不同套种模式马尾松群落学特征对比研究

论文摘要

本研究主要应用数量统计学方法对福建省顺昌埔上国有林场4种马尾松不同套种经营模式群落的群落学特征进行对比分析,包括植物的物种组成及植物区系特征、群落不同层次主要物种的数量特征、物种多样性特征、群落乔木层主要物种空间分布格局、群落乔木层径级、高度级结构与分布规律、群落主要种群竞争等多方面进行研究,主要结果研究如下：(1)在群落物种组成与群落植物区系特征研究方面,结果表明,4种套种模式下的群落中物种共101种(含变种),隶属58科93属。所研究的套种群落中主要物种科的分布类型共有11类,其中包含科数最多的是泛热带分布,包含11科,其次为世界分布,包含10科。群落属的区系有17种分布类型,其中泛热带分布有13属,其次为世界分布型。总体来看,整个群落包含的科与属的地理分布主要偏向热带、亚热带类型的地理分布。(2)在群落林内主要物种重要值分析,结果表明,群落1、2、4的乔木层优势种都为马尾松,只有群落3优势种群为杉木,马尾松数量很少。4种群落灌木层主要物种重要值特点为,群落3和4灌木层中重要值大于10%的物种数量最多,群落1、2的较少。4种套种模式群落的草本层主要物种重要值最大的物种都为铁芒萁,且生长迅速。(3)对群落物种多样性进行比较分析,结果表明,乔木层方面,4种套种模式中群落2包含物种最多,共11种,而其他3个群落只有9种,物种多样性相对较低。群落的物种多样性存在较明显差异,乔木层物种多样性顺序为：群落1>群落2>群落4>群落3；在灌木层方面,物种多样性表现为群落1>群落3>群落4>群落2；草本层上看物种多样性很明显地有群落1>群落2>群落3>群落4的规律；群落整体的物种多样性表现为群落1>群落2>群落4>群落3。(4)4个群落的乔木径级分布规律为随径级级数的增大迅速下降而后趋于平缓,且底层极宽说明这4个群落都是潜力比较大的增长型群落。4个群落整个乔木层平均胸径大小顺序为：群落2(20.233cm)>群落1(16.661cm)>群落4(11.767cm)>群落3(6.081cm)。各径级分享度无明显规律。乔木层平均高度相差较大,大小顺序为：群落2(12.86m)>群落1(11.51m)>群落4(8m)>群落3(4.76m)。采用贝塔分布、对数正态分布、加码分布、威布尔分布、正态分布等模型对4个群落乔木层径级与高度级结构进行拟合,效果理想。(5)采取不同空间分布格局指标和尺度进行分析,结果存在一定的差异,但偏差不大。从尺度上看,群落1马尾松、群落3马尾松与群落4单性木兰的空间分布格局受尺度效应影响较大。群落1红豆杉、群落2杉木、群落2的马尾松、群落3的单性木兰、群落4的马尾松等种群不受尺度、指标的影响,结果均较为一致。整体上看,所有种群中聚集分布和均匀分布较多,随机分布格局很少,这也比较符合人工林种群的经营模式。(6)运用Hegyi单木竞争指数模型可以较好地估计埔上林场内马尾松等主要优势种群种内和种间竞争强度。各群落最优势种群的CI指数值排列顺序为：Ⅰ红豆杉>Ⅳ单性木兰>Ⅲ杉木>Ⅰ马尾松>Ⅱ马尾松>Ⅲ马尾松>Ⅳ马尾松。种内竞争指数排序为：Ⅲ杉木>Ⅳ单性木兰>Ⅱ马尾松>Ⅰ红豆杉>Ⅰ马尾松>Ⅳ马尾松>Ⅲ马尾松。Ⅰ红豆杉和Ⅳ单性木兰种群种间竞争指数值最大,其他种群的种间竞争强度都很小。对竞争指数和对象木胸径大小的关系进行回归分析,发现竞争指数与对象木胸径最符合韦布尔函数模型且达到极显著水平。(7)采用多种模型对马尾松个体的各部分组成、灌木层和草本层的生物量进行了模型拟合,效果极显著。4种套种类型群落马尾松种群林分生物量的大小排序都为：群落2>群落1>群落4>群落3。且都是树干>树枝>树根>树皮>树叶。树干的生物量占总生物量的比例最大,其次为枝。马尾松各个组分生产力水平大小普遍表现为树干>树枝>树根>树皮>树叶,且树干生产比重最大。灌木层上看,生物量的大小顺序为：群落3>群落2>群落4>群落1,草本层生物量总体表现为群落2>群落1>群落4>群落3。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 引言
