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伏牛山自然保護(hù)區(qū)銳齒櫟林的空間格局概述

論文導(dǎo)讀::種群的空間分布格局不但因種而異。在伏牛山自然保護(hù)區(qū)銳齒櫟的分布區(qū)域。伏牛山自然保護(hù)區(qū)地處亞熱帶暖溫帶過渡區(qū)。
關(guān)鍵詞:分布格局,海拔梯度,銳齒櫟,伏牛山自然保護(hù)區(qū)

  種群空間格局是指種群個體在水平空間的配置狀況或分布狀態(tài),是種群基本數(shù)量特征之一,也是種群生態(tài)學(xué)特性、種內(nèi)種間關(guān)系及環(huán)境條件綜合作用的結(jié)果[1]。種群的空間分布格局不但因種而異,且同一種在不同發(fā)育階段、不同的生境條件也有明顯的差別[2,3]。研究種群分布格局的目的不僅是對種群的水平結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量描述,更重要的是用以揭示格局的成因,闡述種群及群落的動態(tài)變化,為保護(hù)措施的制定提供一定的科學(xué)依據(jù)。
  研究種群分布格局的目的不僅是……,更是用以揭示格局的成因?空間分布格局的研究在生態(tài)學(xué)中意義何在?特別是近年來學(xué)界在這個問題的認(rèn)識上有哪些拓展與進(jìn)步?進(jìn)而,對本研究的啟發(fā)或應(yīng)用意義是什么?
  本文以伏牛山自然保護(hù)區(qū)的銳齒櫟(Quercus aliena var. acuteserrata)種群為研究對象,分析其種群空間分布格局,旨在探索伏牛山自然保護(hù)區(qū)銳齒櫟種群的數(shù)量特征,從而為伏牛山自然保護(hù)區(qū)銳齒櫟的保護(hù)和合理利用提供理論依據(jù)。
  為什么選擇這個樹種開展研究?該樹種的生物學(xué)性狀與生態(tài)學(xué)特征,以及在種群生物學(xué)針對該種的研究成果應(yīng)該有介紹與梳理。銳齒櫟是珍稀種或者瀕危種嗎?或者其生境或群落、林分的分布在萎縮退化?如果沒有這方面的交代分布格局,憑空談起保護(hù)是無效的。
  研究目的要清晰,即要明確的提出你的問題?
  1 研究區(qū)域概況
  伏牛山位于河南省西部,地理坐標(biāo)為北緯32°45′~ 34°00′,東經(jīng) 110°45′ ~ 113°05′。伏牛山地處亞熱帶、暖溫帶過度地帶,屬于季風(fēng)氣候畢業(yè)論文格式。年平均氣溫為14.1 ~ 15.1℃,年降水量為600 ~1000mm,大致海拔每升高100m,降水量增加25mm,最高海拔多少?。本區(qū)降水集中在6、7、8月,約占全年降水的60%。土壤垂直分布的差異比較明顯,海拔1300m以上為山地棕壤,海拔800~1300m為山地黃棕壤,海拔600~800m為山地褐土。植被以暖溫帶落葉闊葉林為主,兼有北亞熱帶常綠落葉闊葉混交林的特點(diǎn)[4]。
  2 研究方法
  2.1 樣地設(shè)置與調(diào)查
  采用樣方法取樣。2006年7~10月,在伏牛山自然保護(hù)區(qū)銳齒櫟的分布區(qū)域,從其分布的海拔下限至上限,沿海拔高度每隔100 m設(shè)置一面積為20m×20m的調(diào)查樣地,共設(shè)樣地36個。調(diào)查記錄樣地內(nèi)喬木樹種種類、數(shù)量、高度、胸徑、基徑和冠幅,同時測定各樣地的坡向、坡度、坡位等環(huán)境因子。
  2.2 徑級劃分和海拔高度的劃分
  依據(jù)銳齒櫟生活史特點(diǎn),將其劃分為以下幾個發(fā)育階段:Ⅰ:DBH<4 cm;Ⅱ:4 cm≤DBH<8cm;Ⅲ:8 cm≤DBH<12cm;Ⅳ:12cm≤DBH<16cm;Ⅴ:16 cm≤DBH<20cm;Ⅵ:20 cm≤DBH<24cm;
