干热河谷次生稀树灌木林物种组成变化及群落结构动态

为揭示四川攀枝花苏铁国家级自然保护区干热河谷次生稀树灌木林群落演替动态规律,该研究以2015年群落内建立的1 hm2永久固定样地为研究对象,经2020年首轮复查,对物种组成、群落多样性、重要值、死亡率、补员率以及胸径(DBH)进行调查研究,以分析5年间群落物种组成及结构动态。结果表明:(1)2020年,群落木本植物共18种,隶属15科18属,较2015年新增1属1种,优势物种组成并无变化,但优势度变化显著。与2015年相比,在重要值(IV)>1的6个种群中,5个树种IV增高,仅攀枝花苏铁种群IV降低,但其仍为群落优势建群种,铁橡栎和滇榄仁等乔木种群优势度显著增加。(2)2020年,群落中DBH≥1 cm的木本植物个体数增至1710株,平均胸径由11.10 cm增至11.17 cm。群落年死亡率0.29%,死亡个体平均胸径11.84 cm,年补员率2.75%,补员个体平均胸径4.96 cm。与2015年相比,群落中7个种群出现个体死亡,9个种群出现补员个体。(3)虽然沙针种群规模缩小,但仍有9个种群规模扩大,4个种群规模保持稳定。只有攀枝花苏铁和沙针种群平均胸径减小,其余种群平均胸径均有不同程度的增大。随着森林演替的进行,群落内种间竞争的重要性将逐渐增大,铁橡栎和滇榄仁等乔木树种将在未来演替进程中占据优势地位,但短期内并不会威胁攀枝花苏铁种群优势地位,大径级植株个体的死亡是其优势度显著降低的主要原因。在未来群落演替进程中,攀枝花苏铁将与铁橡栎、滇榄仁等乔木树种组成以乔木树种逐渐占据优势的干热河谷次生稀树灌木林向气候顶极群落演替的过渡型次生林群落。

干热河谷次生稀树灌木林优势种群空间格局及种间关联性研究

为揭示干热河谷次生稀树灌木林种群现状、分布状况及发展动态规律,以四川攀枝花苏铁国家级自然保护区内1 hm;永久固定样地为研究对象,对样地内所有种群植株个体进行每木调查,以重要值分析群落优势种群组成,并运用O-ring统计对样地内攀枝花苏铁种群空间格局及种间关联性进行计算。结果表明:干热河谷次生稀树灌木林群落除攀枝花苏铁为灌木生长型外,其余优势物种皆为乔木或小乔木型。6个优势种群空间分布格局均以随机分布为主,聚集分布次之,均匀分布尺度占比最小。种群优势度随聚集规模增大而增大,二者线性正相关,回归方程为:y=(127.49±9.04)x+(4.78±1.88)(Adj-R^(2)=0.98,P=1.46993E-4 <0.01)。种间关联尺度占比以无关联最大,负相关次之,正相关最小。群落中种群聚集规模决定种群在群落中的优势程度,也是改变当前群落种群优势地位的主要驱动力。滇榄仁种群主要生存压力源于攀枝花苏铁和蒙桑种群,也极易受群落环境影响。铁橡栎和滇榄仁种群与蒙桑种群的种间竞争是其两次种内密度调节的主要原因。

基于BIOCLIM模型的元江干热河谷稀树灌木草丛空间分布研究

根据影响干热河谷稀树灌木草丛分布的温度、数字高程模型(DEM)以及归一化植被指数(NDVI)三个因子,使用BIOCLIM模型模拟元江县干热河谷稀疏灌木草丛空间分布,实现了元江县干热河谷空间分布的可视化表达。结果表明:干热河谷分布主要集中于除元江县城外的河谷两侧,其中东部分布较为集中,而在南部地区分布较为分散。加之近年来人为活动的加剧,对元江河谷生态环境的变化也有一定影响,该模型很好地预测了未来元江县干热面积的分布情况,以期对生物多样性保护和植被恢复提供决策支持。

基于DOMAIN模型的干热河谷稀树灌木草丛空间分布

以温度、DEM(数字高程模型)、NDVI(归一化植被指数)3个因子为参数,运用DOMAIN模型对元江县干热河谷稀树灌木草丛空间分布进行模拟,实现了其空间分布的可视化表达。模拟结果表明:稀树灌木草丛群落主要分布于除元江县城外的河谷两侧,其中北部分布较为集中,南部较为分散。在自然条件及人为因素双重干扰下,元江县干热区域的面积呈现出扩大趋势,尤其是元江北部龙潭乡以北、青龙厂镇以南的地区存在更高的演化风险,建议将上述区域及元江国家级自然保护区章巴片区列为重点森林保护区域。

攀枝花苏铁种群主要功能性状对土壤有效养分的响应研究

为了解攀枝花苏铁种群主要功能性状分布特征及其对土壤有效养分的响应规律,在四川攀枝花苏铁国家级自然保护区干热河谷次生稀树灌木林内设立15个固定取样地(10 m×10 m),采集样地内攀枝花苏铁主要功能性状PHMAX(种群最大植株高度)、LA(小叶的叶面积)、SLA(比叶面积)、LDMC(叶片干物质含量)、土壤有效养分(AN、AP、AK)等数据,并运用Kruskal-Wallis test及多元统计分析各样地间攀枝花苏铁种群主要功能性状、土壤有效养分的分布特征及二者间关系。结果表明:攀枝花苏铁种群之间LA、LDMC、SLA以及土壤Al、AK、pH等均存在显著差异,但PHMAX、AN及AP并无显著差异。土壤有效钾AK和pH对攀枝花苏铁种群分布影响最大,攀枝花苏铁种群各主要功能性状间和各土壤有效养分间均呈现显著关联,且LA、SLA及LDMC等功能性状与AN、AP、AK均呈较微弱的正相关。攀枝花苏铁种群主要功能性状的分异主要源于土壤有效养分的异质性分布,AN、AP及AK的共同限制机制是该演替阶段森林群落内局域小尺度下攀枝花苏铁种群的主要生存压力,但随着森林进展演替的进行,相较AK而言,AN和AP对攀枝花苏铁种群正常生长发育的重要性将逐渐增大。