弄岗喀斯特季节性雨林15ha样地密度制约效应分析

密度制约是自然森林群落物种共存的重要机制之一.然而,密度制约效应受生境异质性影响,生境异质性强的群落密度制约效应表现得较弱.北热带喀斯特季节性雨林是位于我国桂西南地区的重要植被类型之一,其具有水平空间的高度异质性和垂直剖面的多层次性的地质地貌特征.本研究基于弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha动态监测样地第一次普查数据,综合分析了样地中每个生长阶段出现个体数均≥15的物种(共计96个)的密度制约效应,以及种群分布格局与生境的关联性.结果显示:(1)仅有14个物种表现出从小树到成树聚集度降低的变化趋势,即表现出密度制约自疏效应;(2)23个物种的小树周围出现同种成树的频率低于小树周围出现同种小树的频率,表现出小树相对于成树有额外的聚集格局,也即表现出密度制约稀疏效应;(3)通过Berman-test检验发现几乎所有物种的种群分布至少与一种环境变量呈显著关联性,且种群的所有个体和不同生长阶段均对某一环境因子表现出的显著关联性具有很好的一致性.研究结果从不同角度验证了弄岗喀斯特季节性雨林样地中仅有较少物种表现出密度制约效应,这可能与喀斯特地区极其独特的地质、地貌特征有关.此外,也可能是由于未将幼苗阶段纳入分析而造成的.

弄岗北热带喀斯特季节性雨林15hm^2样地木本植物萌生特征

萌生更新是种子植物更新策略的重要组成部分,对于维持森林群落的稳定性起着重要的作用。本研究以弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 hm2动态监测样地第1次普查数据中萌枝(根萌和枝萌)数据为研究对象,采用Torus-translation检验法分析了萌生能力在不同生境类型中的差异性,及其与不同环境因子的关联性。结果表明:样地中有190个物种具有萌生现象,平均每公顷1831株萌生个体;不同生境类型间萌生能力差异明显,总体表现为山顶周围萌生能力较强,山坡周围萌生能力较弱,此外萌生能力的生境关联性还与萌枝的径级大小有关;萌生能力与海拔、凹凸度、坡度和坡向的余弦值呈显著正相关,而与个体胸高断面积之和呈显著负相关。喀斯特季节性雨林中萌生更新较为普遍,其分布格局与环境因子间存在一定关联。为了深入揭示萌生更新格局形成的潜在生态学过程和维持机制,长期动态监测尤为必要。

北热带喀斯特季节性雨林凋落物组分构成及时空动态

森林凋落物是森林生态系统的重要组成部分,在森林生态系统的物质循环和养分平衡中起重要作用。自2012年5月开始,我们在弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha森林动态监测样地中布设了90个凋落物收集器进行凋落物收集。本文选取2013–2014年期间相关数据,研究了凋落物的组分特征、物种组成、时间动态和空间分布特征等。结果表明,2013年和2014年凋落物总量分别为4,858.0 kg/ha和4,928.8 kg/ha;凋落物组分以凋落叶为主且高达85%以上,其他组分所占比例较小。凋落物总量和凋落叶均有两个高峰期,分别发生在每年的春季(3–4月)和秋冬季(8–11月),凋落果的高峰期在8月左右;其他组分由于凋落量较少,年际动态并不明显。不同生态因子对凋落物总量分布格局的影响差异显著,且存在年际变化,但总体表现出凋落物总量受凋落物收集器所在样方的坡向和样方内所有DBH≥1 cm个体的平均胸径影响最为显著。喀斯特季节性雨林凋落物的组分构成和时空动态特征反映了不同生物和非生物因素影响下的物质循环规律,为深入揭示喀斯特独特地质、地貌背景下物质循环和能量流动的特殊性提供了基础。

广西弄岗北热带喀斯特季节性雨林监测样地种群空间点格局分析

种群的空间分布格局是由多种机制的交互作用而形成,是探究生物多样性维持机制的基础。北热带喀斯特季节性雨林是我国北热带石灰岩山地具有地带性特征的植被,其生境的典型特征在于土层浅薄、岩石裸露率高、贮水能力低和周期性水淹,以及富钙强碱性环境等。本研究基于广西弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha动态监测样地的第一次调查资料,采用双关联g(r)函数点格局方法,分析了雨林中出现个体数≥15株的160个种的种群空间分布格局以及不同类群间种群分布的差异。研究表明:160种木本植物中有146种在0–10 m的尺度上呈聚集分布,且随着空间尺度的增大,聚集度呈下降趋势;物种的种群聚集度与其物种多度、平均胸径和最大胸径成负相关;常绿物种的种群聚集度与落叶物种间差异不显著;不同生活型间的种群聚集度差异显著,总体表现为亚乔木层物种高于乔木层,灌木层物种显著高于亚乔木层;剔除生境异质性后大部分物种表现为随机分布,仅少部分物种的种群表现为聚集分布。这表明物种的功能属性如物种多度、生活型等可较好地预测物种的分布格局。此外,物种种群的分布格局还受生境异质性的影响,且不同物种受生境异质性影响的程度不同。

喀斯特季节性雨林木本植物胸高断面积分布格局及其对地形因子的响应

森林生态系统地上生物量的分布格局是物种分布格局的重要内容。局域尺度内因地形差异引起的生境异质性是地上生物量分布格局形成的环境基础。本文以弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha动态监测样地2011年第一次普查数据中每木个体为研究对象,尝试以每20 m×20 m样方内所有个体及不同径级类群的胸高断面积之和为木本植物地上生物量的衡量指标,利用广义可加模型对喀斯特季节性雨林中胸高断面积之和的空间分布格局进行研究,定量分析了其对7个地形因子的响应。结果表明,洼地、山坡和山脊3种生境类型中,所有个体的胸高断面积之和山坡最高、山脊最低,且山脊与山坡、洼地的差异均显著;广义可加模型结果显示,不同地形因子对胸高断面积之和的解释偏差差异明显,其中海拔、坡向、凹凸度、岩石裸露率对胸高断面积之和的解释偏差依次降低,而干旱度指数、坡度和地形湿润指数解释偏差相对较小。喀斯特季节性雨林木本植物胸高断面积之和空间分布的异质性及其与地形因子之间的关系,反映了胸高断面积之和在地形因子对土壤、水分和光照等条件重分配影响下的多重响应机制及生长策略。