  Ⅶ:24 cm≤DBH<28cm;Ⅷ:DBH≥28cm[5]。成熟銳齒櫟的胸徑一般為多少?徑級區(qū)間大小要比照成體大小,合理選取。本研究的取樣是全齡林分布格局,也就是覆蓋了目標(biāo)種的全部年齡階段,這樣選擇是基本合理的;但如果是幼林或者老林,就不盡合理。
  將各調(diào)查地點(diǎn)的海拔盡量按等間隔劃分為低、中、高3個海拔高度范圍,由于山體高度和所處的經(jīng)度不同,對各地點(diǎn)調(diào)查樣地海拔的高、中、低范圍劃分標(biāo)準(zhǔn)不一致. 具體標(biāo)準(zhǔn)要詳細(xì)闡明。三個海拔上分別有多少樣方?
  2.3 數(shù)據(jù)處理
  分布格局類型采用方差/均值比率法、負(fù)二項(xiàng)式法進(jìn)行判別,聚集強(qiáng)度采用負(fù)二項(xiàng)式參數(shù)(K)、叢生指標(biāo)(I)、平均擁擠指數(shù)(m*)、Cassie 指標(biāo)(CA)和聚塊性指標(biāo)(m* /m)進(jìn)行測定。
  現(xiàn)在已經(jīng)有很多更先進(jìn)的格局分析方法,比如Reipley’s K 函數(shù),Wiegand’s O函數(shù), Condit’s Ω函數(shù)等等。為什么還用這些初級原始的辦法?不是說不可以用,而是須要在用之前說明這樣處理的必要性與合理性。這些方法都嚴(yán)格依賴取樣尺度,在20*20的樣方內(nèi)怎樣劃分小方,以進(jìn)一步計算這些參數(shù)?
  另外這些指標(biāo)都有第一發(fā)明人,比如瓦特Water (1959) 負(fù)二項(xiàng)式參數(shù)(K), David and Moore(1954)叢生指標(biāo)I, Cassie (1958) 指標(biāo)(CA), Lioyd(1967) 平均擁擠指數(shù)(m*)和聚塊性指標(biāo). *M/m, 為什么不見引用文獻(xiàn)?
  WE WATERS,A quantitative measure of aggregationin insects,- Journal of EconomicEntomology, 1959
  F. N. DAVID and P. G. MOORE, Notes onContagious Distributions. Ann. Bot. 18:47-53,1954.
  Monte Lloyd, Mean Crowding', The Journal of AnimalEcology, Vol. 36, No. 1. (Feb., 1967), pp. 1-30.
  Cassie RM (1958) Apparatus for investigatingspatial distribuhon of plankton. NZ J Sci 1:436-448
  3 結(jié)果與分析
  3.1 樹種組成和徑級分布
  樣地實(shí)際調(diào)查植被共32種,2247株,主要樹種情況如表1所示,銳齒櫟占65.91%,具有絕對優(yōu)勢,椴樹、短柄枹、華山松是其主要伴生樹種。從林分構(gòu)成上可以看出,林內(nèi)中上層林的樹種是銳齒櫟,其平均樹高達(dá)到11.35,占82.73%,銳齒櫟以外的其他樹種只占17.27%分布格局,主要是分布在高海拔地區(qū)的椴樹、華山松,因?yàn)樵诟吆0蔚貐^(qū)多形成高山矮曲林,林內(nèi)樹木多粗矮化,從而使椴樹、華山松成為上層林優(yōu)勢樹種。從銳齒櫟的徑級分布圖(圖1)可以看到,其徑級結(jié)構(gòu)為峰型,類似于正態(tài)分布,個體主要集中在中徑級,12—16CM徑級的株樹最多,為426株,占銳齒櫟總株樹的28.76%畢業(yè)論文格式。其次為16—20CM徑級的,占23.2%,小徑級與大徑級則相對較少。另計算所得每個徑級的平均樹高,依次為1.25、6.36、10.57、12.73、13.21、13.42、9.52、6.43,可以看出隨胸徑的增加,樹高生長由快到慢,表明銳齒櫟的高生長主要集中在胸徑12—16CM之前,之后則變慢。
  

