气候变化背景下长苞冷杉(Abies georgei)种群数量动态研究

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虽然未来温室气体所导致的气候变化具有很大的不确定性,但气候变化对生物多样性保护的潜在影响得到广泛关注。气候变化导致植物种群数量、植被分布范围变化,所引起自然生境的改变是当前野生动物保护所面临的最直接的威胁。基于国家自然科学基金课题气候压力下滇金丝猴栖息地生境特征的背景,提出气候变化对滇金丝猴栖息地植物种群的研究。因为不同气候、不同海拔梯度存在温度和降水的差异,那么对比不同气候状况的1992年和2012年的相同样地内的长苞冷杉种群数量变化,就可以反映出不同气候条件对长苞冷杉种群数量的影响。所以本文分别从整体到划分高中低三个海拔梯度两个层次对比不同气候条件下长苞冷杉的存活和死亡率、年龄结构和样地存活数的不同,并分析产生其差异的原因。对两期整体进行对比时发现,1992年和2012年两期的长苞冷杉年龄结构都属于增长型种群,说明天然林长苞冷杉种群更新状况良好。但2012年长苞冷杉种群的增长性高于1992年,说明温度和降水的改变确实对长苞冷杉的生长产生了影响。两个时期的死亡率曲线趋势基本一致,都在前两个龄级的死亡率高,说明幼龄级长苞冷杉为了满足自身发展需求,对空间、光照和养分等生存因子的激烈竞争引起自疏,导致死亡率较高。从不同海拔上表现的差异发现,温度和降水的增加是有利用于不同海拔梯度上的长苞冷杉的更新,但对于郁闭度较好的低海拔天然林来说,密度的增加可能使样地内的长苞冷杉竞争更加激烈。具体表现为:(1)低海拔地区(<3750m)的长苞冷杉幼龄级数量增长幅度最显著,由原来的各龄级分布波动不大到典型的倒J型曲线的转变。这可能由于温度上升和降水增多造成的,但低海拔低龄级的增多,在未来可能导致低海拔树种分布密度的加大,加大种内和种间竞争。(2)中海拔区域(3750-4000m)是长苞冷杉生长的稳定地带,没有发生明显的变化。(3)高海拔地区(>4000m)生长的长苞冷杉年龄较大,样地存活个体数较少,并出现幼龄级更新数量轻微上浮的趋势,说明在高海拔地区温度的上升和降水的增多有利于长苞冷杉生长,而且高海拔空旷的林地还能够容纳长苞冷杉个体的增加。从目前的研究结果来看,气候变化确实对不同海拔的长苞冷杉种群数量产生了影响,说明利用本研究多期对比的方法建立半动态的种群结构对比具有可实施性。虽然不能明显看出植被在分布低海拔下限的减少,在高海拔上限的分布增加的现象,可能是因为20年对长命乔木种群来说间隔太小,这还需要未来大样本的野外监测数据。此外,在该方向未来的研究中,可以加入机理模型、山地气象数据、年轮对气候变化的响应等方法,不断完善没有对滇金丝猴生境的质量研究。
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