江山市公益林群落结构特征、种间关系及其影响因素研究

作     者：郑超超 

作者单位：浙江农林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：余树全

授予年度：2014年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：公益林 群落结构 生态位理论 种间关系 典范对应分析 

摘      要：生态公益林建设是浙江省生态建设的主要组成部分，本文基于江山市5.256万公顷公益林小班，经系统抽样抽取80个公益林典型样地作为监测小班。基于80个监测小班调查数据，在对不同群落类型群落结构特征进行研究的基础上，利用改进的Godron M稳定性测定方法和主成分分析法对6种群落的稳定性进行评价;并基于生态位理论、种间联结、CCA排序方法对研究区内群落优势种种间关联及其与环境的关系进行研究，结合上述三种分析方法对物种分布的现状进行综合分析。研究结果如下： 1）根据群落结构特征可将江山市公益林群落大致分为6类，即松林群落、杉木林群落、针阔混交林群落、阔叶林群落、毛竹林群落和灌木林群落，其中阔叶林(33.07%)所占比重最高，杉木林(25.91%)、松林(24.16%)次之，灌木林(1.51%)最少。公益林群落乔木层以杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)、毛竹(Phyllostachys heterocycla)及木荷(Schima superb)为主;灌木层以檵木(Loropetalumchinensis)、杜鹃(Rhododendron simsii)为主，草本层以蕨(Pteridium aquilinum)、紫萁(Osmunda japonica)、莎草(Cyperus rotundus)和葫芦藓(Funaria hygrometrica)为主。各群落类型普遍存在优势种较为单一的特征，尤其是乔木层建群树种少、树种构成相对集中。江山市公益林群落处于稳定状态，且群落稳定性与生物多样性呈正相关关系。 2）江山市公益林总生物量571.76×104t，平均单位面积生物量为104.80t·hm-2。植被总碳储量为285.685×104t·C，植被平均碳密度为52.363t·C·hm-2，高于浙江省中部平均碳密度水平。 通过Arc GIS地统计插值对江山市公益林生物量构建模型，结果显示，地统计插值技术较适合在江山市进行公益林生物量估算，通过插值所得到的研究区平均单位生物量为102.504t·hm-2，总生物量为533.57×104t，与通过生物量经典模型得到的生物量值较为接近，可运用于江山市公益林生物量动态监测和定位分析。 3）应用数量分类和排序的方法对江山市公益林植被经行研究，通过TWINSPAN将80个样地划分为15个群丛类型。利用CANOCO5.0分别对研究区80个样方、42个优势物种的CCA排序结果反映了研究区内影响物种分布格局的主导环境因子为海拔和坡度，其中以海拔因子尤为重要。各群丛在二维排序图上有较为明显的集中分布区。通过对研究区不同海拔地区间物种分布比较，可知随着海拔的增加，样地物种数呈先增大后减小的趋势，峰值出现在海拔700m左右。 4）研究区内优势种种群间大多表现为正相关性，显著和极显著相关的物种对数较少，仅占总数的9.09%;分布频度是影响植物种生态位宽度、生态位重叠大小的因素之一，频度越大，则生态位宽度越大，与其他植物种形成生态位重叠的机率也越大。 通过结合CCA排序图，分析可知，多数生态位宽度较大的物种的生态位重叠值较大，并在CCA排序图物种集中区分布。反之，则生态位重叠较小，在CCA排序图中将偏离物种集中区;除此之外，在CCA排序图上，物种间的距离与其生态位重叠值的大小及种间联结均有密切的关联，若未存在显著的联结性，随物种间的生态位重叠值越高，其在CCA排序上的距离越近，若存在显著联结性，则正相关缩小距离，负相关拉大距离。 本研究通过对浙江省江山市公益林群落结构特征、种间关联及其影响因素的研究，不仅有利于了解江山市公益林现状及群落结构和特征，同时也为其他县市公益林群落特征研究提供参考方案。其中，通过结合生态位理论、种间联结和CCA排序图来分析种间关系及其影响因素为解释物种种间关系及植物-环境关系提供新的思考方向，结合上述三种分析方法对物种分布的现状进行分析，充分利用种间关系研究方法来探究环境对物种与种间关系的影响能力，对江山市公益林建设与管理起到积极作用。