浙江景寧針闊混交林群落結(jié)構(gòu)、種間關(guān)聯(lián)性與生態(tài)位

浙江景寧針闊混交林群落結(jié)構(gòu)、種間關(guān)聯(lián)性與生態(tài)位

森林群落結(jié)構(gòu)是研究生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)過程和維持機(jī)制的基礎(chǔ)。生態(tài)位寬度反映了物種對生境條件的適應(yīng)狀況和物種的分布區(qū)間針闊混交林是針葉林向闊葉林（落葉或常綠）過渡的森林植被類型，受不同區(qū)域、干擾程度、營林措施等影響，不同區(qū)域的針闊混交林群落結(jié)構(gòu)存在明顯的差異。因此，研究針闊混交林的群落結(jié)構(gòu)、種間關(guān)聯(lián)性與生態(tài)位，有利于了解森林生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)和演替進(jìn)程。浙江景寧針闊混交林群落為培育黃山松大徑材樹種，早期存在一定程度的撫育和經(jīng)營管理，受人為干擾程度相對較嚴(yán)重。后期通過封山育林，自然演替更新，逐漸由楓香樹、木荷等闊葉樹種侵入黃山松林形成次生針闊混交林群落，對研究浙江省針闊混交林的演替動態(tài)具有代表性。本研究以景寧1hm1材料和方法1.1自然氣熱條件研究區(qū)域位于浙江省景寧畬族自治縣東南部草魚塘林場內(nèi)（東經(jīng)119°38′′28″～119°41′12″、北緯27°54′4″～27°55′48″），屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，沿海山地濕潤氣候型，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，自然氣熱條件十分優(yōu)越。年平均氣溫12.8℃，1月份平均氣溫2.8℃，7月份平均氣溫22.6℃。無霜期196d左右。年日照時數(shù)1617.6h，大于0℃的年積溫6401.4℃，大于10℃年積溫5493.5℃。年降水量1918mm。森林覆蓋率96.85%，主要樹種為黃山松（Pinustaiwanenrsis），杉木（Cunninghamialanceolata）、馬褂木（Liriodendronchinense），小葉青岡（Cyclobalanopsismyrsinifolia）等。1.2固定樣本區(qū)域和群落研究2018年5～7月，在浙江景寧草魚塘，建立1個1hm1.3數(shù)據(jù)處理和分析1.3.1森林群落優(yōu)勢指標(biāo)重要值（IV）是綜合展現(xiàn)出不同物種在森林群落中所占據(jù)的地位和發(fā)揮作用的關(guān)鍵指標(biāo)各個物種的重要值=（相對多度+相對頻度+相對顯著度）/3。1.3.2種間關(guān)聯(lián)度分析將針闊混交林樣地調(diào)查數(shù)據(jù)按物種在樣方中存在與否轉(zhuǎn)化為0（不存在）、1（存在）形式的二元數(shù)據(jù)矩陣。采用方差比率（VR）法測定樣地內(nèi)植物種間的總體關(guān)聯(lián)性，采用統(tǒng)計(jì)量W來檢驗(yàn)VR值偏離1的顯著程度。公式如下：式中：P采用Yates校正的χ式中：N為樣方總數(shù)；a為兩個物種均出現(xiàn)的樣方數(shù)；b、c分別為僅有1個物種出現(xiàn)的樣方數(shù)；d為2個物種均未出現(xiàn)的樣方數(shù)。當(dāng)ad>bc時為正聯(lián)結(jié)；ad<bc時為負(fù)聯(lián)結(jié)。若χ1.3.3生態(tài)位重疊的影響由于無法確定樣地內(nèi)資源狀態(tài)的豐富度和可獲得性，故而選用對豐富的資源有更大權(quán)重的Levins式中：n為資源軸個數(shù)，即喬木調(diào)查樣方數(shù)；O當(dāng)兩個物種（或其它生物單元）占據(jù)相同的資源或其它環(huán)境變量（如：食物、空間等）時，就會發(fā)生生態(tài)位重疊（nicheoverlap）。如果兩個物種具有完全一致的生態(tài)位，稱為完全重疊（completeoverlap）；如果兩個物種的生態(tài)位完全不同，則沒有重疊（nooverlap）；通常生態(tài)位僅部分重疊（partialoverlap），即一部分資源是被共同利用的，而其它部分則是被各自所占據(jù)。