长白山次生杨桦林群落林木水平空间格局及其动态研究

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在20世纪初,长白山原始森林受到大规模工业采伐的强烈干扰,采伐迹地逐步演替为次生林或规划为人工林,林分组成和空间结构明显改变,生态服务功能显著降低。为了提升次生林质量促进森林可持续发展,本研究以长白山5.2 ha次生杨桦林固定监测样地为研究对象,以2009和2017年的野外调查数据为基础,利用基于不同零模型的空间点格局分析(1)研究了次生杨桦林8年间种群数量与水平空间格局动态变化;(2)分析了种群水平空间格局受生境异质性影响的程度,探讨了最优环宽,并分析去除生境异质性影响后各树种的水平空间格局;(3)分别探讨了密度制约和距离制约对种群水平空间格局的影响。主要研究结果如下:1.在种群数量与水平空间格局动态研究中发现,8年间森林群落中林木株数有所下降,各树种的死亡量与新增量为正比例关系。相较其它树种,灌木树种的新增量和死亡量都较大,该次生杨桦林正在向阔叶红松林演替。整体而言,死亡、更新个体只与小径级存活个体为正相关关系,更新个体与死亡个体之间为负相关关系。2.在生境异质性对种群水平空间格局影响的研究中,利用不同生活型和树种的成熟大树检验生境异质性,发现各树种均为显著聚集分布,反映了生境异质性在研究空间格局时的重要性。通过对比分析不同环宽对林分水平空间格局的影响,筛选出了该样地的最优环宽为3 m。在去除生境异质性的影响下,大多数树种在0–30 m尺度内的水平空间格局由聚集分布转为随机分布。3.在密度制约和距离制约对种群水平空间格局影响的研究中,发现14个被测树种均受到密度制约的影响。密度制约的发生与物种多度和同种聚集在局部尺度上的强度密切相关,随着尺度的增大,受密度制约影响的树种百分比逐渐下降。此外,随着树木径级增大,与大树的正相关性增强,即中树在大树周围相比小树呈更明显的聚集分布,倾向于分布在大树周围。
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