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米槠群落是我国亚热带地区所特有、具有相对稳定的顶极群落,其内部各物种间存在复杂的种间竞争关系,本文通过武平地区的不同恢复期米槠群落的调查研究,利用重要值结合生态位和种间关联等方法,对各恢复期:天然林(据1993年调查数据)、恢复期Ⅰ(据1995年调查数据)以及恢复期Ⅱ(据2005年调查数据)样地内主要优势种群进行种间竞争分析。并通过单木竞争模型计算群落中各种群间的竞争强度,对米槠与竞争木间的竞争强度作出预测。分析该群落内种群间的竞争动态变化规律。
1.不同恢复期群落结构特征的研究结果表明:在天然林中,群落的垂直结构基本呈连续分布状态,乔木层分三个亚层:乔木Ⅰ层(20m以上)占总株数的0.24%,乔木Ⅱ层(9-20m)和乔木Ⅲ层(5-9m)分别占总株数的3.21%和4.51%;灌木层分为两个亚层:灌木Ⅰ层(3-5m)和灌木Ⅱ层(1-3m),其分别占总株数8.23%和32.49%;低于1m的乔灌木树种的幼苗占总株数的55.33%。径级结构中径级的高峰出现域为第1级(0.32cm以下)占65.33%,其余各层逐级递减。恢复期Ⅰ的垂直结构和径级结构只有两层,高度多集中在1m以下为85.23%,径级中92.88%处于第1级0.32cm以下的幼苗阶段。恢复期Ⅱ群落无论垂直结构和径级结构分层都很明显:垂直结构中未形成高于20m的乔木层,分为两个亚层:乔木Ⅰ层(9-20m)和乔木Ⅱ层(5-9m),其占总株数的比例分别为:0.97%和10.33%;灌木Ⅰ层(3-5m)占总株数的12.97%,灌木Ⅱ层(1-3m)的数量较多,占总株数的42.57%,可见在恢复期Ⅱ的群落中该灌木亚层的比例明显增加,同时径级结构也表现出相同的规律,其高峰出现域为第2级0.32-1.59cm之间。
2.不同恢复期重要值的研究结果表明:天然林群落内米槠(26.936)、马尾松(11.164)和杉木(7.228)相对该恢复期内其他树种具有较强的的竞争优势。恢复期Ⅰ群落中大量落叶阳性树种侵入并占据很大的优势,马尾松的重要值增加为22.614,而米槠(14.441)的重要值有所降低;其次该时期的优势种还有杉木、山乌桕、木荷、刨花润楠。恢复期Ⅱ群落中米槠(21.222)的重要值明显增加;其次的优势树种为栲树、刨花润楠;另外马尾松、山乌桕、山鸡椒的重要值相对恢复期Ⅰ明显下降,说明这些树种在长期恢复中重要值逐渐减弱。
3.不同恢复期的生态位研究结果表明:生态位较宽的种与其它种群的生态位重叠机会大;反之,则小;并且各树种在群落中的生态位宽度随群落恢复时期变化也有所变动;不同恢复期生态位相似性比例高于0.5的(按时间顺序)分别为67.23%、66.18%、84.5%,各恢复期高于该时期生态位重叠平均值的种对分别为:54.5%、51.5%、66.9%,表明各个时期主要树种间的生态相似性程度较高;并且各种对间的生态位相似性与生态位重叠呈明显正相关。
4.不同恢复期的种间关联研究结果表明:天然林乔木之间表现出关联显著性差,且关联系数小的特征,表明在天然林内乔木层中各主要树种(据1993年重要值)由于长期的种间竞争而形成相互独立的分布状态;恢复期Ⅰ群落中乔木层的17个主要种对(据1995年重要值)之间表现出关联显著的种对有所增加,为8对,且均呈正相关,表明恢复期Ⅰ主要种对间形成一定的种间关系,基本处于相互兼容的生长格局;恢复期Ⅱ群落中乔木层的17个主要种对(据2005年重要值)中有12对呈显著相关,其中5对呈正相关,7对为显著负相关,表明米槠群落在恢复10年后,主要乔木树种对间种对关系开始形成,表现为形成各自的空间层次和并在同层树种间形成一定的竞争关系。相关性与种间竞争强度的关系并不明显,而JI指数与种间竞争关系相对密切。
5.单木竞争模型(天然林和恢复期Ⅱ)的研究结果表明:随着米槠胸径的增加,竞争木的竞争强度逐渐减小,种内竞争较之与其它伴生树种间的竞争强烈。天然林(93年)中米槠所受到的种内竞争(0.464)小于种间竞争的总和(0.628),各竞争木与米槠的竞争强度排序为:米槠>马尾松>杉木>沉水樟>刨花润楠>虎皮楠>华杜英>栲树>木荷>黄瑞木>白桂木。而恢复期Ⅱ的数据表明米槠的种内竞争(64.275)明显高于其与其他种群的竞争(14.187),米槠的种内、种间竞争强度排序为:米槠>刨花润楠>栲树>木荷>沉水樟>山乌桕>野桐>赤杨叶>罗浮锥。竞争木对对象木的竞争强度与对象木的个体大小服从幂函数关系,竞争强度和对象木个体大小呈极显著的负相关关系。当米槠胸径达到13cm时,所受到的竞争强度变化趋于缓和。
综合以上结果,可以看出:在群落恢复过程中,树种的丰富度、各恢复期树种间的竞争强度、等随着恢复期的增加(恢复期Ⅰ、恢复期Ⅱ、天然林)表现为先增加后减小的趋势。同时天然林内生态位重叠系数与各种对间竞争指数结果高度吻合,说明天然林内资源相对匮乏,由于各树种间对生态环境的长期竞争而形成相对独立的分布状态,且乔木层主要树种间关联系数小。恢复期Ⅱ的群落中这种生态位重叠性与种间竞争指数的关系并不明显,乔木层主要树种间的关联中负关联明显增加,这说明在恢复期Ⅱ的群落中各树种间对相似生态环境的要求并不造成种间的竞争,群落中资源的利用还不充分。