表1 樣地主要樹種情況

Table 1 The general condition of the main trees in the plot

主要樹種

活立木

枯立木

平均胸徑

平均樹高

合計

所占比例

Main tree species

Living standing /株

Dead standing /株

Average DBH /cm

Average height /m

Total /株

Proportion /%

銳齒櫟

1438

43

15.23

11.35

1481

65.91

椴樹

208

2

10.73

5.27

210

9.35

短柄枹

167

4

9.87

9.53

171

7.61

華山松

127

3

13.24

6.7

130

5.79

千金榆

68

1

6.38

3.74

69

3.07

白樺

39

0

8.36

4.23

39

1.74

三椏烏藥

26

0

5.22

4.52

26

1.16


  這部分內(nèi)容與標(biāo)題、引言不符。如果要研究物種組成與徑級結(jié)構(gòu),應(yīng)在引言內(nèi)事先提出來。鑒于這個大問題懸而未決,具體內(nèi)容未加評審。
  3.2不同發(fā)育階段銳齒櫟種群的分布格局
  種群分布格局是植物種群生物學(xué)特性對環(huán)境條件長期適應(yīng)和選擇的結(jié)果[6]。研究種群的水平分布格局對于確定種群特征以及種群與環(huán)境之間的關(guān)系具有重要的意義。從表2可以發(fā)現(xiàn),不同發(fā)育階段的銳齒櫟均呈聚集分布。這是因?yàn)闄殿惙N群相當(dāng)數(shù)量的幼苗為萌生形成;櫟類果實(shí)為堅果,且較大分布格局,在坡度陡峭,地形凹凸不平的地段易落地后滾動堆積;松鼠等嚙齒類動物的對果實(shí)的搬運(yùn);以及生境的異質(zhì)性,從導(dǎo)致種群呈聚集分布(應(yīng)該放在討論部分)。把銳齒櫟種群不同發(fā)育階段的聚集度指標(biāo)作一比較,可以發(fā)現(xiàn):隨著徑級的增加、年齡的增大,種群聚集度呈減小趨勢。
  結(jié)果報告部分就是純粹地敘述你的圖表數(shù)據(jù),給出圖表顯示的趨勢或模式。
  

表2 銳齒櫟種群不同發(fā)育階段的分布格局

Table 2 Spatial pattern of Quercus acutidentata at different developmental stages

年齡

方差

T檢驗(yàn)

K值

結(jié)果

平均擁擠度

聚塊性指標(biāo)

叢生指標(biāo)

Cassie指標(biāo)

Age

Variance

T test

K value

Result

Index of mean crowing

Index of patchiness

Clumping index

Cassie index

2.945

12.543

0.845

C

2.758

7.254

3.541

3.862

3.542

5.865

1.354

C

1.257

5.654

2.876

3.105

4.875

6.542

3.542

C

4.245

3.246

2.564

2.8

1.952

6.235

0.548

C

3.587

3.457

1.954

1.254

2.754

8.245

0.549

C

0.587

2.154

1.587

1.035

3.584

2.735

1.289

C

0.641

1.864

0.958

0.935

7.598

1.658

0.456

C

6.758

1.548

0.456

0.557

5.648

14.54

0.348

C

1.357

1.254

0.345

0.362

U:均勻分布 Uniform;R:隨即分布 Random;C:聚集分布 Clump.下同 The same below.

每個徑級的樣方N是多少?從表的排布看來,作者似乎是通過方差/均值比率和K值來判定格局類型,這須要在方法部分詳細(xì)說明顯著性檢驗(yàn)的辦法,即隨機(jī)分布時方差/均值比率和K值當(dāng)為何值?在何種情況下空間分布顯著偏離隨機(jī)格局?
  3.3 不同海拔高度銳齒櫟種群的分布格局
  從表3可以看出,銳齒櫟種群在低、中、高海拔都屬于聚集型分布格局,隨海拔的升高其空間分布指數(shù)呈“低—高—低”的變化格局。這主要是因?yàn)闊崃、水分、土壤和人為干擾等生態(tài)因素沿海拔發(fā)生明顯變化,使群落的組成結(jié)構(gòu)和種內(nèi)種間關(guān)系發(fā)生改變。在低海拔地區(qū),銳齒櫟種群分布聚集強(qiáng)度較低的主要原因是人為干擾和破壞;中海拔地區(qū)人為干擾減少,水熱條件適于銳齒櫟生長,聚集強(qiáng)度最高;在高海拔地區(qū)雖然人為干擾小,但已處于銳齒櫟分布的上限,群落內(nèi)其他優(yōu)勢植物鑲嵌在群落中,與銳齒櫟存在激烈的競爭,導(dǎo)致種群分布聚集度必然減。☉(yīng)該放在討論部分)。
  

表3 不同海拔高度銳齒櫟種群的分布格局

Table 3 Spatial pattern of Quercus acutidentata in different altitudes

海拔

均數(shù)

方差

空間分布指數(shù)

結(jié)果

Altitude (m)

Average

Variance

Index of dispersion

Result

L (1100—1300m)

0.627

2.74

4.37

C

M (1300—1600m)

38.72

282

7.283

C

H (1600—1800m)

22.8

132.8

5.825

C

L:低海拔 Low altitude;M:中海拔 Middle altitude;H:高海拔 High altitude.

