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南方铁杉群落物种多样性及乔木优势种生态位初

发布时间: 2019-11-05

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  南方铁杉群落物种多样性及乔木优势种生态位初步的研究 摘要:对黄桑坪自然保护区南方铁杉群落的物种多样性和乔木优势种的生态位特征进行了研究,结果表明:(1)在南方铁杉群落中乔木层优势种比较明显,灌木层比较均匀;(2)南方铁杉的生态位宽度最大,与其它种的生态位相似性比例值较大,但生态位重叠值却较小,说明南方铁杉在种群中与其它乔木优势种利用环境资源的相似程度较大,而与其它种的潜在竞争关系较小。 关键词:南方铁杉;生态位宽度;生态位重叠;相似性比例 中图分类号:S791.17 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2011.02.039 Primary Study on Species Diversity and Niche Characteristics of Dominant Tree Species in Tsuga tchekiangensis Community XIE Qiong-zhong (Hunan Province Suining County Dongshan Country Forestry Station,Suining, Hunan422619,China) Abstract:The species diversity, niche, and niche properties in the Tsuga tchekiangensis community in Huang Sang Ping Nature Reserve Area were studied. The results showed that:(1) In the Tsuga tchekiangensis community, the dominance of the tree layer were the highest, and the shrub layer were evenness; (2) the niche breadth and the similarity proportionaty of Tsuga tchekiangensis were higher than those of other dominant species, but its niche overlapping was lower. Those results showed that the similarity degree of its using resource was higher but its potential competition was lower. Key words: Tsuga tchekiangensis;niche breadth;niche overlapping;proportional similarity 南方铁杉(Tsuga tchekiangensis)是中国特有的珍稀古老裸子植物。主要分布于中国南方的广东、广西、贵州、湖南等省,为中国特有的第三世纪残遗树种,被列为国家三级重点保护植物,具有很高的经济和科研价值[1-2]。笔者对南方铁杉物种多样性及生态位进行初步的研究,为保护这一珍稀濒危物种提供理论依据,同时为这一树种的保护管理奠定理论基础。 1研究区域环境概况 研究区域位于湖南省绥宁县西南部的黄桑坪自然保护区,北纬24°55′,东经110°59 ′,黄桑坪自然保护区属中亚热带季风湿润气候,温度适中,四季分明,雨量充足,光照丰富,年均气温13.1 ℃,降水量1 337 mm。该地区土壤肥沃,成土母质为第4世纪红壤,黄桑坪自然保护区基于优越的自然条件,孕育滋生了丰富的自然植被,共有种子植物128科413属740种(含变种),南方铁杉小团状分布于该区域海拔550~650 m的山坡的中下部,分布面积近600 hm2。该树种最大胸围298 cm,高度近30 m。 2研究方法 2.1样方设置 群落调查采用样方法,选择具有代表性的地段,共8个20 m×20 m的正方形乔木样方,且在每个样地内设置5个2 m×2 m灌木样方和5个1 m×1 m草本样方,分别调查它们的种名、高度、盖度冠幅和基径等 [3-5]。 2.2分析方法 2.2.1物种多样性的计算乔木层重要值=(相对密度+相对频度+相对优势度)/300;灌木层和草本层重要值=(相对密度+相对频度+相对盖度)/300。 采用Patrick丰富度指数(R)、Simpson指数(D)、Shannon-Wiener指数(H)、Pielou均匀度(E)指数进行物种多样性的计算,其表达式分别为: R=S(S为物种丰富度) Simpson指数:D=∑(pi)2 Shannon-Wiener指数:H=-∑pilnpi(pi 表示种i的个体数占群落总个体数的比例) 物种均匀度:E=H/lnS 2.2.2生态位宽度计测生态位宽度分别采用Levins(1968)和Hurlbert(1978)的生态位宽度计算公式[6-7]。其计算公式如下。 (1) Levins生态位宽度 r B(sw)i=-∑=pijlogpij j 式中,Bi为种i的Levins生态位宽度,pij为种i对第j个资源的利用占它对全部资源利用的频 度,即pij=nij/Ni, ,nij为种i在资源j上的优势度,值域为[0,logr]。 (2)Hurlbert生态位宽度计测: Ba=(Bi-1)/(r-1) 式中,Ba为Hurlbert生态位宽度,, pij和r的含义同上,其值域[0,1]。 (3)生态位相似比例。其计算公式为: 式中,Cih表示物种i与h的相似程度,且Cih=Chi,域值为[0,1],pij,phj分别为物种i与物种j在资源位上的百分率。 (4)生态位重叠。其计算公式为: 式中,B(l)i和B(l)h是种i的levins生态位宽度: S为资源状态总数;Lih和Lhi分别是i种对h种和h种对i种的生态位重叠,pij和phj分别是种i和种h第j个资源的利用率。Lih和Lhi有值域[0,1]。 3结果与分析 3.1物种多样性分析 从表1的南方铁杉群落的物种多样性指数可以看出,管家婆白小姐马报。南方铁杉群落乔木层优势种比较明显,而灌木层则比较均匀[8-10]。 3.2 生态位宽度 用Levins和Hurlbert两种计测生态位宽度的公式计算南方铁杉群落乔木优势种的生态位宽度(表2),其计算结果基本一致。在所有植物种中,南方铁杉生态位宽度最大,为0.462 4。10种优势种的生态位宽度按大小顺序排列为:南方铁杉>枫香>中华槭>山梅花>白桦>山柳>马尾松>香樟>杉木>高山柏。说明南方铁杉在群落中占据很大的优势,利用资源较为充分,具有较强的环境适应能力[11-12]。 3.3生态位相似性比例 南方铁杉群落乔木优势种生态位相似性比例计算结果表明(表3),南方铁杉与其它9个种的生态位相似性比例较大,其值均在0.3以上,其中与枫香的生态位相似性比例最大,达0.626 8,说明南方铁杉在种群中与其它乔木优势种利用环境资源的相似性程度较大[13-16]。相似性比例分配格局为[10]:种间相似性比例<0.2的占46.67%,在0.2~0.5之间的占22.22%,在0.5~0.9之间的占20.00%,>0.9的占11.11%。 3.4生态位重叠 南方铁杉群落乔木优势种生态位重叠计算结果表明(表4),各种对间的生态位重叠值Lih值与Lhi值均小于0.4,反映了南方铁杉与其它种的潜在竞争关系较小。马尾松―香樟、马尾松―高山柏、马尾松―山柳、马尾松―白桦、杉木―中华槭、杉木―山梅花、枫香―南方铁杉等具有较大的生态位重叠,Lih、Lhi均在0.3以上,其原因是上述各种对具有相似的生物生态学特征,生态位相似性比例较高,对生境的要求比较接近,生态位重叠值较大[10,13]。生态位重叠分配格局特征表现为[10]:生态位重叠值>0.1的占50.00%,在0.3~0.4的占28.89%,在0.1~0.2之间的占10.00%,在0.2~0.3之间的占11.11%。 4小结 (1)在南方铁杉群落中乔木层优势种比较明显,灌木层比较均匀[8-10]。 (2)在南方铁杉群落中,10种优势种的生态位宽度B(sw)按大小顺序排列为:南方铁杉>枫香>中华槭>山梅花>白桦>山柳>马尾松>香樟>杉木>高山柏。说明南方铁杉在群落中占据很大的优势,利用资源较为充分,具有较强的环境适应能力。 (3)南方铁杉与其它优势种的生态位相似性比例值较大,生态位重叠值较小,说明南方铁杉在群落中与其它乔木优势种利用环境资源的相似程度较大,而与其它种的潜在竞争关系却较小。 参考文献: [1] 裘树平,刘仲苓.中国保护植物[M].上海:上海科学教育出版社,1994:67-69. [2] 杨宁,邹冬生,李建国.衡阳盆地紫色土丘陵坡地植物群落数量分类及物种多样性研究[J].农业现代化研究,2009,30(5):615-619. [3] 孙儒泳,李博,诸葛阳,等. 普通生态学[M]. 北京:高等教育出版社,2001. [4] 刘新龙,王瑞波,张燕平. 印楝人工林对植物多样性的影响[J].林业科学研究,2004,17(2):147-153. [5] 张浩,庄雪影,黄永芳,等.华南乡土树种在松杉林下生长及林下植物多样性的研究[J].林业科学研究,2008,21(2):139-144. [6] 彭少麟.南亚热带森林群落动态学[M].北京:科学出版社,1996. [7] 杨宁,邹冬生,李建国.衡阳盆地紫色土丘陵坡地植被恢复模式建设[J].草业科学,2010,27(10):10-16. [8] 刘金福,洪伟.格氏拷群落生态学研究―格氏拷林主要种群生态位的研究[J].生态学报,1999,19(3):347-352. [9] 吴大荣.福建罗卜岩闽楠(Phoebe bournei)林中优势树种生态位研究[J].生态学报,2001,挂牌玄机彩图高田气囊为何成了马路杀手,21(5):851-855. [10] 杨宁,邹冬生,李建国. 衡阳盆地紫色土丘陵坡地自然恢复灌丛阶段主要种群空间分布格局[J].生态环境学报,2009,18(3):996-1001. [11] 胡正华,于明坚.古田山青岗林优势种群生态位特征[J].生态学杂志,2005,24(10):1159-1162. [12] 杨宁,邹冬生,李建国,等.衡阳盆地紫色土丘陵坡地主要植物群落自然恢复演替进程中种群生态位动态[J].水土保持通报,2010,30(4):87-93. [13] 李意德.海南岛尖锋岭热带山地雨林主要种群生态位特征研究[J].林业科学研究,1994,7(1):78-85. [14] 郑元润.大青沟森林植物群落主要木本植物生态位研究[J].植物生态学报,1999,23(5):475-479. [15] 苏志尧,吴大荣,陈北光.粤北天然林优势种群生态位研究[J].应用生态学报,2003,14(1):25-29. [16] 杨宁,邹冬生,李建国. 衡阳盆地紫色土丘陵坡地土壤水分变化动态研究[J].水土保持研究,2009,16(6):16-21.


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