白云山锐齿槲栎-华山松混交林优势种群空间格局分析_宋桃李.pdf

第 57 卷第 1 期河 南 农 业 大 学 学 报Vol 57No 12023 年2 月Journal of Henan Agricultural UniversityFeb2023收稿日期:20220623基金项目:国家自然科学基金项目(42077450，41877542);河南农业大学青年科技创新基金项目(KJCX2016A19)作者简介:宋桃李(1997)，女，河南邓州人，硕士研究生，主要从事恢复生态学研究。通信作者:张志铭(1983)，男，河南濮阳人，副教授，硕士生导师，博士。引用:宋桃李，索延星，轩瑄，等 白云山锐齿槲栎华山松混交林优势种群空间格局分析J 河南农业大学学报，2023，57(1):3846 DOI:10 16445/j cnki 10002340 20220906 004白云山锐齿槲栎华山松混交林优势种群空间格局分析宋桃李1，索延星2，轩瑄1，姚现玉2，钱建强1，赵勇1，张志铭1(1 河南农业大学林学院，河南 郑州 450046;2 河南省林业调查规划院，河南 郑州 450002)摘要:【目的】确定锐齿槲栎(Quercus aliena)和华山松(Pinus armandii)优势种不同发育阶段的种群数量和分布格局及其种间竞争关系，对于二者合理间伐具有重要指导意义，有助于白云山针阔混交林群落的更新和稳定。【方法】调查研究区内锐齿槲栎华山松混交林，将锐齿槲栎和华山松分为 3 个径级，分别归属为大树、中树、小树三个成长阶段，分别采用成对相关的 g(r)函数和双变量 g12(r)函数对其空间分布格局和种内种间关系进行分析。【结果】在完全随机模型下，锐齿槲栎和华山松主要呈聚集分布并向随机分布过渡;在异质泊松模型下锐齿槲栎小树、华山松小树和中树呈聚集分布并逐渐向均匀分布过渡;锐齿槲栎中树和大树呈随机分布并逐渐过渡为均匀分布;华山松大树呈聚集分布并逐渐过渡为随机分布;在种内不同径级空间关联上，负相关主要集中在小树分别与中树、大树之间，中树和大树之间不存在竞争关系;在种间关联上，锐齿槲栎和华山松一直处于负相关关系。【结论】锐齿槲栎和华山松空间分布格局受密度制约，竞争关系在种内和种间均有体现。未来此区域的群落结构和种群空间格局将会向以锐齿槲栎为优势种、华山松优势不再明显的方向演变。关键词:锐齿槲栎华山松混交林;优势种;种间关系;种内关系;空间分布格局中图分类号:Q948 1文献标志码:A文章编号:10002340(2023)01003809Spatial pattern analysis of dominant populations in mixed forest ofQuercus aliena and Pinus armandii of Baiyunshan MountainSONG Taoli1，SUO Yanxing2，XUAN Xuan1，YAO Xianyu2，QIAN Jianqiang1，ZHAO Yong1，ZHANG Zhiming1(1 College of Forestry，Henan Agricultural University，Zhengzhou 450046，China;2 Henan Provincial Forestry Investigation and Planning Institute，Zhengzhou 450002，China)Abstract:【Objective】To confirm the population number and distribution pattern of dominant speciesof Quercus aliena and Pinus armandii at different growth stages and their interspecific competition rela-tionship has important guiding implications on reasonable thinning of both，which is helpful for the re-generation and stability of mixed broadleaf-conifer forest community of Baiyunshan Mountain【Method】The Quercus aliena-Pinus armandii mixed forest of Baiyunshan Mountain was investigated，and the twodominant tree species were divided into three diameter levels，belonging to the big，middle and smallgrowth stages，respectively The spatial distribution pattern as well as intraspecific and interspecific re-lationships were analyzed by the Pairwise correlation g(r)function and bivariate g12(r)function【esult】Under the completely random model，the distribution of Quercus aliena and Pinus armandiiwere mainly aggregated and transferred to random distribution，but under the heterogeneous Poisson第 1 期宋桃李，等:白云山锐齿槲栎华山松混交林优势种群空间格局分析39model，Quercus aliena small trees，Pinus