大兴安岭典型林区主要植物点格局分布探究

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1、大兴安岭典型林区主要植物点格局分布探种群分布格局是植物种群生物学特性对环境条件长期适应和选择的结果，它反映了种群个体在空间水平上彼此间的相互关系，是影响种群发展的重要因素，与物种的生物学特性、种间竞争以及生境条件等密切相关，林木分布格局则是种群生态学特征、种内与种间关系以及环境条件综合作用的结果，它反映了初始格局、微环境、气候、光照和竞争植物等条件的历史和环境综合作用的结果[1-3]o空间点格局是指一系列随机产生的点，在一定范围内不规则的分布[4-5]o点格局分析的理论由Ripley在1977年提出，是用来分析在一定范围内的个体是如何

2、分布的，常见的有3种类型，即完全随机CSR、均匀分布和聚集分布[6-7]o该种分类可能过于简单，但它在早期的空间分析上起了很大的作用[8]。我国点格局分析方法是由张金屯先生首先引入并且应用，是以植物个体构成的空间分布的点图为基础进行格局分析，在拟合分析的过程中最大限度地利用了坐标图的信息[9-10]o迄今，我国关于空间分布格局的点格局方法研究已经逐渐走向成熟[11-12],本文应用目前最流行的空间点格局分析函数Ripley函数进行相关的分析研究，分析大兴安岭典型林主要植物种的空间分布，以期丰富目前的理论研究成果。1区域概况与研究方法大

3、兴安岭平均海拔1200~1300m,最高峰达2035mo山脉北段较宽，达306km,南段仅宽97km。形成于侏罗纪造山运动时期，沿东侧的走向断层掀升翘起，成为掀斜断块，造成东西2坡的斜度不对称。东坡较陡，西坡则向蒙古高原和缓倾斜，海拔790-1000mo大兴安岭大部为火成岩，地形平滑，山顶浑圆，山坡较平缓。山脉东坡被嫩江及松花江的许多支流切割。夏季海洋季风受阻于山地东坡，东坡降水多，西坡干旱，二者呈明显的对比，但整个山区的气候比较湿润，年降水量500mm以上。山脉北段是中国东部地区最冷之地，冬季严寒（平均气温-28°C）,有大面积多年

4、冻土区。山脉中段与南段温暖干燥得多，1月气温约-21°C,年降水量250〜300mm,雪量也较少。北段的针叶林在南段逐渐转变成阔叶林，最后是点缀于林地之间的草场。1.2样地设置与调查方法点格局分析要求取一研究样地，并且样地面积要求适当地大，以使各种分布格局出现。样地于2010年，在大兴安岭新林林业局下属的呼中自然保护区内选择1块具有能代表当地地形以及植物类群的区域设置1块长、宽各300m.面积为9hm2的长期性研究样地，为了减少人类活动对研究结果的影响，样地选择在距人行道100m以外的林区内。同时应用全站仪(TopconGTS-336

5、)对该大样地划分为一系列20mx20m的样方，鉴定并记录样方内的所有乔木树种，在胸径位置处挂牌，另外根据调查与数据研究分析的需要可以将样方进一步划为4个10mx10m的小样方，地理坐标以东西向为X轴，南北向为Y轴，用卷尺打方并测量植物所处的位置(以样方相对坐标表示)，数据均来源于实地采集。1.3数据预处理将野外调查的数据输入到Excel中，根据需要进行数据的预处理，然后按要求保存为R软件可以读取以及分析的数据格式，并按分析的要求将数据进一步进行格式上的转化，然后进行相关的点格局分析，分析用Spatstat程序馆Ripley函数进行，参

6、数均采用R语言分析时的默认参数。G(r)=1-e(-Axpjxr2)(1)Jcross(r)=■■■■!(dji

7、随机分布的，无相关性。2结果与分析几种植物植株形体大小及相关特征见表1o2.1点格局分析研究样地内植物植株的具体坐标点构成二维点事件，文中用G(r)函数来判断某一研究尺度下该点事件的分布类型。在距离尺度r■下，如果G(r)>0时为聚集分布；G(r)<0时为均匀分布；G(r)=0时则为随机分布。一般情况下用MonteCarlo方法来求解随机分布的上下包迹线，如果研究对象的实际值落在包迹线之间则为随机分布类型，落在包迹线上方为聚集分布，下方为均匀分布。2.2主要植物种群落类型的分析从图1〜图4可以看出，样地内的落叶松、偃松和赤杨等几种主要

8、植物种群均呈聚集分布状态，其中赤杨的聚集程度较强，在120-180m的研究尺度下聚集程度最大，而落叶松与偃松虽也显示出聚集分布的态势，但其聚集程度并不是很大，有接近随机分布的趋势，其中偃松更接近随机分布；白桦植物种群在0