贵州孟关林场马尾松人工林群落动态及灌草组成分析

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中文摘要：本文以贵州省孟关林场幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林的马尾松（Pinus massoniana）人工林为研究对象，采用空间代替时间的方法，对不同发育阶段马尾松人工林林分指标、林下灌草物种组成及不同发育阶段径级结构分析，探讨林分发育的动态特征。通过计算优势种重要值、Margalef丰富度指数（S）、Shannon指数（H）、Simpson指数（D）、Pielou均匀度指数（J），分析不同发育阶段林分发育动态特征。使用方差比率法，计算不同发育阶段马尾松林下灌草群落总体联结系数，采用关联系数（V）、相似性指数（OI）、Spearman相关分析检验灌草种间联结情况，反映不同发育时段林下灌草种对间联结关系，揭示不同发育阶段林下灌草的群落结构特征。运用Shannon、Levins公式和Pianka公式，计算不同发育阶段林下灌草群落优势种生态位宽度及生态位重叠值，阐明林下灌草生态位关系。结果表明：（1）随树龄增加，平均枝下高、平均胸径、平均冠幅、平均树高、平均蓄积量在幼龄林至中龄林时期增长量最大，密度随林龄的增长而减小。马尾松人工林幼龄林、中龄林林分径级呈单峰型，近熟林、成熟林径级呈现多峰型。林下更新幼苗多出现在生长后期。（2）灌草植物组成种类总数为37科50属51种，其中灌木为18科24属25种，草本为19科26属26种，随林龄增加，灌木物种种数呈先增加后减少再增加的趋势，草本却随林龄增加而减少，同一优势种重要值存在差异。灌木中槲栎（Quercus aliena）、菝葜（Smilax china）、铁仔（Myrsine africana）重要值大竞争力强，草本中野青茅(Deyeuxia arundinacea）、乌蕨（Stenoloma chusanum）优势性显著。林分中槲栎在幼龄林时重要值为50.89%，铁仔在28a时重要值为50.49%，成熟林时菝葜）的重要值为50.62%，芒萁（Dicranopteris dichotoma）重要值在各发育阶段始终排第一；灌木层的物种丰富度随林分发育先增加后减少，草本物种丰富度指数随林龄增加而减少。灌草群落相似性指数总体偏低。（3）灌木在近成熟林时期总体呈负关联，其余生长发育阶段呈正关联，草本群落在幼龄林阶段总体呈正关联，其他生长时期呈负关联。发育阶段为幼龄林、中龄林、近熟林时灌草群落总体间联结性不显著，成熟林时总体间联结性显著；在幼龄林时使用三种计算方式得出灌草种对间关联的种对数数量一致。在幼龄林、中龄林、近熟林时正关联种对数大于负关联，种对间存在竞争，成熟林时负关联种对数大于正关联。在各个生长阶段，灌木的正相关对数总是大于草本。（4）不同发育阶段，灌草生态位宽度值（Bi和Ba）均呈同增同减的趋势。灌木层中，槲栎和菝葜生态位宽度最大，适应性强，竞争能力强。南烛与茅栗（Castanea seguinii）随年龄的递增，生态位宽度值增大。野蔷薇（Rosa multiflora）、构树（Broussonetia papyrifera）及山莓（Rubus corchorifolius）等喜阳性物种随林龄增长，生态位宽度逐渐降低，竞争能力不断弱化以至消失。草本中芒萁、乌蕨、野青茅生态位宽度占绝对优势。随林龄增加，芒萁竞争力增强，乌蕨及野青茅随林龄增加呈先上升后下降的趋势，黄精（Polygonatum sibiricum）和割鸡芒（Hypolytrum nemorum）等阴性植物逐渐减少或消失。（5）灌木层中，生态位重叠种对数随林龄增加而减少，槲栎和菝葜生态位重叠值最大，同科属的山莓和野蔷薇生态学特性相似，利用环境资源方式相同，草本中生态位重叠的种对数随发育阶段变化先减小后增加，边缘鳞盖蕨与乌蕨在所有发育阶段中与其他物种均存在生态位重叠现象。槲栎和菝葜、铁仔和茅栗、乌蕨和边缘鳞盖蕨、野青茅和荩草等物种种对间表现出极强的生态学或生物学相似性。生态位宽度值大的物种与其他物种的生态位重叠值不一定大，当物种间不重叠且生态位宽度相等时，它们占据着相对独立的资源互不影响。（6）在马尾松人工林不同的发育阶段，采取不同的措施，如间伐、择伐等方式调控林分密度，为灌草群落提供良好的生长环境，促进人工林灌草群落发育。在生态公益林中，选择适应能力强、生态位重叠值小且与现有优势种生态效益互补的本土物种，如槲栎、菝葜、野青茅、芒萁等灌草物种进行配置，以提高人工林生态系统的稳定性。

作者：

姚珊

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关键词：

马尾松人工林林分发育动态特征群落结构生态位

授予学位：

硕士

学科专业：

林业

导师：

郭其强

学位年度：

2022

学位授予单位：

贵州大学

语种：

中文

中图分类号：