armandii small trees and middle trees individuals were aggre-gation distribution and gradually transitioned to uniform distribution，the middle and big individuals ofQuercus aliena gradually transitioned from random to uniform distribution，while the big individuals ofPinus armandii was aggregated and gradually transitioned to random distribution;In terms of spatial as-sociation of different diameter classes within species，the negative correlation was mainly between smalland the middle as well as large individuals，respectively，but there was no competition between middleand big individuals;As regard with interspecific correlation，there was always negative correlation be-tween these two species【Conclusion】The spatial distribution pattern of Quercus aliena and Pinus ar-mandii is restricted by density，and the competition were reflected both in intraspecific and interspecif-ic In the future，the community structure and population spatial pattern in this area will evolve in thedirection that Quercus aliena is mainly as the dominant species and the dominance of Pinus armandii isno longer obviousKey words:Quercus aliena-Pinus armandii mixed forest;dominant species;interspecific relationship;intraspecific relationship;spatial distribution pattern锐齿槲栎(Quercus aliena)和华山松(Pinus ar-mandii)作为中国北方温带森林优势物种，在区域生态系统结构和功能维持中发挥重要作用，长期以来受到群落生态学家的重点关注12。已有研究就其种群结构特征35、空间分布格局67 和死亡格局89 等进行了广泛探索。2 个物种通常混生于同一群落，构成中国温带地区的常见针阔混交林。然而，2 个物种之间的种间关系是相互竞争还是互惠共生，尚不清楚，阐明 2 个物种的种内种间关系及种群空间格局，对于确定中国温带地区针阔混交林现有状态，预测未来演替规律具有重要意义1014。白云山位于河南省洛阳市嵩县，动植物资源丰富，锐齿槲栎与华山松是该区域两大优势物种6。已有部分研究对白云山植物群落特征进行了探讨。张秀艳等15 研究了此山区区域生态因子与植物数量特征和植物多样性的关系;周紫羽等16 分析了该区生境特点与种群空间分布特征的相关性，表明海拔是影响此山区植物群落特征的重要因素;符强等17 研究了不同光环境特征与森林冠层结构空间特征的关联;陈云等6 对该区木本植物群落结构特征进行了研究;毕帅帅18 分析了该区物种组成与主要物种空间格局等;王帅朋等19 调查了该区域内木本植物萌生现象及出现此现象的植物个体与生境特点的关系。然而，上述研究未能充分明确白云山优势种锐齿槲栎和华山松种群空间格局及二者的种内种间关系。鉴于此，本研究调查该地区锐齿槲栎与华山松混交林，通过设定 5 hm2大样地，采用空间点格局的方法，基于 2 种模型分析，探讨优势物种锐齿槲栎和华山松空间分布格局及种内种间关系，以期进一步揭示温带针阔混交林优势物种的分布与共存规律，并为锐齿槲栎和华山松合理间伐、区域针阔混交林群落更新和稳定提供重要理论依据。1材料与方法1 1研究区概况研究区白云山属国家级自然保护区，坐落于河南省洛阳市嵩县，平均海拔 1 800 m，地处暖温带与北亚热带气候过渡地带，是中国南北地理气候分界线，也是第二、第三地貌台阶过渡的边缘20。该区地处伏牛山腹地，年均气温为 1416，夏季最高气温不超过 26，年降雨量为 8001 200 mm。独特的气候和地理地貌使得该区森林生态系统复杂多样，其中动植物资源极为丰富6，19，21。1 2研究方法1 2 1样地设置研究样地依据 CTFS(Center forTropical Forest Science)样地标准，根据实地考察情况，在白云山区内锐齿槲栎与华山松针阔混交林建立5 hm2大样地，其中南北边长设置200 m，东西边长设置 250 m。在划分的大样地内取 10 m10 m的样地 500 个，将其再分为 5 m5 m 的样方。对样方内胸径(diameter at breast height，DBH)1 cm的木本植物做标志，调查并测量树高和胸径，同时记录植物名称和坐标22。样地内有 93 种木本植物，隶属于 34 科 55 属，主要由蔷薇科、桦木科、忍冬科和山茱萸科等组成6，其中锐齿槲栎和华山松为样地内优势物