江西武夷山南方铁杉幼苗、幼树更新及其影响因子分析

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:jemi0926
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种群更新是种群实现可持续发展的重要途径,但其过程往往受到异质生境的影响,使得更新状态呈现一定的时空异质性。种群更新数量、个体生长特性是由生物因子和非生物因子综合影响的结果,也是其适应环境的体现,为探究其与生境的关系。本文以江西黄岗山南方铁杉(Tsuga chinensis var.tchekiangensis)为对象,主要探究生境对其幼苗、幼树更新的影响。并选取典型生境:林下、林缘幼树为对象,分析其构型在各生境中的适应策略以及生长规律。研究结果表明:(1)样地物种重要值矩阵PCA主成分分析后,将15个样地划分生四种群落类型,群落Ⅰ:南方铁杉+多脉青冈-连蕊茶+格药柃(Ass.Tsuga chinensis var.tchekiangensis+Cyclobalanopsis multinervis-Camellia fraternal),群落Ⅱ:黄山松+南方铁杉-江南山柳+满山红(Ass.Pinus taiwanensis+Tsuga chinensis var.tchekiangensisClethra cavaleriei var.cavaleriei+Rhododendron mariesii),群落Ⅲ:雷公鹅耳枥+南方铁杉-江南山柳+鹿角杜鹃(Ass.Carpinus viminea+Tsuga chinensis var.tchekiangensis-Rhododendron mariesii+Rhododendron latoucheae),群落Ⅳ:南方铁杉+光皮桦-云锦杜鹃+毛柄连蕊茶(Tsuga chinensis var.tchekiangensis+Betula luminifera-Rhododendron fortune+Camellia fraterna)。方差分析表明:四种群落类型间幼苗、幼树更新密度差异极显著(P<0.05),其中群落Ⅱ更新密度最大,群落Ⅲ、群落Ⅳ次之,群落Ⅰ更新密度最低。结合静态生命统计表明:群落Ⅱ中幼苗、幼树的死亡率分别为7%、7%和致死率分别为7%、7%,期望寿命(1.87、0.96)最高,群落Ⅰ幼苗、幼树死亡率分别为37%、58%、致死率分别为46%、86%,期望寿命最低,群落Ⅲ、群落Ⅳ各指标居中。进一步结合林分结构与幼苗、幼树更新密度的通径分析表明,林分胸高断面积、母树密度以及乔木胸高断面积主要通过间接作用抑制幼苗的发生,而落叶胸高断面积对幼苗的发生具有显著的积极作用,林分密度以及灌木胸高断面积对幼苗密度的总效应未达显著水平。林分密度、灌木胸高断面积对幼树密度具有显著的促进作用,其余林分因子对幼树更新密度总效应未达显著水平。母树密度对小树密度具有显著的抑制作用,其余林分因子对其影响未达显著水平。(2)样地环境因子与样地幼苗、幼树密度两矩阵的RDA分析表明(第一轴解释量为47.01%,第二轴解释量为4.69%):样地中心距最近母树距离、母树数量以及地草盖度与第一轴和幼苗、幼树密度的关系密切,达到显著水平。更新密度在海拔梯度上总体呈正态分布,海拔1500-1800m段幼苗、幼树更新数量最多。在本研究中凋落物厚度、裸岩率、坡度、林分密度与幼苗、幼树密度关系不显著。(3)两种典型生境幼树构型分析表明:幼苗、幼树枝间距两生境之间无显著差异,林下生境中的枝下高显著高于林缘生境,冠长无显著差异,树冠率林下生境显著低于林缘生境。林下生境中一级枝长各冠层间无显著差异,林缘生境中树冠中层以及下层显著高于上层。林下生境中当年生枝长以及枝上着叶数在上层显著高于中下层,而林缘生境下当年生枝长各冠层无显著差异,枝上着叶数下层显著低于中上层。林下生境中一级枝数主要分布在中、上层,林缘生境一级枝数主要分布在中、下层。同生境下一级枝的着枝角度随着着枝深度的增加而逐渐增加,各生境树冠上层一级枝着枝角度无显著差异,中层一级枝着枝角度林缘显著大于林下,下层一级枝着枝角度林下生境显著低于林缘。(4)冠形的变化会对植株的光合效率(photosynthetic efficiency)产生影响,从而间接影响植物的生长,通过对林下以及林缘生境下南方铁杉幼树胸径以及株高生长分析表明:林下生境幼树胸径5年(0.558cm)、10年(1.242cm)、15年(1.854cm)总生长量分别显著低于林缘生境幼树5年(1.2cm)、10年(3.004cm)、15年(4.148cm)的胸径总生长量。林下、林缘生境中幼树平均胸径生长量均在第十年达到最大值,分别为0.13±0.02cm/a、0.30±0.03cm/a。两生境中幼树株高总生长量仅在第5年时具有差异,之后差异不显著,林下、林缘生境幼树株高平均生长量同样均在第10年达到最大生长速率,分别为0.12±0.02/a、0.22±0.05m/a。总之,江西武夷山南方铁杉幼苗、幼树种群数量动态与幼苗、幼树所在更新林分和微生境息息相关,“环境筛”对种群数量动态产生了深刻影响。且幼苗、幼树在不同的环境下其形态发生了可塑性变化,这是对环境的一种生态适应,而这一形态适应策略的变化使得株体生长产生一定差异。
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