冰雪灾害对古田山常绿阔叶林短期动态的影响—群落结构变化、幼苗更新与林窗干扰效应

发布时间：2020-10-26 02:23

【摘要】：亚热带常绿阔叶林是我国亚热带地区的地带性植被,其中最为典型且分布最广泛的类型为中亚热带常绿阔叶林,具有较高的生物多样性。为探讨冰雪灾害对中亚热带常绿阔叶林群落结构的损害,以及冰雪灾害所形成林窗对于森林更新的影响,我们以浙江省古田山自然保护区内24 ha中亚热带常绿阔叶林为例,分析了该森林在2008年初我国南方所发生冰雪灾害前后(即2005-2010年)的群落结构动态,并比较了冰雪灾害所形成林窗内和林内的幼苗更新动态。对于该森林在冰雪灾害前后的群落结构动态,分析了群落径级结构动态、多个粒度上的群落动态以及物种组成动态,发现群落径级结构较稳定,但群落整体补员不足且死亡率较高；多个粒度上的群落动态呈现一致性衰退,但生境间群落动态存在差异；物种多度和胸高截面积多呈减小趋势,但频度和重要值变化不明显。同时,物种多度、胸高截面积、频度和重要值等次序均无明显变化。对于冰雪灾害后林内和林窗内幼苗更新动态,对冰雪灾害所形成林窗、以及与之邻近的林内幼苗进行了对比取样,并进行了为期两年的定点监测。然后,在确认取样充分的基础上,采用谱系和功能群落生态学手段对林窗内和林内幼苗结构以及组成分别进行了比较。发现林窗内幼苗功能和谱系结构(即功能和谱系α发散情况)与林内幼苗无差异；但林窗内幼苗与邻近群落在功能和谱系组成上的相似性(即功能和谱系p发散情况)却小于林内幼苗与邻近群落组成的相似性,提示林窗干扰改变了群落幼苗组成。进一步,采用广义线性混合效应模型研究了林窗对于幼苗更新和物种共存的影响,发现本地种源对群落幼苗组成起着重要影响,但并不妨碍林窗在其基础上促进幼苗更新。同时,林窗对于不同功能群植物幼苗更新的促进效应也有差异。具体地,与林内相反,林窗偏好于促进具有适应高资源环境性状特征(例如较短的叶生活周期)的植物更新；另外,林窗也偏好于促进由风力传播种子的植物更新,可能与该类植物的种子较小,早期定植过程中对高资源环境依赖性较大有关。2008年冰雪灾害对古田山24 ha中亚热带常绿阔叶林群落动态造成了较大的损害；同时古田山中亚热带常绿阔叶林对冰雪灾害干扰具有一定的抵抗力。灾后,扩散限制和生态位等过程对林内和林窗内幼苗更新发挥着重要作用。林窗干扰促进了该森林物种更新,同时也促进了物种间更新生态位分化,对于该森林更新和物种共存具有重要意义。本研究提示冰雪灾害可对中亚热带常绿阔叶林动态产生较为久远的影响。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S761;S718.5
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 冰雪灾害对森林破坏特点的研究概述
        1.1.1 冰雪灾害对森林结构的损害
        1.1.2 冰雪灾害对森林更新的影响
    1.2 林窗研究历史及现状
        1.2.1 萌芽阶段
        1.2.2 迅速成长阶段
        1.2.3 成熟阶段
    1.3 本研究的目的
2 研究地点和方法
    2.1 研究地点
        2.1.1 地质地貌及水文特点
        2.1.2 气候特征
        2.1.3 土壤特征
        2.1.4 植被分布
        2.1.5 冰雪灾害
    2.2 研究方法
        2.2.1 样地复查
        2.2.2 林窗调查及取样
        2.2.3 幼苗取样及调查
3 冰雪灾害与群落结构
    3.1 引言
    3.2 研究方法
        3.2.1 分径级群落动态
        3.2.2 多个粒度上的群落动态,以及生境间群落动态差异
        3.2.3 群落结构特征动态
        3.2.4 林窗的面积及空间分布
    3.3 结果
        3.3.1 分径级群落动态
        3.3.2 多个粒度上的群落动态,以及生境间群落动态差异
        3.3.3 群落结构特征动态
        3.3.4 林窗的面积及空间分布
    3.4 讨论
        3.4.1 分径级群落动态
        3.4.2 多个粒度上的群落动态,以及生境间群落动态差异
        3.4.3 群落结构特征动态
        3.4.4 林窗的面积及空间分布
    3.5 总结
4 林窗及幼苗数据概况
    4.1 林窗
    4.2 幼苗样方及幼苗
        4.2.1 幼苗样方
        4.2.2 幼苗
        4.2.3 幼苗与邻近群落的关系
        4.2.4 总结
5 林窗与幼苗群落构建
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 材料与方法
        5.2.2 谱系树及功能树的建构
        5.2.3 邻近群落
        5.2.4 数据分析
    5.3 结果
        5.3.1 群落谱系结构
        5.3.2 群落谱系组成相似性
        5.3.3 群落功能结构
        5.3.4 群落功能组成相似性
    5.4 讨论
        5.4.1 幼苗的群落谱系和功能结构
        5.4.2 幼苗的群落谱系和功能组成
    5.5 总结
6 林窗与幼苗物种共存
    6.1 引言
    6.2 方法
        6.2.1 功能性状
        6.2.2 本地群落
        6.2.3 统计分析
    6.3 结果
        6.3.1 密度制约与幼苗动态
        6.3.2 群落幼苗更新
        6.3.3 功能性状与幼苗更新
    6.4 讨论
        6.4.1 密度制约效应
        6.4.2 群落幼苗更新
        6.4.3 功能性状与幼苗更新
    6.5 总结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
附图5.1：物种谱系树
附表5.1：物种的功能性状信息
附表5.2：林窗面积与林窗内群落幼苗结构及组成的关系
附表5.3：不同地形生境间林窗内群落幼苗的结构及组成差异
附表6.1：性状间关联性的卡方检验结果
附表6.2：密度制约因子间的Pearson相关系数
附表6.3：各种传播方式植物类群的种子大小分布

【参考文献】

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本文编号：2856347