灵空山天然油松、辽东栎种群动态与空间格局分析

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为了更深入的了解植物群落的发展动态、物种多样性的维持机制、物种空间分布格局等方面,于2011年采用CTFS (Centre for Tropical Forest Science)样地建立标准在山西省灵空山自然保护区实验区建立4hm2永久固定监测样地。本课题以油松(Pinus tabulaeformis)、辽东栎(Quercus wutaishanica)为研究对象,从两个种群的年龄结构与动态、幼树幼苗的空间分布格局及关联性两个方面说明群落的演替动态,分析群落的稳定程度和发展趋势。通过生存分析理论,分别分析了油松和辽东栎种群的径级结构、树高和胸径(基径)的关系、静态生命表,绘制了存活曲线。结果表明:1.油松的年龄结构呈基部宽、顶部窄的金字塔型,目前处于增长状态;辽东栎呈两头小中间大的纺锤型,目前处于稳定状态。2.油松和辽东栎种群的树高和胸径(基径)的相关关系方程分别为y=5.14211n(x)-0.8873和y=4.52641n(x)-0.64。3.油松和辽东栎种群的最高生命期望值都出现在死亡率最高的龄级之后,且极大值与死亡密度最小值相对应,说明在经过自然筛选和种内竞争之后,存活下来的幼苗幼树具有较强的生命期望寿命。4.油松和辽东栎种群的存活曲线都呈Deevey-Ⅱ型,可视为稳定种群。5.通过生存分析,认为油松种群动态为前期增长、中期稳定,后期衰退;辽东栎为种群动态为前期衰退,中期增长,后期稳定。采用R语言,分析了两个物种幼树幼苗的空间分布格局,结果表明:油松的幼树和幼苗的分布呈现一定的互补性;辽东栎幼苗在大部分空间内分布较聚集,而幼树由于数量较少,因此辽东栎幼树幼苗整体上的分布与幼苗的分布相对一致;两个物种的幼苗分布呈现一定的聚集性和空间互补性,幼树则无明显的聚集分布,表现出较好的一致性。采用点格局分析方法O-ring统计,分析了两个物种幼树幼苗的空间格局及关联性。结果表明:1.油松幼苗和辽东栎幼树在小尺度内呈现明显的聚集性,在较大尺度内呈随机分布;油松幼树与辽东栎幼苗的格局分布相对不稳定。2.从空间关联性可以看出,两个物种的幼苗和幼树基本都是在小尺度上表现为正关联,其他尺度上表现为无关联。经过研究,结果表明:目前灵空山油松-辽东栎针阔叶混交林属于油松作为主体的群落类型,处于从针阔叶混交林向阔叶林演替的中间阶段。
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