戴云山主峰北坡不同海拔梯度植物群落特征的研究

论文摘要

以戴云山主峰北坡植物群落为研究对象,以群落生态学为理论基础,以数量生态学为研究方法,对戴云山主峰北坡植物群落特征及对海拔梯度响应机制进行研究。旨在掌握戴云山北坡植物群落的物种组成、群落结构及数量特征、植物区系特征、主要种群生态位特征和物种多样性特征,为戴云山国家级自然保护区的植被综合管理、生物多样性保护及中亚热带地区的森林经营提供理论依据,为中亚热带山地生物多样性的垂直格局研究提供科学基础。具体研究结果:（1）戴云山国家级自然保护区北坡群落共有维管植物60科118属220种,其中蕨类植物有9科11属13种,裸子植物有4科6属7种,被子植物有47科101属200种;被子植物中,双子叶植物有43科90属187种,单子叶植物有4科11属13种。植物种类集中在壳斗科、樟科、山茶科、杜鹃花科、冬青科、蔷薇科、茜草科、山矾科等,是北坡群落维管植物的主要组成部分。（2）北坡物种所属科的分布区类型中,以泛热带分布（T2）成分为主,其次是世界分布（T1）,温带区系成分（Tw）以北温带分布型（T8）为主。北坡物种所属属的分布区类型中,世界分布属有11属14种,随海拔升高没有明显规律,但其所占比重在海拔1600 m以上急剧上升;热带、亚热带区系成分有58属126种,所占比重随海拔升高呈递减格局;温带区系成分44属75种,所占比重随着海拔的升高整体呈递增格局。（3）基于植物区系成分的聚类分析结果表明:北坡群落可分为常绿阔叶林（海拔600-1200 m）、针阔混交林（海拔1300-1400 m）、温性针叶林（海拔1500）和山地灌丛（海拔1600-1800 m）。（4）北坡乔木的径级结构在各海拔梯度呈现出有规律的变化,径级分布趋势基本一致,各海拔梯度群落类型乔木的径级基本上均呈“L”型分布。（5）北坡不同海拔乔木高度级内个体数的分布趋势为:随高度级的增加,个体数大体呈下降趋势。群落乔木层优势种群的高度级失稳率,显示出整个群落各高度级的发展趋势,其植被特征为:具有增长性结构的优势种群朝着现有群落组成格局方向变化,整个群落处于未成熟的发展阶段。不同海拔乔木种对高度级的分享度,均随高度级的增加逐渐降低。（6）戴云山北坡群落以高位芽植物为主,种数达182种,占82.73%,多为中、小高位芽植物;其次是地下芽植物18种,占8.18%;地上芽植物,共有14种,占6.36%;地面芽植物与一年生植物最少,各有3种,各占1.36%。乔木、灌木、常绿植物、高位芽植物皆表现出随海拔的增加,物种数逐渐减少的趋势（P<0.05）;地上芽植物、地面芽植物与海拔呈正相关性（P>0.05）;草本植物、落叶植物、地上芽植物的物种数随海拔梯度的变化不显著（P>0.05）。（7）乔木层中木荷生态位宽度最大,其次是矩圆叶鼠刺、杉木、鹿角杜鹃,宽度较小的种群是黄山松与米槠;灌木层主要树种中生态宽度最大的是黄瑞木,较大的有窄基红褐柃、短尾越橘、岗柃、细枝柃、中华野海棠、矩圆叶鼠刺等,生态位宽度较小的有甜槠、溪畔杜鹃、杜茎杉、唐竹。乔木层具有生态位重叠的种对数共有54对,占总对数的81.81%,乔木层主要树种之间生态位重叠现象较为普遍,表明乔木层空间资源有限,乔木树种众多,在利用资源的方式上存在较大一致性;灌木层主要树种之间生态位重叠现象较少,表明灌木层主要树种能充分利用林下的空间和资源,在各自相对独立的生态位上生长。（8）戴云山北坡维管束植物物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数变化趋势基本一致,均为随着海拔梯度先升高后降低,然后再升高再降低;Pielou指数随着海拔的升高没有明显的变化规律。β多样性中,Sorensen指数、Jaccard指数和CD指数随着海拔升高的变化趋势基本相同,在研究区域内随着海拔的升高呈波浪状波动;Cody指数值随着海拔的升高呈逐渐下降的趋势,反映群落的差异随海拔升高而逐渐减小,群落物种丰富度逐渐下降,更少的物种导致了更低的物种更替速率。（9）对比戴云山南、北坡植物群落物种多样性沿海拔梯度变化,结果显示:物种丰富度沿海拔梯度在南北坡呈现不同的分布格局,南坡物种丰富度随海拔呈单峰分布格局,北坡物种丰富度随海拔呈双峰分布格局;南北坡α多样性指数及β多样性指数均呈现不同的分布格局。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 国内外研究综述
• 1.1.1 植物区系
• 1.1.2 高度级结构
• 1.1.3 生活型
• 1.1.4 生态位
• 1.1.5 垂直格局样地取样方法
• 1.1.6 物种多样性
• 1.2 研究内容
• 1.3 研究意义
• 1.4 研究技术路线
• 2 研究区概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 地质地貌
• 2.3 气候
• 2.4 土壤
• 2.5 水文
• 2.6 植被
• 3 研究方法
• 3.1 样地设置与调查
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 植物区系成分的划分与聚类分析
• 3.2.2 群落物种数量特征分析方法
• 3.2.3 群落乔木径级与高度级分布特征
• 3.2.4 群落生活型划分与生活型谱图的绘制
• 3.2.5 群落物种生态位的计算
• 3.2.6 群落物种多样性的分析方法
• 4 结果分析
• 4.1 戴云山北坡植物群落物种组成与区系特征
• 4.1.1 群落维管束植物种类组成
• 4.1.2 植物区系成分的海拔梯度格局
• 4.1.3 基于植物区系成分的聚类分析
• 4.2 戴云山北坡植物群落物种数量特征
• 4.2.1 群落乔木层主要物种重要值
• 4.2.2 群落灌木层主要物种重要值
• 4.2.3 群落草本层主要物种重要值
• 4.3 戴云山北坡不同海拔乔木径级的垂直分布格局
• 4.3.1 不同海拔乔木径级的结构
• 4.3.2 海拔梯度对乔木胸径生长的影响
• 4.4 戴云山北坡不同海拔乔木高度级的垂直分布格局
• 4.4.1 不同海拔乔木高度级内个体数的分布
• 4.4.2 不同海拔乔木高度级个体数结构动态评价
• 4.4.3 不同海拔乔木物种对高度级的分享度
• 4.5 戴云山北坡植物群落生活型特征
• 4.5.1 北坡群落生活型特征
• 4.5.2 群落生活型构成随海拔梯度的变化
• 4.6 戴云山北坡群落主要树种生态位特征
• 4.6.1 北坡群落主要树种生态位宽度分析
• 4.6.2 北坡群落主要树种生态位重叠
• 4.6.3 北坡群落主要树种生态位相似度
• 4.7 戴云山北坡植物群落物种多样性的垂直变化格局
• 4.7.1 物种丰富度
• 4.7.2 α多样性
• 4.7.3 β多样性
• 4.8 戴云山南、北坡植物群落物种多样性沿海拔梯度变化的差异
• 5 结论
• 6 讨论
• 参考文献
• 致谢