巨桉人工林草本層主要種群的生態(tài)位分析_鐘宇

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1、16-21草業(yè)學(xué)報(bào)第19卷第4期2010年8月ACTAPRATACULTURAESINICAVol.19,No.4巨桉人工林草本層主要種群的生態(tài)位分析11*2111鐘宇,張健,劉泉波,楊萬勤,吳福忠,馮茂松(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,四川雅安625014;2.興文縣林業(yè)局,四川興文644400)摘要:根據(jù)野外60個(gè)樣方的調(diào)查數(shù)據(jù),應(yīng)用Levins、Shannon-Wiener生態(tài)位寬度指數(shù)和Levins生態(tài)位重疊指數(shù)分析了巨桉人工林草本層13個(gè)主要種的生態(tài)位寬度和生態(tài)位重疊特征。結(jié)果表明,里白和芒的生態(tài)位寬度最大,主要是由于其具有廣泛的適應(yīng)性。生態(tài)位寬度較大(或較小)的種群,它們所構(gòu)成的種

2、對(duì)間生態(tài)位重疊既有較大的,也有較小的,生態(tài)位寬度與生態(tài)位重疊程度無相關(guān)性?？傮w上看,巨桉人工林草本層物種間生態(tài)位重疊相對(duì)較低。從生態(tài)響應(yīng)速率來看,里白發(fā)展性最強(qiáng),可能形成少數(shù)種獨(dú)占巨桉人工林草本層的格局。關(guān)鍵詞:巨桉人工林;草本層;生態(tài)位寬度;生態(tài)位重疊中圖分類號(hào):S718.45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-5759(2010)04-0016-06*生態(tài)位是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的一個(gè)重要理論,是種群生態(tài)研究的核心問題。究其本質(zhì)而言,生態(tài)位是物種在特定尺度下特定環(huán)境中的功能單位,包括物種對(duì)環(huán)境的要求和環(huán)境對(duì)物種的影響2個(gè)方面及其相互作用規(guī)律,是物種屬[1]性的特征表現(xiàn)。生態(tài)位能有效地反映生態(tài)學(xué)單

3、元在其所處的特定生態(tài)系統(tǒng)中的綜合位勢關(guān)系,有助于定量的描述和研究,在物種間關(guān)系、生物多樣性、群落結(jié)構(gòu)及功能和種群進(jìn)化等研究中有著廣泛應(yīng)用,成為解釋自然群落[2-6]中物種共存與競爭機(jī)制的基本理論。種的生態(tài)位寬度和種間生態(tài)位重疊被認(rèn)為是物種多樣性及群落結(jié)構(gòu)的[7-9]決定因素,反映種群對(duì)資源的利用能力及其在群落或生態(tài)系統(tǒng)中的功能位置,也反映了其所在群落的穩(wěn)定性。[10,11]桉樹人工林是近年來發(fā)展最快、面積最廣、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益最好的人工林生態(tài)系統(tǒng)之一,但有關(guān)桉樹人工林引發(fā)的/綠色沙漠0、/抽水機(jī)0、/抽肥機(jī)0等生態(tài)學(xué)問題成為人工林生態(tài)學(xué)中最具爭議性的話題,其核心問題[12]是桉樹人工林的生

4、物多樣性問題。/林下不見草(更不要說喬灌木),林中無飛鳥0、/遠(yuǎn)看綠油油,近看光溜溜0等是對(duì)桉樹人工林生物多樣性最為形象的描述。目前對(duì)桉樹人工林生物多樣性的研究,多限于物種豐富度、均勻度和多樣性指數(shù)等的度量方面,桉樹人工林生物多樣性較低的重要原因也主要?dú)w結(jié)為桉樹對(duì)林下植物的生物化[13,14]學(xué)作用。然而,桉樹人工林下植物種群之間的相互關(guān)系怎樣,各種群的地位和功能又是如何,是否會(huì)對(duì)群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,這些問題可能會(huì)影響對(duì)桉樹人工林生物多樣性的正確理解。但迄今為止并沒有得到應(yīng)有的關(guān)注。草本層是起源于退耕還林地的桉樹人工林林下植被的主要組成部分,在促進(jìn)人工林養(yǎng)分循環(huán)和維護(hù)森林立地生產(chǎn)力方面起著

5、重要的作用。因此,本研究運(yùn)用生態(tài)位理論,對(duì)四川主要桉樹人工林巨桉(Eucalyptusgrandis)林下自然更新的草本層主要種群的生態(tài)位寬度和生態(tài)位重疊等方面進(jìn)行定量研究,有助于了解優(yōu)勢種群在群落中的功能地位、生態(tài)適應(yīng)性,為解釋該區(qū)域巨桉人工林群落結(jié)構(gòu)、物種共存等問題提供理論依據(jù),為巨桉人工林林下植被配置、調(diào)節(jié)以及生物多樣性保育提供參考。1材料與方法1.1研究地概況研究地位于樂山市市中區(qū)楊軍壩巨桉人工林基地(103b38cE,29b34cN),典型的丘陵地貌,海拔403~480m,坡度15b~30b,土壤為酸性紫色土。該區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,年平均氣溫16.4~17.5e,最冷月(

6、1月)平均氣溫6.6~7.4e,年極端最低氣溫-4.0e左右,最熱月(7月)平均氣溫25.1~26.1e,年極端最高氣溫41.0e左右,冬無嚴(yán)寒,夏少酷熱,年均降水量1300mm左右,年內(nèi)各季降水量差異很大,夏季雨量占全年的*收稿日期:2010-03-03;改回日期:2010-04-12基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30872014),國家科技支撐計(jì)劃課題(2008BADC2B01)和四川省教育廳科研項(xiàng)目資助。作者簡介:鐘宇(1973-),男,四川峨邊人,博士。E-mail:zhongyu315@163.com*通訊作者。E-mail:sicauzhangjian@163.com第19

7、卷第4期草業(yè)學(xué)報(bào)2010年1760%,秋季占20%,冬春兩季雨量偏少。該基地巨桉于2000年?duì)I造,巨桉平均樹高22.5m,平均胸徑18.2cm,2林分郁閉度0.5~0.6,林分密度1387株/hm,林下植被人為干擾較少。1.2研究方法1.2.1樣地設(shè)置與數(shù)據(jù)采集在丘陵坡面,按上、中、下坡位設(shè)置3個(gè)樣區(qū),每個(gè)樣區(qū)進(jìn)行典型抽樣設(shè)立4塊20m@20m的喬木樣地。在喬木樣地中心及四角布設(shè)5個(gè)2m@2m的草本樣方,共有60個(gè)樣方。調(diào)查記錄樣方