天山雪嶺云杉8ha森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地的群落動(dòng)態(tài)及其影響因素.pdf

1、大型森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地及其網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)自1980年由Stephen Hubbell推動(dòng)以來在全球迅速推進(jìn)，在森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地上開展的大量工作很好地闡釋了諸如群落建成與維持機(jī)制等生物多樣性領(lǐng)域的核心科學(xué)問題。地處我國(guó)西北干旱區(qū)的天山雪嶺云杉森林，以雪嶺云杉（Picea schrenkiana）為單優(yōu)樹種，林下灌木稀疏，群落構(gòu)成單一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是探究單優(yōu)群落動(dòng)態(tài)特征及其影響因素的理想試驗(yàn)場(chǎng)。本文基于天山雪嶺云杉8ha森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地的2009年

2、和2014年兩次調(diào)查數(shù)據(jù)，分析了雪嶺云杉群落的物種變動(dòng)情況、死亡率、補(bǔ)員率等群落動(dòng)態(tài)，探討了地形、土壤性狀等環(huán)境因子對(duì)該種群動(dòng)態(tài)的影響，利用“案例-對(duì)照”設(shè)計(jì)的方法檢驗(yàn)了雪嶺云杉種群的密度制約效應(yīng)。主要研究結(jié)果如下：
　　1.2009-2014年天山中部8ha森林動(dòng)態(tài)樣地物種數(shù)量由8種減少至6種，DBH≧1cm的個(gè)體數(shù)從11835株減少到11050株；5年間樣地內(nèi)死亡個(gè)體為1044株，死亡率為8.82％，補(bǔ)員個(gè)體為259株，補(bǔ)員率

3、為2.19%。
　　2.兩次調(diào)查中雪嶺云杉（Picea schrenkiana）、黑果小檗（Berberis heteropoda）、剛毛忍冬（Lonicera hispida）、天山花楸（Sorbus tianschanica）4種木本植物在徑級(jí)結(jié)構(gòu)上均呈明顯的倒"J"型，表明天山云杉森林群落處于增長(zhǎng)階段，總體上更新良好。雪嶺云杉死亡率在徑級(jí)為2.5cm-5cm時(shí)最高，隨著徑級(jí)的增加個(gè)體死亡率逐漸減少，徑級(jí)超過22.5cm時(shí)，個(gè)

4、體死亡率為0，可見DBH≧22.5cm為雪嶺云杉能穩(wěn)定生長(zhǎng)的臨界值。
　　3.根據(jù)對(duì)于樣地內(nèi)土壤樣品采集和測(cè)試分析發(fā)現(xiàn)，樣地內(nèi)土壤養(yǎng)分和土壤酶的變異性較大，隨著土壤剖面深度的增加土壤養(yǎng)分含量和土壤酶活性逐漸降低。通過Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，土壤全氮和全磷呈極顯著正相關(guān)（R2=0.672，P<0.01），土壤脲酶活性和過氧化氫酶活性呈極顯著負(fù)相關(guān)（R2=-0.421，P<0.01）。通過普通克里金差值分析可知土壤養(yǎng)分和土壤酶在

5、樣地中呈現(xiàn)不同的分布狀態(tài)。
　　4.雪嶺云杉種群動(dòng)態(tài)特征與環(huán)境因子的RDA排序效果比較顯著，前兩個(gè)排序軸對(duì)種群動(dòng)態(tài)特征和環(huán)境因子關(guān)系的累計(jì)解釋量高達(dá)96.1%，林分郁閉度、海拔和纖維素酶顯著影響種群的動(dòng)態(tài)特征。逐步線性回歸分析顯示樣方坡度、郁閉度、海拔是影響種群存活最重要的環(huán)境因子，種群死亡主要受到樣方郁閉度的影響，種群補(bǔ)員個(gè)體主要受到海拔和土壤氮含量的影響。
　　5.運(yùn)用空間點(diǎn)格局分析法分析了優(yōu)勢(shì)種雪嶺云杉的空間分布格局。

6、在不剔除生境異質(zhì)性時(shí)，雪嶺云杉幼齡樹和中齡樹在0–40 m尺度上主要呈現(xiàn)聚集分布，且聚集分布的強(qiáng)度隨著尺度的增大呈顯著下降趨勢(shì)。用“案例–對(duì)照”設(shè)計(jì)的方法，排除生境異質(zhì)性影響后發(fā)現(xiàn)雪嶺云杉幼樹和中齡樹在0–40 m尺度上呈現(xiàn)相對(duì)于老齡樹有額外的聚集，隨著徑級(jí)的增大，這種額外的聚集強(qiáng)度逐漸減小，即表現(xiàn)出密度制約效應(yīng)。說明雪嶺云杉空間格局受到密度制約效應(yīng)的影響。并且通過對(duì)不同生活史階段空間關(guān)聯(lián)性研究發(fā)現(xiàn)幼齡樹和老齡樹樹、中齡樹和老齡樹在0-