在阔叶次生林中混生的小龄级华北落叶松呈现聚集性空间分布格局。在华北落叶松为优势树种的针叶林中,大龄级的华北落叶松表现出小尺度上均匀分布和较大尺度上随机分布的格局特征;(3)各群落中树种间的空间关联性主要表现在小尺度范围,随尺度加大空间关联性逐渐不明显;(4)在阔叶树占优势的次生林,小龄级华北落叶松与桦木的分布有较明显的空间正关联性,而在华北落叶松为优势树种的针叶林,桦与华北落叶松并未表现明显的空间关联性。种群分布格局和种群间的空间关联性随群落结构、空间尺度和龄级结构不同而有较大变化。     

天目山常绿阔叶林空间结构动态变化特征

采用固定样地重复监测的方法,2005-2015年每5年1次对天目山国家级自然保护区内1hm²常绿阔叶林固定样地进行3次样地调查,按优势度分析法确定群落优势树种,根据树种类别将优势树种分为常绿阔叶树种、常绿针叶树种和落叶阔叶树种3个优势树种组,利用聚集指数、树种多样性混交度和Hegyi竞争指数3个空间结构指数,分析群落和优势树种在2005-2015年期间的空间结构动态变化特征。结果表明：（1）群落表现为低度聚集、中度混交和中度竞争状态。群落聚集程度和竞争强度降低,混交程度保持稳定。群落空间结构动态变化总体特征是混交度稳定性最高,其次是分布格局,竞争态势稳定性最低。（2）群落优势种组成变化不大,3个优势树种组均呈低度聚集分布;常绿阔叶树种表现为低度混交、中度竞争状态;常绿针叶和落叶阔叶树种均表现为中度混交、低度竞争状态。常绿阔叶树种的聚集程度和竞争强度降低,混交程度保持稳定,与群落空间结构动态变化特征基本一致。常绿针叶和落叶阔叶树种的3种空间结构均保持稳定。在常绿阔叶林经营或人工林近自然改造过程中,应重视群落和优势树种的空间结构变化规律,确定阶段性空间结构优化目标,逐步促进群落进展演替。     

后河自然保护区珍稀濒危植物种群分布格局的分形特征：计盒维数

通过4种优势树种和7种珍稀树种种群的计盒维数来反映种群分布格局的分形特征．结果表明,4种优势种群的计盒维数在1．346-1．414之间,在历研究的整个常绿落叶阔叶混交林群落中占据了较大的生态空间;其中尖连蕊茶种群的计盒维数最大,占据最大的生态空间．而7种珍稀树种种群的计量续数除了金钱槭种群大于1之外,其余6个种群的计盒维数都小于1,说明它们占据生态空间的能力较小．并且这11个种群的拐点尺度都出现在5-12．5m之间．根据分形的自相似性,可以推断种群在大于拐点尺度的所有尺度上都为同一分布类型,并且在拐点前后种群的格局类型夏发生变化．种群分布格局的判定结果部分地验证了这一观点,11个物种中有5个物种的种群格局在拐点前后发生变化,另6种没有发生这种变化。     

鹞落坪国家级自然保护区落叶阔叶林研究I.乔木物种多样性与种间联结

参照CTES技术标准在鹞落坪国家级自然保护区(以下简称鹞落坪自然保护区)建立11.56 hm2动态监测样地,以鹞落坪自然保护区落叶阔叶林乔木树种为研究对象,探讨其区系组成、种群结构、物种多样性以及优势种种间联结性。结果表明:(1)样地内胸径≥1 cm的乔木共有24910株,分属于35科、57属、103种;优势科为蔷薇科、槭树科、冬青科、樟科、杜鹃花科、虎耳草科、桦木科、壳斗科;(2)样地内乔木树种分布相对均匀,主要优势树种为茅栗、鹅耳枥、白檀和四照花;乔木树种在各个高度均有分布,但主要集中在2—8 m之间;(3)χ2检验结果显示,样地内15个优势种105个树种对中仅有32个树种对之间存在显著的相关性,说明群落种间关联较弱。从联结系数(AC)来看,105个树种对中呈现显著正关联的树种对占42.9%,显著负关联的树种对占24.8%,但关联强度大部分集中在相对较低的水平,表明该地区群落结构整体仍处于发育阶段。     

鹞落坪国家级自然保护区落叶阔叶林研究I.乔木物种多样性与种间联结

参照CTES技术标准在鹞落坪国家级自然保护区(以下简称鹞落坪自然保护区)建立11.56 hm2动态监测样地,以鹞落坪自然保护区落叶阔叶林乔木树种为研究对象,探讨其区系组成、种群结构、物种多样性以及优势种种间联结性。结果表明:(1)样地内胸径≥1 cm的乔木共有24910株,分属于35科、57属、103种;优势科为蔷薇科、槭树科、冬青科、樟科、杜鹃花科、虎耳草科、桦木科、壳斗科;(2)样地内乔木树种分布相对均匀,主要优势树种为茅栗、鹅耳枥、白檀和四照花;乔木树种在各个高度均有分布,但主要集中在2—8 m之间;(3)χ2检验结果显示,样地内15个优势种105个树种对中仅有32个树种对之间存在显著的相关性,说明群落种间关联较弱。从联结系数(AC)来看,105个树种对中呈现显著正关联的树种对占42.9%,显著负关联的树种对占24.8%,但关联强度大部分集中在相对较低的水平,表明该地区群落结构整体仍处于发育阶段。     

