【摘 要】
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在自然界中,随时间的推移大多数植物的长度、径粗等特征量会出现逐渐增大或逐渐减小的变化趋势。无论随时间如何变化,这些特征量的变化幅度各不相同,这反应的就是植物各特征量之间的异速生长。近年来,由于缺乏完善的植物异速生长理论,越来越多的生态学家对此展开了研究。从不同尺度上看,植物的异速生长有不同的解释。在种群尺度上,指的是种群密度与种群平均生物量之间的异速生长关系。植物在生长过程中种群密度的变化会影响种
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在自然界中,随时间的推移大多数植物的长度、径粗等特征量会出现逐渐增大或逐渐减小的变化趋势。无论随时间如何变化,这些特征量的变化幅度各不相同,这反应的就是植物各特征量之间的异速生长。近年来,由于缺乏完善的植物异速生长理论,越来越多的生态学家对此展开了研究。从不同尺度上看,植物的异速生长有不同的解释。在种群尺度上,指的是种群密度与种群平均生物量之间的异速生长关系。植物在生长过程中种群密度的变化会影响种群的平均生物量,这就是种群的自疏过程。在个体尺度上,指的是植株各特征量之间的异速生长关系。植株个体在生长过程中长度、径粗等特征量之间的增长比例关系,一般用分形维数来描述。本文以崇礼山区的草本和灌木为研究对象,结合异速生长方程,利用回归拟合和方差分析等统计学方法,探索了不同尺度下草本和灌木各特征量之间异速生长的幂指数变化规律。主要结论如下:(1)在种群尺度下,草本的自疏幂指数在不同丰富度下有所差异。这是因为在草本群落中,草本的种群密度越大对种群产生的抑制作用就越强,与丰富度和种群密度无直接联系;(2)草本生长区域内分布着乔木、灌木等植物,这些植物与草本共同竞争资源,对草本的自疏幂指数产生影响。同时草本之间的种间竞争也会影响草本种群的自疏幂指数。方差分析表明,林地类型和物种丰富度不影响草本种群的自疏幂指数;(3)在个体尺度上,不同灌木种类对应植株个体的分形维数也不相同。灌木的长度分数维由大到小依次为:河柳(Salix matsudana K.)、榛子树(Corylus heterophylla F.)、山丁子(Malus baccata(Linn.)B.)、稠李(Prunus padus L.);截面积分数维由大到小依次为:河柳、山丁子、榛子树、稠李;生物量分数维由大到小依次为:河柳、山丁子、榛子树、稠李;叶片分数维由大到小依次为:山丁子、稠李、榛子树、河柳;(4)研究结果表明,灌木的长度分数维和截面积分数维受灌木种类的影响较大,不同种类灌木枝干在长度和径粗上在生长过程中表现出不同的比例关系,显现出该灌木的独有性状。灌木的生物量分数维和叶片分数维受灌木种类影响较小,这是由于灌木的生长时间、生长环境的资源状况以及灌木对资源的吸收利用等会对灌木的生物量和叶片数量产生影响。本研究从不同尺度对林下植物异速生长关系的幂指数变化规律进行研究,分析了草本群落中草本种群的密度与平均生物量之间的异速生长关系以及灌木植株个体不同特征量之间的异速生长关系,为合理规划森林系统植被格局提供参考。
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