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《西华师范大学》 2016年
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不同海拔青杨种群的动态变化及种群生存力分析

李金昕  
【摘要】:人类由于生产生活的需要,不断消耗各种资源,向环境中排放了的巨量的温室气体,由此而引发的气温升高的趋势日益明显。山区地质结构复杂,下垫面不均匀,气候因子的影响在该区域容易放大。青杨作为濒水植物,在山区多分布于沟谷地带。沟谷作为地理因子和气候因子交互作用明显的区域,更能反映出气候变化的影响。因此,研究山地沟谷地区青杨的种群动态和生存能力对于预测全球变化背景下动植物的发展动态有重要意义。本文以小五台山天然青杨种群为研究对象,应该数量生态学理论,分别在1400 m和1700 m处设置样地,通过静态生命表对青杨种群的种群结构和动态变化进行了研究;同时通过种群统计参数,建立矩阵预测模型,对青杨种群的生存力进行了研究,结果如下:1.不同海拔条件下青杨种群的静态生命表及动态分析以小五台山西金河沟的青杨种群为调查对象,以龄级为划分并采用匀滑技术编制其种群生命表。同时,利用生存分析和谱分析探究该地青杨种群数量的动态变化规律。结果表明:低海拔青杨种群的幼苗和幼树的数量巨大,第1、2龄级占总数的90.0%,第3至7龄级占9.4%,其余占0.6%。从第2龄级起,至第8龄级,ex值匀大于1。低海拔为增长型。高海拔处的幼苗、幼树和小树占种群统计总数的62.3%,第3至第7龄级占26.2%,8至11龄级为11.5%。该种群的ex值在第1到第9龄级较高。总体上来说该种群处于稳定期。低海拔第1龄级的数量远大于高海拔,为高海拔的6.04倍,显示低海拔种群的繁殖能力强于高海拔。由指数函数曲线和幂函数曲线模型锝,低海拔的青杨种群的存活曲线偏向于DeeveyⅡ型,高海拔青杨种群的存活曲线为DeeveyⅡ型。低海拔种群的累计死亡率在第8龄级达到99.7%,高海拔的在第10龄级超过98.2%。高低海拔种群的死亡密度和危险率曲线的变化有一致性,低海拔在第7龄级和高海拔在第6龄级取极大值。生存分析函数表明,高低海拔的青杨种群都具有相当明显的前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点。由谱分析结果知,低海拔青杨种群的基波值A1=5.285,表明低海拔青杨种群呈现一定的基本周期性。高海拔种群的A1=0.169,较低海拔少。低海拔青杨种群在谐波A2处为极大值,其值为9.597。2.不同海拔条件下基于矩阵预测模型的青杨种群生存力分析基于矩阵预测模型的研究表明,低海拔青杨种群数量一直保持增加,且增长幅度明显,高海拔青杨种群数量呈逐年减少的趋势,但减少趋势不明显。渐进增长率分别为1.109和0.980。重采样法统计检验结果显示,低海拔的λ的平均值为1.070,95%置信区间为0.929~1.212,置信区间长度为0.283;高海拔的λ的平均值为0.990,95%置信区间为0.941~1.016,置信区间长度为0.075。低海拔的λ1,种群的生存力高;高海拔种群生存力稳定。我们对低海拔青杨种群和高海拔的矩阵参数进行比较。结果发现,低海拔种群的繁殖率为0.608,显著高于高海拔的0.042。从各阶段的存活率来说,低海拔第1径级和第2径级的值大于高海拔,而第3径级和第4径级的要低于高海拔。从各阶段的转换率来看,低海拔和高海拔都保持较低水平。我们使用ULM软件,进行灵敏度分析。结果显示,低海拔矩阵中,a1对a2的转换率和a2的存活率的敏感度的值分别达到1.888和0.567;高海拔的最大值为a3对a4的转换率和a4的存活率,分别为1.330和0.593。低海拔矩阵中,a1的存活率和a2的存活率的弹性值最大,分别为0.280和0.494。高海拔的最大值则为a3和a4的存活率,分别为0.336和0.586。本文研究结果显示,低海拔的青杨种群为增长型,生存力强,个体数量会增加;高海拔为稳定型,生存力稳定,个体数量会在一定范围内保持稳定。低海拔青杨种群较高海拔青杨种群年轻。两种群采取了不同的生存策略:低海拔种群通过高繁殖量,来维持种群的增长;高海拔种群通过大龄级个体的低死亡率,来保证种群的稳定。
【学位授予单位】:西华师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:Q948.1

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