長(zhǎng)白山北坡和西坡林線不同種群擴(kuò)張態(tài)勢(shì)與氣溫變化的對(duì)比關(guān)系

徐曉云 孫嘉鴻 李鵬啟 楊楗斌 劉曉燕 王曉東

摘要：本文以長(zhǎng)白山北坡和西坡林線不同種群為研究對(duì)象，以兩坡樣方調(diào)查得到的實(shí)地?cái)?shù)據(jù)為來(lái)源，采用一系列數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：北坡林線有緩慢上移趨勢(shì)，西坡則有衰退跡象。北坡岳樺林下和苔原帶植物呈共存態(tài)勢(shì)，西坡出現(xiàn)小葉樟獨(dú)占所有生態(tài)位的趨勢(shì)。北坡氣溫上升幅度剛好利于岳樺樹(shù)木生存，帶動(dòng)林下植物一起移動(dòng)，而西坡氣溫上升幅度使林下小葉樟過(guò)度擴(kuò)張擠壓其他植物獨(dú)占所有生態(tài)位的現(xiàn)象明顯。

關(guān)鍵詞：郁閉型林線；不同種群；氣候變化

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31500307，41571078，41601263），長(zhǎng)白山歷史地理與族群變遷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；長(zhǎng)師項(xiàng)目（2016-009）和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201710205155）

中圖分類(lèi)號(hào)： P423.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.04.025

山地森林帶和苔原帶之間的過(guò)渡帶被稱高山林線，長(zhǎng)白山岳樺林是研究林線變動(dòng)的理想地段，林線變動(dòng)對(duì)氣候變化響應(yīng)非常明顯，長(zhǎng)白山林線類(lèi)型豐富，在西坡和北坡變動(dòng)方式差異明顯，探討不同坡向林線種群變動(dòng)方式引起人們的極大興趣。郝占慶等認(rèn)為長(zhǎng)白山各種植物空間分布與環(huán)境因子有關(guān)聯(lián)，林線各種植物沿海拔梯度的物種豐富性變化規(guī)律明顯，趙淑清等應(yīng)用一系列生態(tài)指數(shù)計(jì)算林線各種群落物種豐富度。

1 研究方法

1.1 樣方調(diào)查

2017年9～10月分別于長(zhǎng)白山北坡和西坡郁閉型林線處設(shè)置一系列樣方，即沿著林線邊緣連續(xù)取樣；在西坡得到15個(gè)樣方，在北坡得到10個(gè)樣方。所有樣方的大小為10m×10m，調(diào)查內(nèi)容為樣方內(nèi)岳樺樹(shù)木的棵樹(shù)，每棵樹(shù)的胸徑和高度，記載各個(gè)樣方內(nèi)各種灌木和草本植物的名稱、蓋度（方格法與目測(cè)法相結(jié)合）、高度〔用卷尺測(cè)量（精確到1cm）〕、密度。

1.2 數(shù)據(jù)分析

1.2.1岳樺種群動(dòng)態(tài)對(duì)比 根據(jù)樣方調(diào)查的結(jié)果按照徑級(jí)大小進(jìn)行排序整理，依據(jù)徑級(jí)結(jié)構(gòu)反映年齡結(jié)構(gòu)的原理，利用徑級(jí)結(jié)果分析種群的動(dòng)態(tài)特征，用配對(duì)樣本T檢驗(yàn)分析兩坡種群動(dòng)態(tài)的差異程度。

1.2.2林下植物種群動(dòng)態(tài)對(duì)比 對(duì)樣方調(diào)查得到的草本和灌木植物數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，計(jì)算灌木和草本的生態(tài)重要值。

重要值= 相對(duì)高度+ 相對(duì)蓋度+ 相對(duì)頻度/3 （1）

根據(jù)兩坡各種林下植物生態(tài)重要值分析植物種群動(dòng)態(tài)的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 北坡和西坡岳樺種群動(dòng)態(tài)對(duì)比

從兩坡采樣點(diǎn)岳樺種群徑級(jí)分布看都是以小徑級(jí)為主，在郁閉林線處，種群仍在處于膨脹擴(kuò)張的態(tài)勢(shì)中。從配對(duì)樣本T檢驗(yàn)結(jié)果p值沒(méi)有達(dá)到顯著程度，都有相似的擴(kuò)張態(tài)勢(shì)。差異主要體現(xiàn)在西坡徑級(jí)以小于1cm為主，說(shuō)明西坡郁閉型林線繁殖能力還是非常強(qiáng)的，但存活率看低，很難度過(guò)幼苗期。北坡生存環(huán)境稍好，幼苗存活率高，近期有擴(kuò)張趨勢(shì)。

2.2 林下植物種群動(dòng)態(tài)對(duì)比

從樣方調(diào)查數(shù)據(jù)的生態(tài)重要值計(jì)算結(jié)果可以看出兩坡差異明顯，北坡則既有岳樺林下的小葉樟和牛皮杜鵑，還有苔原帶的仙女木和篤斯越桔，而西坡的苔原植物幾乎沒(méi)有。說(shuō)明北坡郁閉林線林下植物共存性較好，多種植物在目前環(huán)境下能夠在狹窄的地域共生。西坡幾乎沒(méi)有苔原植物，有一種或者兩種植物獨(dú)占所有生態(tài)位的趨勢(shì)。

2.3 北坡和西坡不同植物種群差異性動(dòng)態(tài)與氣溫變化關(guān)聯(lián)

北坡氣溫上升速率快，岳樺做出響應(yīng)，郁閉林線有整體緩慢上移的趨勢(shì)。西坡氣溫上升幅度與小葉樟的生存需求最適宜，出現(xiàn)排擠其他植物，獨(dú)占所有生態(tài)位現(xiàn)象。

3 結(jié)論

郁閉林線北坡林線整體緩慢上移趨勢(shì)，西坡林線有退縮跡象。北坡呈現(xiàn)多種植物共存的局面，西坡小葉樟過(guò)度擴(kuò)張擠壓其他植物。兩坡氣溫上升方式不同，北坡利于岳樺樹(shù)木生存，西坡則利于小葉樟的擴(kuò)張。

參考文獻(xiàn)

[1]Holtmeier F K. Sensitivity and response of northern hemisphere altitudinal and polar treelines to environmental change at landscape and local scales[J].Global Ecology and Biogeography，2005，14（5）：395-410.

[2]Korner C H.Alpine Plant Life：Functional Plant Ecology of High Mountain Ecosystems[M].Springer-Verlag，Germany，2003.

[3]郝占慶，郭水良.長(zhǎng)白山北坡草本植物分布與環(huán)境關(guān)系的典范對(duì)應(yīng)分析[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，23（10）： 2000-2008.

[4]趙淑清，方精云，宗占江，等. 長(zhǎng)白山北坡植物群落組成、結(jié)構(gòu)及物種多樣性的垂直分布[J].生物多樣性，2004，12（01）：164-173 .

作者簡(jiǎn)介：徐曉云，在讀本科生，研究方向：環(huán)境變化區(qū)域響應(yīng)。

通訊作者：王曉東，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：生態(tài)氣候?qū)W研究。