每個海拔的樣方N是多少?同海拔單元內(nèi)各個20×20樣方的格局都是一樣嗎?作者似乎把同海拔單元內(nèi)所有樣方一起統(tǒng)計來計算分布指數(shù),這是錯誤的。空間格局是在一個連續(xù)的生境內(nèi)有意義,相互分隔的N個群落片段之間不存在一個有意義的空間格局。
    4 討論
  群落物種組成較為復(fù)雜分布格局,銳齒櫟是群落中的優(yōu)勢種,其徑級分布呈峰型,兩頭少,中間多,平均胸徑15.23cm,平均樹高11.36cm,中徑級林木較多畢業(yè)論文格式。復(fù)雜的物種組成就導(dǎo)致群落具有較高的物種多樣性,而伏牛山自然保護(hù)區(qū)銳齒櫟林具有較高的物種多樣性主要是受研究區(qū)內(nèi)受水熱組合主導(dǎo)的地帶性植被更替與人類活動的共同影響[7]。低海拔地區(qū)受人類活動影響較大,多形成次生林,樣地內(nèi)多夾雜一些與人類活動密切相關(guān)的物種;隨海拔高度的變化,銳齒櫟分布區(qū)的水熱條件變化明顯,這就導(dǎo)致樣地內(nèi)物種組成發(fā)生明顯變化。伏牛山自然保護(hù)區(qū)地處亞熱帶暖溫帶過渡區(qū),區(qū)域內(nèi)水熱條件變化明顯,這是導(dǎo)致保護(hù)區(qū)內(nèi)銳齒櫟群落物種多樣性的主要原因!∵@部分與本研究內(nèi)容有什么關(guān)系?
  按照Odum等[8]的觀點(diǎn),自然界中種群集群型分布格局比較普遍,本研究也證實(shí)了該觀點(diǎn)。集群分布是植物種群最普遍的分布形式,這是樹木生長、存活及競爭等適應(yīng)環(huán)境異質(zhì)性的結(jié)果[9],是種內(nèi)和種間競爭以及種群與生境相互作用的共同結(jié)果,反映了種群的一種適應(yīng)機(jī)制[10]。研究表明:銳齒櫟種群的分布格局為集群型分布,但不同生長發(fā)育階段的聚集程度并不相同,隨著徑級、年齡的增加分布格局,聚集度逐漸降低,種群呈現(xiàn)擴(kuò)散趨勢(成年個體聚集度降低的過程,一般而言不是一個逐漸分散擴(kuò)張的過程,而可能是排除同種競爭者的過程,整個種群未必是在擴(kuò)散)。銳齒櫟種群分布格局的這種變化趨勢與其種子散布習(xí)性、種群發(fā)育過程中個體間的作用密切相關(guān),是銳齒櫟種群本身的生物學(xué)特性和自然環(huán)境綜合作用的結(jié)果。不同海拔種群的分布存在差異,不同海拔代表了不同的生境條件,種群的分布格局必然受其影響[11]。伏牛山自然保護(hù)區(qū)不同海拔高度銳齒櫟種群的分布格局都屬于集群分布,但在不同海拔高度其聚集程度不同。這主要是受到小生境條件影響,在水熱等環(huán)境條件最佳和人為影響最小的海拔地段上其聚集程度最高。(這些解釋都是牽強(qiáng)的,泛泛而談,沒有意義)

參考文獻(xiàn):
[1]張笑菁,趙秀海,康峰峰等.太岳山油松天然林林木的空間格局[J].生態(tài)學(xué)報, 2010, 30(18):4821-4827.
[2]Srutek M. Spatial structure andassociations in a Pinus canariensis population at the treeline, Picodel Teide,
Tenerife, Canary Islands. Arctic,Antarctic and Alpine Research,2002,34:201-210.
 

關(guān)鍵字:環(huán)保,河南
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