黔中喀斯特植被优势种群结构及种间关系研究

作     者：方正圆 

作者单位：贵州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何跃军

授予年度：2022年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：喀斯特 种群结构 生态位 空间分布格局 种间联结性 

摘      要：喀斯特是我国南方广泛分布的一种地貌类型,贵州是典型的喀斯特地貌省,分布了我国发育最为完整的喀斯特生态系统。贵州黔中地区喀斯特植被主要由常绿树种和落叶树种为优势种形成的常绿落叶阔叶混交林。这些优势树种形成的优势种群调控并影响了喀斯特森林植被结构和功能,但优势树种数量结构特征及其与主要伴生树种之间的功能关系尚不清楚。因此,研究黔中喀斯特天然林优势种群数量结构特征,探索优势树种和伴生树种之间的相互关系,对揭示喀斯特植被物种共存机制以及为退化喀斯特植被生态修复具有重要理论和实践意义。本文以安顺市平坝区夏云镇、高峰镇和马场镇典型的喀斯特森林植被为研究对象,采用植物群落学样方法调查了53个黔中喀斯特森林植被样地,通过种群数量生态学方法统计分析了3个优势树种圆果化香、滇鼠刺和云贵鹅耳枥种群径级结构和高度级结构及其分布格局,选择重要值排列前15的树种进行生态位和种间联结性分析。主要结果如下:(1)研究区圆果化香、滇鼠刺以及云贵鹅耳枥种群年龄结构与高度结构均为增长型,群落整体高度级动态与优势种基本一致,均随林木高度的增加个体数量逐渐降低,在高度级5时趋于平稳;优势种高度级失稳率基本都大于0、种群失稳率、群落失稳率也均大于0。表明该群落为增长型。(2)圆果化香在龄级1和龄级2为均匀分布,其余各龄级均为聚集分布,种群总体为均匀分布;滇鼠刺在龄级2为均匀分布,其余各龄级均为聚集分布,种群总体为均匀分布;云贵鹅耳枥在龄级1为均匀分布表其余各龄级均为聚集分布,种群总体为均匀分布。结果表明优势种群聚集程度均随龄级的增加而逐渐增强,群落趋于稳定。(3)对群落优势树种与主要伴生树种生态位研究发现,圆果化香的Shannon-wiener生态位宽度与Levins生态位宽度最大,Shannon-wiener生态位宽度最小的物种为乌冈栎,Levins生态位宽度最小的物种为榛。群落中生态位相似性种对分布主要集中于0.15-0.45之间,处于中等程度,生态位宽度大的物种生态位相似性值更高。花椒、倒卵叶旌节花与其他物种生态位相似性较高,且这两物种生态位重叠值较大,而乌冈栎与全缘火棘和榛的生态位基本没有重叠;群落各种对生态位重叠值主要集中于0-0.012(L)之间与0-0.008(L)之间。生态位相似性最高的种对为圆果化香和滇鼠刺(0.5345)这两个优势种组成的种对,而生态位重叠值最大的为倒卵叶旌节花与榛(L=0.0153)、全缘火棘(L=0.0153)。结果表明主要物种之间生态位重叠值普遍不大,生态位相似性与生态位宽度呈正相关。(4)该地区优势种群总体联结性为显著正联结,卡方检验结果表明正联结种对数多于负联结种对数;AC联结系数中主要树种与花椒、倒卵叶旌节花呈极显著正联结的种对以及与白栎、榛呈极显著负联结的种对较多;联结系数OI值检验中,圆果化香、香叶树、花椒与主要树种组成的种对联结性较大(OI≥0.7),乌冈栎与榛、乌冈栎与全缘火棘联结性较小(OI≤0.1);Pearson相关检验中,较多树种与云贵鹅耳枥、毛樱桃呈极显著正联结,白栎与女贞呈极显著负联结;Sprarman秩检验中白栎与主要树种多呈极显著正联结,毛樱桃与主要树种多呈极显著负联结。结果表明群落中种间联结性较为紧密,但群落整体稳定性不高。综上,黔中喀斯特群落为稳定增长的趋势,随着演替的进,行优势种龄级的增长,种群聚集程度逐渐增强,群落结构更趋于稳定。主要物种之间的生态位重叠值大多较小,生态位相似性与生态位宽度呈正相关,且该群落优势物种的种间联结性较为紧密,群落处于相对稳定的阶段。