山地常綠落葉闊葉林空間異質(zhì)性研究.pdf

1、空間異質(zhì)性是生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)極為重要的理論問題，也是生態(tài)學(xué)家研究不同尺度的生態(tài)系統(tǒng)功能和過程中最感興趣的問題。由于森林群落在結(jié)構(gòu)、功能上的異質(zhì)性及在時(shí)空上的動態(tài)變化，加之表達(dá)的多樣化，使得群落異質(zhì)性度量變得非常困難，所以本研究以四川省雅安天全縣白沙河景區(qū)天然亞熱帶山地常綠落葉闊葉林為研究對象，采用樣地調(diào)查方法，設(shè)立1個(gè)100 m×100 m樣地，采用傳統(tǒng)的羅盤儀對樹體的空間位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，通過不同的分析方法，從林分局部和整體出發(fā)，開展

2、了常綠落葉闊葉林空間異質(zhì)性研究。其結(jié)果如下： (1)運(yùn)用兩參數(shù)Weibull方程對林分進(jìn)行分層模擬，能更好地分析林分樹體大小(tree sizes)的結(jié)構(gòu)；H≥10m層對林分樹體大小的結(jié)構(gòu)起主導(dǎo)作用；運(yùn)用Weibull方程對林分密度進(jìn)行模擬，反映天然林在一定地域空間范圍內(nèi)也呈連續(xù)分布狀態(tài)。 (2)在0-75m范圍內(nèi)不同層的空間格局(全林、H<10m層、H≥10m層)呈規(guī)則分布且趨于隨機(jī)分布，不同樹種的空間點(diǎn)格局亦呈規(guī)則分

3、布且趨于隨機(jī)分布；通過Ripley’s K函數(shù)分析，不同層、不同樹種在每個(gè)空間格局下都存在多個(gè)尺度轉(zhuǎn)折點(diǎn)，表明與林分的結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境有密切的關(guān)系。 (3)通過半方差函數(shù)分析，表明林分的DBH、BA的空間自相關(guān)范圍狹窄，在45°方向上空間變異性表現(xiàn)明顯。 (4)各樹種的林分?jǐn)嗝娣e增長量的時(shí)間序列以AR(2)為主，且林分林木斷面積增長量在1986-1991年，1986-1996年，1986-2001年，1986-2006年，

4、在45°方向上空間變異較為明顯；林木生物量有較強(qiáng)的空間變異，且在45°和97°方向最為明顯。 (5)冠層下散射的光通量密度(PPFDDiffuse[J)與空隙度(Gapfraction)、開度(Openness)和葉面積指數(shù)(LAI)有極強(qiáng)的線性相關(guān)關(guān)系；通過半方差分析，冠層下散射的光通量密度(PPFDDi ffuseU)、葉面積指數(shù)(LAI)、叢生指數(shù)(ChlmpFact)具有較高的異質(zhì)性，而林分冠層結(jié)構(gòu)指數(shù)(空隙度、開度)的

5、空間變異較差。同時(shí)，結(jié)果證明了光環(huán)境對林分冠層結(jié)構(gòu)空間依賴的重要性，也強(qiáng)調(diào)了單次數(shù)據(jù)的局限性，光能利用的長時(shí)間觀測和實(shí)驗(yàn)手段對林分結(jié)構(gòu)研究是必須的。 (6)山地常綠落葉闊葉林、常綠落葉闊葉林次生林和人工林(柳杉、杉木林)之間的土壤有機(jī)質(zhì)含量差異性明顯。山地常綠落葉闊葉林土壤有機(jī)質(zhì)具有較大的空間自相關(guān)距，土壤有機(jī)質(zhì)含量分布趨于大塊狀變異，在45°和90°這兩個(gè)方向上的變異最大。 (7)在0-100m的尺度下，H、E具有負(fù)空

6、間自相關(guān)性，但這種空間自相關(guān)性不明顯；H、E在各個(gè)方向上異質(zhì)性表現(xiàn)不明顯，在整個(gè)尺度上具有恒定的變異。 (8)在全尺度下，通過主軸鄰距法對林分環(huán)境異質(zhì)性的空間分析是可行的。PCNM的分析表明，土壤有機(jī)質(zhì)、胸高斷面積、林分密度、空隙度和開度與PCNM在小尺度上是十分顯著的；多樣性指數(shù)、土壤有機(jī)質(zhì)、斷面積、林分密度、空隙度和開度在中大尺度呈顯著狀態(tài)。 (9)相關(guān)分析表明，林分結(jié)構(gòu)因子和冠層光因子相關(guān)性明顯，它們與PCNM變量