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闽楠群落对不同强度干扰的生态响应

苏小青  
【摘要】: 运用植物群落学和生态学的原理和方法,以位于福建省政和县东平镇凤头村的受不同强度人为干扰的4个闽楠群落(编号为A、B、C、D)为研究对象,每个群落各设置1200m~2的样方进行野外调查和各生态指标的测定,根据各群落样方主要层次的盖度、各种干扰痕迹的强弱(存在的小路条数、伐桩的大小和数量、樵采断枝数量)、林分距离居民区和一、二级道路的远近等主要评价指标确定闽楠群落的干扰强度等级,将4个闽楠群落的干扰等级确定为:群落A—无干扰、群落B—轻度干扰、群落C—中度干扰,群落D—重度干扰,以此研究受不同强度干扰的闽楠群落的区系组成、生活型特征、物种多样性、物种多度分布格局、主要种群的空间分布格局、主要种群的生态位特征、种间联结、凋落物及养分归还动态以及枯落物持水特性等主要生态特征,揭示闽楠群落对不同强度干扰的响应。 1、不同强度干扰对闽楠群落植物区系性质影响较小,4个群落的植物区系均以泛热带成分为主,但不同强度干扰对植物区系基本构成上产生了影响,未受干扰的群落A中有维管束植物43科66属102种,轻度干扰的群落B中有38科54属92种、中度干扰的群落C中41科63属99种,重度干扰的群落D中34科50属78种。 2、在不同强度干扰下4个群落植物生活型谱相似,均以高位芽植物占优势,但不同生活型功能群在群落组成中所占比例不同。在4个群落叶特征中,小型叶、革质叶、全缘叶、单叶、常绿叶所占比例最大,群落A中大型叶所占的比例较B、C、D大,群落B、C、D出现微型叶植物。群落C、D的阳性纸质叶植物的比例较大,薄叶植物只出现在群落A和群落B中;随着干扰强度的增大,群落中耐荫的植物种类所占的比例呈现逐渐减少的趋势,群落A中的耐荫植物占总种数的53.92%,而群落C和群落D耐荫植物的比例分别降为48.37%和47.61%,而阳性植物的比例则升高至29.03%和31.75%,说明群落受强度干扰后阳性植物侵入机率增大。 3、群落中的物种丰富度的变化趋势是A>C>B>D,闽楠群落总体α多样性的变化规律与丰富度相同,而群落生态优势度的变化趋势是D>B>C>A,群落优势度和物种多样性指数之间存在一定的负关联;β多样性的测定结果显示随着干扰强度的增大,群落间的相似程度减小,生境差异程度增加。 4、群落A、B和C的乔木层多度级均为5级,灌木层均为7级,群落D的乔木层多度级为4级,灌木层为6级。群落A的乔木层、灌木层及所有木本植物物种多度分布的对数级数拟合最好,群落D的灌木层和所有木本植物的物种多度分布不符合对数级数分布。 5、闽楠种群的空间分布格局为聚集分布,干扰总体上没有改变闽楠种群聚集分布的基本属性,但对聚集强度产生影响,随着干扰强度的增大,聚集程度逐渐增大。闽楠种群不同发育阶段分布格局不同,在4个群落中,均显示出随着年龄的增加,种群分布由聚集型向随机型转化,聚集强度逐渐减弱。 6、4个群落乔木层主要种群生态位研究结果表明,闽楠均具有较大的生态位宽度值,群落A、B、C、D中闽楠的B_(SW)分别为0.83、0.75、0.70、0.70;B_L分别为0.75、0.73、0.61、0.60,呈现出闽楠的生态位宽度值随着干扰的增强而减小的趋势。群落A、B、C和D主要乔木种群种对间存在生态位重叠的种对数分别占总种对数的79.1%、80.00%、82.50%和85.00%,随着干扰强度的增大,生态位完全重叠的种对比例有所增加。闽楠在4个群落中的高度生态位均不是最大,在群落A、B、C和D中闽楠种群高度生态位宽度值B_(SW)分别为0.47、0.48、0.43、0.30,B_L分别为0.26、0.38、0.35、0.30,在群落A中,所有种对均存在高度生态位的重叠,群落B、C、D中主要乔木种群之间存在高度生态位重叠的对数分别占总种对数的93.33%、92.5%、90.83%。而重叠值大于0.6的种对数在A、B、C和D中分别占总种对数的42.5%、34.1%、30.84%、30.80%,表明高度生态位重叠值较大的种对比例随着干扰强度增大而减少。 7、对不同强度干扰下闽楠群落重要值排名前15位的优势乔木种群种间联结进行测定,结果表明群落主要优势乔木种群之间总体均呈正联结,但联结性均较弱,种的分布均较独立。随着干扰强度的增大,群落中负关联的种对比例呈上升趋势,而正关联的种对数比例有所降低。说明干扰对闽楠群落乔木层主要种群的种间联结产生影响。 8、群落A、B、C和D的年总凋落物量分别为7010.75kg/hm~2、6904.54kg/hm~2、6237.45kg/hm~2、和5509.64kg/hm~2,干扰强度增大而凋落物总量减少。4个群落的年凋落物量组成中,枯叶占绝对优势,其余依次为枯枝、花果和其它组分。不同组分在群落中的变化不同,枯叶的凋落量随着干扰强度增大而减小;而落枝和其它成分则相反,各群落的落花落果在凋落物中所占的比例比较接近。各群落的凋落物季节动态均呈双峰型,第一次峰值出现在4月,第二次峰值出现在8月。 凋落物中主要养分元素的含量依林分类型、凋落物组成和凋落时间而异,N、P、K、Ca、Mg的含量范围分别为14.07~19.40g╱kg、5.30~8.94g╱kg、1.46~3.8g/kg、0.33~0.76g/kg,各群落凋落物中主要养分元素的年通量大小均为:Ca>N>Mg>K>P,而不同群落间的通过凋落物的5种养分元素的年通量变化均表现出随着干扰强度增大而减小。 9、群落林下地表枯落物层蓄积量随着干扰强度的加大而减小,群落A的枯落物层蓄积量分别是群落B、C和D的1.15倍、1.52倍和2.41倍。随着干扰强度的增大,林下枯落物层的自然含水量、最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量均逐渐降低,表明群落受干扰后枯落物层的持水能力降低。


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