• 1.2 群落学研究现状与发展
• 1.2.1 植物群落学的研究对象和内容
• 1.2.2 世界植物群落学研究的历史
• 1.2.3 世界植物群落学研究的发展
• 1.2.4 中国植物群落学研究的历史和发展
• 1.3 群落学相关研究综述
• 1.3.1 植物区系特征
• 1.3.2 群落数量特征
• 1.3.3 物种多样性
• 1.3.4 种群空间分布格局
• 1.3.5 林分结构特征
• 1.3.6 种群竞争
• 1.3.7 生物量与生产力
• 1.4 马尾松一般特征、研究意义与技术路线
• 1.4.1 马尾松一般特征及分布
• 1.4.2 研究意义
• 1.4.3 技术路线
• 2 研究区概况
• 2.1 顺昌县基本概况
• 2.2 埔上国有林场及样地概况
• 3 研究方法
• 3.1 外业调查
• 3.2 研究方法与数据处理
• 3.2.1 物种数量特征分析方法
• 3.2.2 物种多样性的测度方法
• 3.2.3 种群空间分布格局测定方法
• 3.2.4 乔木层树种径级与高度级分布特征
• 3.2.5 种群竞争研究
• 3.2.6 生物量与生产力研究
• 4 结果与分析
• 4.1 群落物种组成与区系特征
• 4.1.1 群落外貌特征和物种组成
• 4.1.2 种子植物科、属的区系特征分析
• 4.2 不同套种模式群落物种数量特征
• 4.2.1 乔木层主要物种重要值
• 4.2.2 灌木层主要物种重要值
• 4.2.3 草本层主要物种重要值
• 4.3 不同套种模式群落物种多样性研究
• 4.3.1 乔木层物种多样性分析
• 4.3.2 灌木层与草本层物种多样性比较
• 4.3.3 群落总体物种多样性比较
• 4.4 不同套种模式种群空间分布格局研究
• 4.5 不同套种模式群落乔木径级、高度级结构及其分布规律
• 4.5.1 群落乔木径级结构分析
• 4.5.2 群落乔木高度级结构分析
• 4.5.3 群落乔木胸径和树高各类模型拟合
• 4.6 不同套种模式种群竞争指数研究
• 4.6.1 不同套种模式各种群种内与种间竞争指数比较
• 4.6.2 不同套种模式各种群种内种间竞争指数比例分配
• 4.6.3 马尾松种群竞争指数模型拟合
• 4.7 不同套种模式生物量与生产力研究
• 4.7.1 马尾松单株生物量的预估模型
• 4.7.2 马尾松个体生物量的分布规律
• 4.7.3 马尾松生物量的结构特征
• 4.7.4 马尾松种群生产力研究
• 4.7.5 林下植被生物量研究
• 4.7.6 不同套种模式马尾松林总体生物量
• 5 结论与建议
• 5.1 主要结论
• 5.1.1 群落物种组成与区系特征
• 5.1.2 不同套种模式群落主要物种重要值特征
• 5.1.3 不同套种模式群落物种多样性特征
• 5.1.4 不同套种模式群落乔木径级、高度级结构特征
• 5.1.5 不同套种模式群落主要物种空间分布格局
• 5.1.6 不同套种模式优势种群竞争研究
• 5.1.7 不同套种模式马尾松林生物量与生产力研究
• 5.2 讨论
• 5.3 存在问题与建议
• 5.3.1 存在问题
• 5.3.2 建议
• 参考文献
• 致谢