浙江天台山七子花群落优势种群结构及种间联结性研究

以浙江省天台山七子花群落为研究对象,对该群落优势种群的结构和分布格局进行了分析,结果是:组成该群落多数优势种群的龄级不完整,年龄结构为衰退型,七子花林是一个不稳定的群落;各优势种群在各样地中的分布格局均呈集群分布。用方差比率(VR)和通过2×2联列表进行X²检验的方法,检验了七子花群落乔木层18个主要树种、灌木层20个主要种类的总体相关性和各种对间的联结性。结果是乔木层主要树种间在总体上呈不显著的正相关,正联结的种对多于负联结的种对;灌木层主要种类间在总体上呈显著的正相关,正联结的种对明显多于负联结的种对。     

后河自然保护区常绿落叶阔叶混交林群落学特征研究

研究了后河国家级自然保护区常绿落叶阔叶混交林的区系特点、群落学特征。结果表明 :后河国家级自然保护区常绿落叶阔叶混交林群落物种丰富 ,有 110科 2 88属 5 34种 ,科的分布型以热带类型为主 ,属的分布型温带类型占优势 ,反映该群落区系以温带为主的亚热带区系特点 ;该混交林主要由以单叶、中型叶及非全缘叶为主的常绿、落叶阔叶高位芽植物组成 ,群落层次分明 ,从上至下 ,落叶阔叶树种所占比例逐渐减少 ,常绿阔叶树种比例逐渐增加 ;除两低海拔样地外 ,多样性变化幅度较小 ,各样地的物种多样性指数变化趋势基本一致。     

金沙江干旱河谷植物群落的数量分类及其结构分异的环境解释

植物群落的空间分异格局是异质生境条件下物种性状、种间相互作用等生态学过程共同作用的结果, 对其分析有助于深入理解群落构建进程。本文基于金沙江流域干旱河谷116个样点562个样方的植物群落调查数据, 采用自适应仿射传播聚类的方法进行群落数量分类, 运用莫兰特征向量地图, 和方差分解的方法对影响群落结构的空间和环境因子进行分析。结果表明: (1)自适应仿射传播聚类将金沙江干旱河谷的植物群落分为30组, 可归为7个植被型, 23个群系, 以稀树草原(30.0%)、暖性落叶阔叶灌丛(55.7%)为最主要的植被类型。(2)年均温和干燥指数是限制金沙江干旱河谷植物群落分布的主要环境因子。稀树草原、肉质灌丛、常绿阔叶灌丛是典型的干热河谷植被类型; 暖性落叶阔叶灌丛、常绿硬叶林是干暖河谷植被的优势类型; 暖性针叶林、落叶阔叶林则主要在干温河谷环境占优势。(3)纯环境因子可以解释群落物种组成变化的5.5%, 纯空间因子可以解释的物种组成变化为22.5%, 有空间结构的环境因子部分为6.6%, 未解释的部分为65.4%。在诸多环境因子中, 年均温及干燥指数的不同显示了不同群落生境的重要差异, 并显著影响到群落的分布格局。大尺度的空间因子则主要通过地理隔离对群落结构的差异产生影响。     

桂林岩溶石山青冈群落主要乔木树种的种间关联

分析桂林岩溶石山青冈群落主要种群的种间关联性,揭示其种群间的共生关系,可为桂林岩溶石山植被的修复与重建、经营管理和生物多样性保护提供理论依据.基于样方调查,采用χ²检验、联结系数(AC)、共同出现百分率(PC)、Ochiai指数(OI)、Dice指数(DI)和主成分分析(PCA)等方法,对桂林岩溶石山青冈群落中重要值前22位的乔木物种进行种间关联测定和生态种组划分.结果表明: 研究区22个主要乔木物种总体呈显著正联结,表明该地区青冈群落处于较稳定的顶极阶段;χ²检验结果显示,231个种对中有108个种对呈正联结,115个种对呈负联结,8个种对无联结,正负联结比为93.9%,绝大多数种对呈不显著联结,种对间的独立性较强,主要原因可能在于桂林岩溶石山较高的生境异质性导致物种间的生态位产生分化;AC、PC、OI和DI与χ²检验结果基本一致,种间关联性分析应以χ²检验为基础,辅以AC、PC、OI和DI等指数进行综合研究;根据PCA排序和种间关联关系,将22个主要乔木种群划分为3个生态种组,组内物种对生境具有趋同适应性,组间物种具有不同的生态要求.     