采用R2結(jié)果與分析2.1針闊混交林樣地的生長狀況及徑級分布浙江景寧1hm樣地中有11個物種的重要值大于2（表1），這11個物種的個體數(shù)和胸高斷面積分別占總個體數(shù)和總胸高斷面積的96.7%和97.5%。重要值前5位的物種依次為黃山松、鵝掌楸、楓香樹、杉木、木荷，分別占樣地內(nèi)總個體數(shù)的75.7%和總胸高斷面積的83.1%。從針闊混交林樣地的徑級結(jié)構(gòu)可以看出，樣地的平均胸徑為5.10cm，整體徑級分布呈明顯的倒“J”型（圖1）。小徑級（1.0cm≤DBH≤5cm）個體數(shù)量最多，共計(jì)2745株，占個體總數(shù)的62.7%；徑級DBH<10cm的個體為3908株，占總個體數(shù)的89.3%；較大徑級（DBH≥20cm）個體較少，僅33株，占總個體數(shù)的0.75%。2.2個極顯著相關(guān)的種對對基于Spearman秩相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，在針闊混交林群落中，共有42個極顯著正相關(guān)的種對，15個顯著正相關(guān)的種對，56個極顯著負(fù)相關(guān)的種對，43個顯著負(fù)相關(guān)的種對，不顯著相關(guān)的有15個（圖2）。從針闊混交林樣地主要樹種種間關(guān)聯(lián)度網(wǎng)絡(luò)圖可以看出（圖3），大部分樹種間存在顯著的相關(guān)關(guān)系。小葉青岡與苦櫧和厚樸、厚樸與檫木和杉木、山槐與鵝掌楸、南方泡桐與枹櫟等存在顯著的負(fù)相關(guān)性，小葉青岡與杉木和南方泡桐、馬尾松與香椿和檫木、甜櫧與南方紅豆杉等存在顯著的正相關(guān)性。2.3樹種生態(tài)位重疊紅豆樹、鵝掌楸、黃山松、楓香樹和厚樸是生態(tài)位寬度最大的5個樹種，這與物種的重要值和多度排序相類似，但存在一定的差異。共有25對樹種之間不存在生態(tài)位重疊（生態(tài)位重疊指數(shù)為0），共有29對樹種間存在生態(tài)位弱重疊（0<生態(tài)位重疊指數(shù)<0.2），共有66對樹種間存在生態(tài)位中等重疊（0.2≤生態(tài)位重疊指數(shù)<0.6），共有45對樹種間存在生態(tài)位強(qiáng)重疊（0.6≤生態(tài)位重疊指數(shù)<0.99），共有6對樹種間存在生態(tài)位完全重疊（生態(tài)位重疊指數(shù)為1）。景寧草魚塘1hm3討論3.1物種組成和群落結(jié)構(gòu)景寧草魚塘1hm3.2化發(fā)展過程中群落的穩(wěn)定性群落主要種群間總體關(guān)聯(lián)度反映了在植被動態(tài)變化發(fā)展過程中群落的穩(wěn)定性。種間正聯(lián)結(jié)表示物種對生境的要求相似，有利于形成不同物種之間能夠穩(wěn)定、協(xié)調(diào)共存的搭配關(guān)系，促進(jìn)群落的正向發(fā)展3.3黃山松屬植物群落黃山松在喬木層樹種中具有最大的生態(tài)位寬度，這是因?yàn)槠湎补?、耐貧瘠、喜微酸性土壤等生長特性有利于黃山松在景寧草魚塘微酸性土壤中廣泛分布，并且作為早期植被恢復(fù)的先鋒樹種，經(jīng)過長時間演替，黃山松種群大徑級個體逐漸增多，在群落中占據(jù)優(yōu)勢地位。小葉青岡、紅豆樹、厚樸、木荷、楓香樹、鵝掌楸均為稍耐陰、耐貧瘠、適應(yīng)力較強(qiáng)的植物，具有較大的生態(tài)位寬度，能廣泛的分布在群落中，占據(jù)大多數(shù)資源。當(dāng)某一物種具有更大的生態(tài)位寬度時，對各類資源的利用能力越強(qiáng)，越容易在逆境中存活景寧1hm4不同混交類型植被的生態(tài)位重疊度浙江景寧針闊混交林群落處于次生針闊混交林向常綠闊葉林快速演替階段。物種組成較為簡單，群落結(jié)構(gòu)相對單一，闊葉樹種更新較為良好。闊葉樹種與針葉樹種間存在較顯著的種間相關(guān)聯(lián)結(jié)，植物種間存在較強(qiáng)的相互依賴或競爭趨勢。喬木層中黃山松生態(tài)位寬度最大，在時空上占據(jù)著優(yōu)勢地位。小葉青岡、紅豆樹、厚樸、木荷、楓香樹、鵝掌楸均為稍耐陰、耐貧瘠、適應(yīng)力較強(qiáng)的植物，具有較大的生態(tài)位寬度，能更好的利用資源和空間。針闊混交林樣地優(yōu)勢物種的生態(tài)位重疊度較高，大部分物種間的競爭較強(qiáng)，對資源利用的相似程度高。