神农架米心水青冈—曼青冈群落的物种共存

【摘要】：Hutchinson早在1959就提出物种共存这一命题,它是群落尺度生物多样性研究的核心问题。有关大量物种如何在同一群落内稳定共存的理论解释很多,例如竞争排除假说、资源异质性假说、中度干扰假说,以及补偿致死假说等等。物种共存问题是一个包含着生物与非生物等多个方面的复杂问题。本次研究从空间格局、地形异质性、土壤养分异质性以及动物(病原体等)对共存的影响等四个方面入手,探讨了神农架米心水青(Fagus engleriana)-曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon)群落生物多样性的维持机制。 神农架位于湖北省西北部,地处我国中亚热带与北亚热带、中部山地与东部丘陵低山区的过渡地带,是中国种子植物特有属的3大分布中心之一,也是我国生物多样性保护的关键区域之一。水青冈属(Fagus)植物为高大落叶乔木,我国是该种的起源及分布中心。研究我国的水青冈对于揭示世界水青冈属植物的起源、发育及分布等都具有极为重要的意义。 本次研究的群落中,乔木层共有高等植物46种。优势种主要集中在壳斗科(Aagaceae)、槭树科(Aceraceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、山茱萸科(Cornaceae)及蔷薇科(Rosaceae)等5科,属米心水青冈及曼青冈组成的常绿落叶阔叶混交群落。群落的主要特点为物种丰富、结构明显; 乔木层第1层以米心水青冈为优势树种,落叶阔叶树种占优势,第2及第3亚层则含有大量的常绿成份。 对两种优势种进行格局研究,发现曼青冈及米心水青冈总体上均表现为聚集分布,米心水青冈的聚集强度高于曼青冈,这与它们的生物学特征及更新方式有关。优势种的聚集分布为其它种在群落中的共存创造了机会。 地貌单元和地形的局部变化影响着植被的分布。以永久性监测样地为基础,利用数字高程模型模拟9 600 m2样地的地形表面,结果表明样地总坡向为西偏北30°,总坡度为40.01°,最大坡度为74.6°,最小坡度为18.2°,选择群落中24种植物与坡度、坡向及坡位等地形因素进行相关分析,发现不同的种对地形变化的反应不同,共可分为四个生态种组。 土壤异质性对物种共存也存在着影响,计算N,P,K,Ca和Mg等大量元素的半方差,发现这些指标都存在着一定的自相关性。变程的范围在15 m到200