北京东灵山主要森林植被中苔藓植物的物种多样性

通过对北京东灵山地区32个样地植被及苔藓植物的调查,对主要森林植被中苔藓植物物种多样性进行分析。结果表明:东灵山主要森林植被中共有苔藓植物16科33属79种,优势科为青藓科(Brachytheciaceae)和绢藓科(Entodontaceae)等。密叶绢藓(Entodoncompressus)、小牛舌藓(Anomodon minor)等为优势种。地面生苔藓植物物种丰富度以落叶阔叶混交林中最大,白桦林中最小,苔藓植物群落相似性以辽东栎林与落叶阔叶林之间最高,以山杨林与油松林之间最低。树附生苔藓植物物种丰富度以落叶阔叶混交林中最大,油松林中最小;苔藓植物群落相似性以油松林和山杨林之间最高,华北落叶松林与白桦林之间最低。地面生和树附生苔藓植物多样性与林型、树种及其所形成的林内微环境相关。     

天目山常绿阔叶林优势种群及其空间分布格局

常绿阔叶林是浙江省天目山国家级自然保护区重点保护植被类型,研究常绿阔叶林优势种群及其空间分布格局,可正确认识优势种群在常绿阔叶林中的地位和作用,为常绿阔叶林的保护和恢复重建提供理论依据。在天目山国家级自然保护区内,选择典型常绿阔叶林设置样地,样地大小100 m×100 m。用全站仪测定每株树木坐标。用优势度分析法确定群落优势种。采用Ripley'sK(d)函数分析优势种群空间分布格局和种间关联关系。结果表明,常绿阔叶林的优势树种数随大小级的增大而增加,但优势树种的聚集程度却降低。常绿灌木连蕊茶(Camellia fraterna)在幼苗、幼树中占绝对优势。在中树和大树中,以细叶青冈(Cyclobalanopsis gracilis)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和短尾柯(Lithocarpus brevicaudatus)为主,形成多优势种结构特征。连蕊茶、细叶青冈和青冈具有较稳定的显著聚集分布特征。豹皮樟(Litsea coreana var. sinensis)和短尾柯的分布格局波动较大。从整体上看,5个优势种群的分布格局都呈显著聚集分布特征。连蕊茶与细叶青冈、短尾柯、豹皮樟,以及细叶青冈与短尾柯、青冈与豹皮樟都有较强的物种空间依赖性。青冈和短尾柯相互独立生长,有显著负关联性。同科、属的细叶青冈和青冈也表现出显著负关联性。研究认为,种间关联关系具有传递性,可以从已知3个种的两对种间关联关系推出第三对种间关联关系。已知种间关联关系越显著,且尺度范围越宽,那么种间关联关系传递的稳定性也越高。结果认为,常绿阔叶树种是天目山国家级自然保护区常绿阔叶林群落的优势种,优势种均呈显著聚集分布,多数优势种间有较强的种间关联性。     

Spatial patterns and associations of four species in an old-growth temperate forest

The spatial pattern of a tree species is an important characteristic of plant communities, providing critical information to explain species coexistence. The spatial distribution and association of four different successional species were analyzed among different life-history stages in an old-temperate forest. Significant aggregation patterns were found, and the degree of aggregation decreased with the scales and life-history stages. Significant interspecific spatial associations were detected. In comparing the relationships among the different life-history stages, positive associations were found at small scales in all of the juvenile species pairs. In the adult stage, negative associations were detected in coniferous vs. deciduous species pairs, while the deciduous species pairs, which have identical resource requirements, showed a positive association in this study. The coniferous species pairs showed a positive association at small scales. We infer that seed dispersal, competitive ability, or the requirement for specific topographic and light environments may contribute to the coexistence of these species.     

Spatiotemporal changes of beetle communities across a tree diversity gradient

Aim Plant and arthropod diversity are often related, but data on the role of mature tree diversity on canopy insect communities are fragmentary. We compare species richness of canopy beetles across a tree diversity gradient ranging from mono‐dominant beech to mixed stands within a deciduous forest, and analyse community composition changes across space and time. Location Germany’s largest exclusively deciduous forest, the Hainich National Park (Thuringia). Methods We used flight interception traps to assess the beetle fauna of various tree species, and applied additive partitioning to examine spatiotemporal patterns of diversity. Results Species richness of beetle communities increased across the tree diversity gradient from 99 to 181 species per forest stand. Intra‐ and interspecific spatial turnover among trees contributed more than temporal turnover among months to the total γ‐beetle diversity of the sampled stands. However, due to parallel increases in the number of habitat generalists and the number of species in each feeding guild (herbivores, predators and fungivores), no proportional changes in community composition could be observed. If only beech trees were analysed across the gradient, patterns were similar but temporal (monthly) species turnover was higher compared to spatial turnover among trees and not related to tree diversity. Main conclusions The changes in species richness and community composition across the gradient can be explained by habitat heterogeneity, which increased with the mix of tree species. We conclude that understanding temporal and spatial species turnover is the key to understanding biodiversity patterns. Mono‐dominant beech stands are insufficient to conserve fully the regional species richness of the remaining semi‐natural deciduous forest habitats in Central Europe, and analysing beech alone would have resulted in the misleading conclusion that temporal (monthly) turnover contributes more to beetle diversity than spatial turnover among different tree species or tree individuals.