太白山锐齿栎林物种-多度分布格局

以太白山1.5 hm²的锐齿栎原始林和次生林样地中环境因子和胸径≥1 cm的木本植物调查数据为基础,采用统计模型(对数正态模型)、生态位模型(Zipf模型、断棍模型、生态位优先模型)和中性模型,拟合了锐齿栎群落的物种多度分布。结果表明: 太白山锐齿栎林物种多度分布格局受到生境异质性的影响。其中,地形因子对原始林物种分布影响较大,在凹凸度较大的生境中,物种分布同时受到中性过程和生态位过程的影响,但中性过程发挥的作用较小;而在凹凸度较小的生境中,中性模型被拒绝,物种的多度分布符合生态位理论的假设。在群落坡度大的区域,群落中生态位过程和中性过程同等重要;而在坡度较小的平缓区域,生态位分化对群落物种分布的影响较大。在次生林中,影响物种分布的因素主要是土壤养分。在次生林土壤速效磷含量高的生境中,生态位过程是影响群落物种分布的主要生态学过程;而在土壤速效磷含量低的生境中,中性过程和生态位过程在群落物种分布中同时存在。太白山锐齿栎林物种多度分布格局存在明显的尺度效应。原始林在20 m×20 m尺度上,生态位模型和中性模型都能预测物种多度分布,而在40 m×40 m和70 m×70 m尺度上,生态位过程可解释物种多度分布格局。在次生林样地20 m×20 m、40 m×40 m、70 m×70 m尺度上,生态位过程和中性过程共同作用于物种的分布,但是生态位过程更为重要。可见,除了尺度和生境异质性外,原始林与受干扰的次生林中的物种多度分布也存在明显的差异。     

太白山锐齿栎林群落结构特征

秦岭山脉是我国乃至全球生物多样性热点地区,植被资源丰富,物种多样性高。为了研究秦岭植被恢复过程中的多样性维持机制,参照CTFS样地建设方案,于2016年秋在秦岭主峰太白山北坡的锐齿栎次生林和原始林中各建立了1块100 m×150 m固定监测样地。本文以样地中所有胸径(DBH)≥1 cm的木本植物数据为基础,分析了2块样地中群落组成及结构特征。结果表明: 锐齿栎次生林和原始林样地所监测木本植物分别为2839和2840株,隶属于29科45属65种和21科37属47种,其中,偶见种和稀有种的比例分别为38.4%和24.6%、40.4%和19.2%,且均以北温带分布的植物种类居多,分别占总属数的46.6%和48.7%。2块样地中,建群种锐齿栎径级结构均呈单峰型;水榆花楸、青榨槭、四照花和三桠乌药主要伴生种的径级结构均呈倒“J”型,表明群落内主要树种都能很好地完成种群的生活史。双相关g(r)函数分析表明,在r=10 m的范围内,2块样地中的主要优势种在<2 m的尺度中聚集程度最强;随着尺度的增加,聚集程度逐渐减弱,当尺度增大到某一值时,物种呈随机或均匀分布格局。次生林和原始林的平均角尺度分别为0.56和0.58,群落整体处于聚集分布状态,并且次生林群落及主要优势种的平均角尺度均小于原始林,说明次生林样地中物种的聚集程度比原始林弱;次生林和原始林的平均大小比数均为0.47,整体林分处于中庸状态;平均混交度分别为0.70和0.57,属于强度和中度混交。干扰导致群落的物种丰富度、群落稳定性和林木空间分布格局发生变化。因此,受干扰的森林群落在植被恢复过程中,必须考虑种间相互作用、生境异质性对物种共存的影响和群落结构的动态变化。