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title: 云南典型森林林下幼苗的时空动态特征研究
author: 宋晓阳
Issued Date: 2017-5
Abstract: 本项研究以云南省热带、亚热带和亚高山森林3 个海拔梯度样带(即热带:
800 m、1000 m、1200 m、1400 m;亚热带:2000 m、2200 m、2400 m、2600 m;
亚高山:3200 m、3400 m、3600 m、3800 m)、西双版纳热带季节雨林动态监测
样地以及哀牢山亚热带常绿阔叶林动态监测样地(以下简称大样地)为平台,对
海拔梯度样带和大样地的林下幼苗进行了长期监测,分析了不同海拔梯度上幼苗
的物种组成、数量特征、分布格局以及死亡与增补动态;探讨了温度和降水对热
带季节雨林幼苗密度制约效应的影响,以及亚热带中山湿性常绿阔叶林因极端气
候事件导致的林冠开放所诱发的紫茎泽兰(Ageratina adenophora)入侵效应。主
要结果如下:
1、3 个海拔梯度样带共记录有3650 株幼苗,隶属于215 种、132 属、58 科。
在热带海拔梯度样带,成树和幼苗的物种丰富度均为单调递减格局;在亚热带海
拔梯度样带,成树的物种丰富度没有显著的海拔差异,而幼苗的物种丰富度呈单
峰格局;在亚高山海拔梯度样带,成树的物种丰富度成单调递减格局,而幼苗的物种丰富度没有显著的海拔差异。非度量多维尺度分析和置换多元方差分析显示,
在各海拔梯度样带内,成树和幼苗的物种组成均具有显著的海拔差异;在同一海
拔上,成树和幼苗的物种组成差异明显,部分成树的优势种在林下缺乏幼苗种群。
在热带海拔梯度样带上,成树和幼苗的物种组成相似性随海拔的升高而降低,呈
现出单调递减格局,而在亚热带海拔梯度样带上,成树和幼苗的物种组成相似性
随海拔的升高先升高后降低,呈现出单峰格局。在亚高山海拔梯度样带上,成树
和幼苗的物种组成相似性随海拔的升高而升高,呈现出单调递增格局。
2、各区域基带海拔(即800 m、2000 m、3200 m)幼苗的物种丰富度在雨
季显著高于旱季,而在更高的海拔带上,幼苗的物种丰富度没有显著的季节变化。
而幼苗的个体多度在海拔800 m、1000 m、2000 m、2400 m 以及亚高山的4 个
海拔带上均表现为雨季高于旱季。温度和水分在海拔和季节上的变化导致了树种
的现状分布。在热带山地上,由于旱季存在山地逆温(低海拔的温度低于高海拔的温度),而土壤水分则随海拔的升高而降低,推测土壤水分是限制树种分布的
主导因素,导致了耐旱树种分布于高海拔,而干旱敏感的树种分布于低海拔;在
亚热带和亚高山地区,气温随海拔的升高而降低,土壤水分随海拔的升高而升高,推测水分可能不是主要的限制因子,而低温则可能限制了温度敏感的树种分布到
高海拔区域。因此,区域不同,限制树种沿海拔梯度分布的主导环境因子也可能
不同。
3、利用广义线性混合模型分析热带季节雨林20 公顷样地2007-2015 年间的
幼苗动态,发现幼苗存活状况受到同种和异种密度制约效应的强烈影响,同种大
树密度表现为负效应;异种幼苗密度表现为正效应。密度制约效应的强度受到幼
苗大小的强烈影响;密度制约效应随个体大小的增加而增强。利用多元线性回归
及模型筛选与密度制约效应相关的气候因子,发现密度制约效应的强度表现出同
温度和降水等气候因子的显著相关性。本研究认为,温度和降水的变化可以导致
同种和异种密度制约效应强度的改变,从而影响群落中的物种共存。
4、基于亚热带常绿阔叶林20 公顷样地的研究发现,在海拔2450 m 的中山
湿性常绿阔叶林中,由雪灾导致的林冠破损加大了林冠的开放度(13.65 ± 4.22%),
使得紫茎泽兰的幼苗种群在林下得以定居。比较空间自回归和一般线性回归模型的结果显示,紫茎泽兰幼苗的密度与林冠开放度显著正相关,并且与海拔、坡度、
坡向和土壤水分等环境因子没有显著相关关系。室内萌发实验证明,紫茎泽兰种
子的萌发数量和光照条件具有显著的正相关关系。本研究认为雪灾造成的林冠破
损提高了林下的光照条件,从而促进了紫茎泽兰种群在成熟林内的定居。
Degree Level: 博士
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宋晓阳. 云南典型森林林下幼苗的时空动态特征研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017.
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