基于邻木关系的桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林空间结构和物种多样性研究.pdf

基于邻木关系的桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林空间结构和

物种多样性研究

研究生：吴华萍导师：姜勇副教授

学科专业：生物学研究方向：植物生态学年级：2021级

摘要

本研究以桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林为研究对象，基于神山和蒙岭两个样

地的野外调查数据，利用其空间分布格局（角尺度）、大小分化程度（大小比数）和

树种隔离程度（混交度）量化群落整体和不同生长阶段林木（幼树、小树、中树和大

树）两个层次的林分空间结构特征，并在此基础上利用空间结构参数的二元分布多维

度、深层次地展示出群落和不同生长阶段林木的空间结构特征，之后利用林分空间结

构评价指数和林分空间结构距离来评价其空间结构的整体状态和变化情况。以

Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数、Patrick丰富度指数

分析植物群落多样性情况。利用Pearson相关、线性回归、典型相关性和灰色关联度

分析方法对林分空间结构与物种多样性之间的关系进行研究，以期找出影响各林分物

种多样性的关键林分空间结构因子，为林分空间结构与物种多样性之间关系的研究提

供重要支撑，并为该区域物种多样性的维持和退化森林植被的生态修复提供理论依

据。主要研究结果与结论如下：

（1）基于物种多样性分析，神山样地群落乔木层的复杂程度高于蒙岭样地，但

各物种数量分布均匀度和群落物种组成的差异性低于蒙岭；神山样地灌木层结构比蒙

岭样地的稳定，蒙岭样地草本层结构比神山样地的稳定。

（2）在空间结构方面，神山和蒙岭两个样地群落的平均角尺度分别为0.5312和

0.5303，林分呈现轻度聚集分布格局；两个样地的平均大小比数相近，分别为0.5080

和0.4892，神山样地整体上处于轻微劣态生长状态，蒙岭处于中庸生长状态；两个样

地的平均混交度分别为0.7252和0.7944，均处于强度混交状态，说明大多数林木周

围不同树种的林木较多。就不同生长阶段林木而言，神山样地幼树、小树、中树和大

树的平均角尺度值分别为0.5314、0.5344、0.5290和0.5114，其中幼树、小树和中树

呈聚集分布格局，大树呈随机分布格局；而蒙山样地幼树、小树、中树和大树的平均

0.54780.51930.54550.5227

角尺度值分别为、、和，均呈聚集分布格局。神山样地幼

树、小树、中树和大树的平均大小比数分别为0.8490、0.5242、0.1676和0.0256，而

蒙岭样地的分别为0.8804、0.6179、0.2538和0.0682，说明随着径级的增大，两样地

林木的生长状态由劣势逐渐转变成优势状态。神山样地幼树、小树、中树和大树的平

I

均混交度分别为0.7172、0.7118、0.7437和0.8097，说明不同生长阶段林木的混交状

态较好，树种隔离程度较高；蒙岭样地幼树、小树、中树和大树的平均混交度分别为

0.7630、0.7673、0.8277和0.8409，表明随着径级的增大不同生长阶段林木的混交程

度逐渐增大，树种隔离程度也在增加。

3

（）在空间结构二元分布特征方面，神山和蒙岭两个样地群落呈轻度聚集分布

格局，接近随机分布，物种高度混交且个体间大小分化程度相近。就不同生长阶段林

木而言，两个样地幼树和小树阶段的多数个体严重受压，呈现随机分布；而中树和大

树阶段的绝大多数个体明显处于优势状态，呈随机分布。

（4）神山和蒙岭两个样地林分空间结构评价指数分别为0.6942和0.7251，说明

两块块样地的空间结构均较为良好，但蒙岭的要优于神山；两个样地的林分空间结构

0.78410.5315

距离分别为和，距离达到理想林分空间结构仍然存在较大差距，且神

山的差距大于蒙岭。就不同生长阶段林木而言，神山样地幼树、小树、中树和大树的

空间结构评价指数分别为0.4665、0.6807、0.8355和0.9170，而蒙岭样地的分别为

0.43540.65570.82