黑石顶森林群落演替过程多样性及稳定性的变化

《黑石顶森林群落演替过程多样性及稳定性的变化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、中山大学博士学位论文黑石顶森林群落演替过程多样性及稳定性的变化姓名：王永繁申请学位级别：博士专业：植物学指导教师：余世孝2003.4.26中山大学博士学位论文：黑石顶森林群落演替过程多样性及稳定性的变化摘要应用时窒聋投洼，将黑石顶自然保护区森林植被划分成5个不同的演替阶段：①马尾松(Pin“jmassoniana)群落(P1)；②早期针阔叶混交林群落(P2)；⑨中期针阔叶混交林群落(P3)；④后期针阔叶混交林群落(P4)：⑤常绿阔叶林群落(P5)。在充分考虑尺度效应(包括取样尺度、参数尺度等)和空间异质性的情况下，对森林群落演替过程中物种多样性的变化进行了

2、探讨。提出了一个新的包含一个控制参数的群落多样性测度指数一DIV多样性指数；修正了Ricotta等(1998)的错误，系统地建立了尺度增加的过程中，群落均匀度变化的预测方法。应用May(1972)的控制论模型和党承林(1998a)植物群落冗余结构理论，研究了森林群落演替过程稳定性的变化。对Schluter(1984)方差检验法中，应用物种出现与否的二元数据和物种多度数据之间测度结果的差异所隐含的生态学意义进行了解释。，f1．物种多样性的变化l、(J)a多样性的尺度依赖性：分别采用物种丰富度指数、Shannon指数、Simpson指数及Pielou均匀度指数

3、，研究了黑石顶森林群落演替过程群落n多样性的动态特征，结果表明，物种丰富度指数在演替过程中一直稳步增长，Shannon指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数由马尾松群落至混交林后期阶段逐渐增加，在常绿阔叶林阶段呈现下降的趋势。演替的各个阶段，群落的。多样性都表现出对取样尺度的敏感依赖性；而且由于空间异质性的影响，群落不同区域相同取样面积的a多样性也有差异。以取样面积作为尺度参数，每个取样面积在群落的不同区域作5次重复，5次重复的平均值作为该尺度的多样性测度值，绘制a多样性随尺度增加的变化曲线。结果表明，取样面积≤30×30m2时，各个演替阶段群落

4、的多样性空间变化曲线彼此交错，没有表现出规律性的变化；取样面积≥30×30mz时，a多样性在各个尺度上都表现出随着演替的进展而逐渐增加的规律，在混交林后期阶段达到最高值，演替至常绿阔叶林阶段，除物种丰富度指数基本保持不变外，其它多样性指数都有明显的下降。每个尺度重复取样的情况下，群落演替各阶段物种丰富度指数和Pielou均匀度指数与取样面积之间存在分形关系，分形维数分别介于O．8781．032和一0．115～O．007之间，显示出统计意义上的规律性变化。(2)群落均匀度的分形分析：修正了Frontier(1987)及Ricotta等(1998)的错误，重新

5、定义了有效物种丰富度指数A(----2Ⅳ)与物种丰富度指数s之间分形关系的数学表达式，其中H为Shannon指数；分析了A与S之间分形关系的生态学意义，认为分形维数D是在取样尺度不断增加的过程中，群落均匀度测度值向其逼近的一个理论值；系统地建立了利用A与S在双对数坐标上的拟合直线方程，对群落均匀度的变化趋势进行预测的方法。应用上述分析方法对黑石顶森林群落生坐查兰竖主堂丝堡塞!苎墨一一——演替系列进行研究，结果表明，在每个尺度有5次重复取样的情况下，演替的各个除段矗姆s之阂焱爨鸯尺度上都存在极显著的幂律关系，分形缎数鼢分裂为；O．5306(PI)、0．739

6、2(P2)、0．8330(P3)、0．7902(P4)、0．7644(P5)，在濑交林中期阶段(群落P3)达到最大值，向两侧表现出递减的趋势a(3)多样拣综会捂数：采瘸分裂含蠢一令交纯参数翡Renyi多样{璧指数、Hill多样性指数、内禀多样性及平均种。个体多样性测度指数，对群落演替过程的多样性交化进彳于研究，绘制群落多样性随参数增加的变化曲线。4个多样性综合指数的测度结采袭瑗爨了翱儆静交纯溪律，获骂蓬松群落商混交秫后麓除羧的演替遥程中，群落多样性在所有参数尺度上郝在逐渐增加；由混交林慝期逃一步囱常绿周叶林发展时，平均种，个体多样性指数的测度结果是多样性没

7、有明妲增加，而其它3个指数的测度结果瑟

8、j显示多祥往有锈箍的下降。(4)DIV多样性指数；提感了一个耨的嚣落d多榉性测度方法。意义携季孛多S榉鳇撵数饼矿=2S-Z(1／N．)8，式中S为群辫甥耱数，嫩蔻耱i豹个体数，痒为i=1辩个体数敏感狡度的控制参数。物种丰富度指数是DIV多样性指数中参数a=0时鲍一令特铡。农平垂坐标上绘燃各令群辫DIV多样性摆数毽髓参数a媾烟黪交仡曲线，当a=3时，DIV变化曲线基本已达到稳定。测度结果媛示，由马尾松群落演替楚早期混交林阶段，多样性有明显的增加；由混交林早期阶段向中期阶段演鏊时，多撵性略有增烟，经苓鬟著；演鸷至混交棒癌

9、麓，多榉往誉次崮现较大福度的增加，而常绿阔叶林群落的DIV多榉性变