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《北京林业大学》 2007年
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西藏色季拉山林线森林群落结构与植物多样性研究

杨小林  
【摘要】: 急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)是西藏东南部地区高山林线森林群落的主要建群树种,并成为阴坡高山林线的优势树种。本文通过对西藏色季拉山海拔3600m~5300m的林线研究区域环境梯度的定位调查,系统地分析了急尖长苞冷杉的生态学特性,植物群落物种多样性及其分布格局,森林群落结构数量特征、林线稳定性,并开展了林线植物多样性保护研究。研究结果表明: 色季拉山林线研究区域共记录种子植物168种,隶属于44科、117属,其中濒危植物统计有20种,林线指示物种为薄毛海绵杜鹃(Rhododendron aganniphum var.vellerum)。色季拉山林线区系成分以北温带分布的属占优势,极地—高山成分占有主要地位。 色季拉山海拔4320m处为森林郁闭上限,该区域存在两种类型的高山林线,阳坡为渐变型林线,阴坡为急变型林线。阳坡与阴坡林线分布海拔上限分别为4570m和4390m,阳坡高于阴坡180m;阳坡与阴坡林线群落交错区垂直宽度分别为250m和70m,阳坡比阴坡宽180m。 调查表明,藏东南高山林线水平结构的变化规律,从西向东随经度的增加,区域类型出现从半干旱区到半湿润区再到湿润区的过渡规律。随水热条件的增加,林线出现的海拔高度逐渐升高,林线宽度基本保持不变,阴坡的宽度在70m~100m之间,阳坡的宽度保持在250m左右。 林线建群种急尖长苞冷杉空间分布格局在不同的发育阶段都表现为聚集分布,而且聚块性指数呈:幼苗>幼树>立木的趋势。海拔3800m左右属急尖长苞冷杉分布的最适范围,种群径级结构表现为典型的反“J”型,种群密度约380株/hm~2;种群年龄结构表现为“金字塔”型,属于扩展型种群。 急尖长苞冷杉种群更新主要表现为林窗更新。冷杉种群随着环境条件的变化(气温升高、林窗的形成等)有一种整体向上迁移的趋势,这种趋势表现在阴坡林线。 静态生命表和种群存活曲线反映了急尖长苞冷杉种群在形成初期的20a和生长发育的60~160a分别经历了强烈的环境筛选和竞争自疏,以及后期与环境变化相关的死亡波动。200a左右为急尖长苞冷杉的生理寿命,400a左右为极限寿命。急尖长苞冷杉种群的生存曲线总体上属于Deevey—Ⅲ型,早期死亡率极高,环境筛的选择强度大。 急尖长苞冷杉种群在生殖上投入比较高,但种群处于相对平衡中,增长比较缓慢。Leslie矩阵预测模型表明,在未来的100a内,其种群的数量和年龄结构总的来看是稳定的,即处于一个相对稳定阶段。 在林线研究区域,阳坡的物种α多样性高于阴坡。无论乔木种的各发育阶段,还是乔、灌、草各生活型类群,其物种丰富度多样性随海拔的升高表现出波动下降的趋势,群落物种丰富度和多样性很大程度上受草本植物的影响。 急变型林线相对于林线交错区两侧的植物群落具有较低的α多样性,较高的物种替代率;渐变型林线相对于林线交错区两侧的植物群落具有较高的α多样性,较低的物种替代率。物种共有度阳坡高于阴坡,群落间的共有度随群落间海拔差的增大而减小,说明每一群落均有自己独特的“家族成员”组成成分。 双向指示种分析方法(Two-way Indicator Species Analysis,TWINSPAN),除趋势对应分析法(Detrended Correspondence Analysis,DCA)排序结果显示,色季拉山林线研究区域存在明显的分带,林线研究区域可分为7个植被类型(群丛)。不同植被群落类型的多样性分析结果表明,阳坡林线森林群落各层次多样性指数表现出乔木层<灌木层<草本层的规律;而阴坡则表现出乔木层<草本层<灌木层的规律。物种替代率阴坡高于阳坡。群落稳定性分析结果表明,色季拉山林线群落为地带性群落类型,属于稳定的顶极群落。 本论文首次对西藏高山林线结构开展了系统研究,研究的系统性、代表性、理论和方法等方面具有新颖性,所获得的数据和成果,填补了藏东南这一典型高山林线研究的一项空白。为该地区林线的研究提供了前提工作基础。
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