龐圣江 ,張 培 ,楊保國 ,劉士玲,鄧碩坤 ,賈宏炎
(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心,廣西 憑祥 532600;2.廣西友誼關(guān)國家森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站,廣西 憑祥 532600)
生態(tài)位(Niche)是植物群落生物多樣性、種間競(jìng)爭(zhēng)與共存的研究基礎(chǔ),屬于種群生態(tài)學(xué)研究的核心領(lǐng)域[1-2]。究其本質(zhì)而言,生態(tài)位是物種在特定生態(tài)環(huán)境條件下,物種與環(huán)境二者之間相互作用的特征表現(xiàn)[3]。它既能有效地反映物種在生態(tài)系統(tǒng)的功能和地位,揭示植物種群的種間關(guān)系、群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境之間的耦合關(guān)系,亦有助于認(rèn)識(shí)種群利用自然資源的地位和作用,對(duì)群落的穩(wěn)定性和生物多樣性恢復(fù)都具有重要意義[4]。
目前,國內(nèi)外學(xué)者已從植物種群生態(tài)位理論[5]、生態(tài)位測(cè)定方法[6]和應(yīng)用[7]等方面做了大量論證,在種間關(guān)系、群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性及其形成機(jī)制等方面得到了廣泛應(yīng)用。如,張彥雷等[8]研究認(rèn)為,太岳山油松人工林的林齡、密度、林木樹高以及胸徑與林下草本植物種類組成和生物量關(guān)聯(lián)性較為密切;王偉偉等[9]對(duì)青海大通地區(qū)不同樹種配置的人工林草本群落生態(tài)位研究發(fā)現(xiàn),針闊葉混交林更有利于草本植物群落的生長和發(fā)育;同時(shí),劉帥華等[10]利用Levins與Pianka生態(tài)位計(jì)算公式分析云杉Picea asperata純林、白樺Betula platyphylla純林以及云杉-白樺混交林3種人工林的草本植物生態(tài)位,結(jié)果表明針闊混交林中,草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位所代表的群落結(jié)構(gòu)更為合理,混交林的配置模式更適合在當(dāng)?shù)赝茝V;此外,潘高等[11]對(duì)處于植被演替過程中的針葉林和針闊混交林下草本植物的研究表明,草本生態(tài)位重疊程度較高時(shí),對(duì)資源的利用存在較大的空間異質(zhì)性,一些群落的結(jié)構(gòu)仍可能處于不穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)變化;彭姣等[12]研究指出,維護(hù)油茶Camellia oleifera人工林中具有較多經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值的草本植物多樣性,兼顧農(nóng)林復(fù)合生態(tài)經(jīng)營,可獲取最大的經(jīng)濟(jì)收益。然而,不同造林模式下,林下植物優(yōu)勢(shì)種群間的相互關(guān)系怎樣,各草本優(yōu)勢(shì)種群的地位和功能又是如何,是否會(huì)對(duì)人工林群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,這些問題是否對(duì)近自然化改造過程中人工林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及生物多樣性產(chǎn)生影響,應(yīng)引起學(xué)者們共同關(guān)注。
西南樺Betula alnoides為樺木科 Betulaceae 樺木屬 Betula 的落葉喬木;具有速生、干形通直、木材紋理美觀、適應(yīng)性廣和耐貧瘠干旱等優(yōu)良特性,天然分布于我國廣西、云南和西藏等省區(qū)。西南樺人工林為近年來南亞熱帶地區(qū)發(fā)展較快、種植面積廣、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益較好的人工林生態(tài)系統(tǒng)之一[13]。草本植物是西南樺林下植被的重要組成部分,在促進(jìn)人工林養(yǎng)分循環(huán)和維護(hù)森林立地生產(chǎn)力方面起著不可代替的作用。因此,本研究運(yùn)用生態(tài)位研究理論,對(duì)廣西大青山林區(qū)西南樺人工林草本植物優(yōu)勢(shì)種群的生態(tài)位寬度、生態(tài)位重疊程度和生態(tài)響應(yīng)進(jìn)行定量研究,將有助于揭示草本優(yōu)勢(shì)種在群落中的生態(tài)適應(yīng)性、功能和地位,為解釋西南樺人工林群落結(jié)構(gòu)、物種競(jìng)爭(zhēng)與共存等問題提供理論依據(jù),亦為人工林近自然化改造過程中林下植被的配置和調(diào)節(jié)、有利于生物多樣性的恢復(fù)以及建立穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)提供參考。
大青山林區(qū)位于廣西憑祥市中國林科院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心(21°57′~ 22°19′N,106°40′~106°59′E)。該林區(qū)屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候,全年日照時(shí)數(shù)1 200~1 600 h。年均氣溫20.5~21.7 ℃,極端高溫40.3 ℃,極端低溫-1.5 ℃;年均降水量為1 200~1 500 mm,季節(jié)分布差異較大,主要集中在4—9月,相對(duì)濕度80%~84%。該林區(qū)原生植被有季雨林和常綠闊葉林,西南樺主要種植于海拔190~670 m,土壤類型主要為山地紅壤,土層深厚、肥沃,土層厚度均在1 m以上。
2015年5月以來,在調(diào)閱廣西大青山林區(qū)營林資料和野外全面勘查的基礎(chǔ)上,選擇該林區(qū)具有代表性的西南樺林地,設(shè)置面積為20 m×30 m的標(biāo)準(zhǔn)樣地,同時(shí),在每個(gè)樣地內(nèi)沿對(duì)角線的兩個(gè)角和中心位置,分別設(shè)置3個(gè)5 m × 5 m的樣方,調(diào)查林下的植物群落。其中,西南樺純林調(diào)查9個(gè)樣地27個(gè)草本樣方,西南樺×紅錐Castanopsis hystrix混交林17個(gè)樣地51個(gè)草本樣方,西南樺×灰木蓮Manglietia glauca混交林 6個(gè)樣地18個(gè)草本樣方,西南樺×杉木Cunninghamia lanceolata 混交林15個(gè)樣地45個(gè)草本樣方和西南樺×馬尾松Pinus massoniana混交林6個(gè)樣地18個(gè)草本樣方,共53塊標(biāo)準(zhǔn)樣地159個(gè)草本樣方。調(diào)查記錄樣方的草本植物群落中物種數(shù)量、株高和蓋度等特征,參考植物種重要值選取每種西南樺人工林內(nèi)前10個(gè)草本優(yōu)勢(shì)種進(jìn)行生態(tài)位分析,重要值公式=(相對(duì)密度+相對(duì)頻度+相對(duì)蓋度)/3。
1.3.1 生態(tài)位寬度
生態(tài)位寬度采用Shannon-Wiener指數(shù)[14]和Levins指數(shù)[15]計(jì)算公式對(duì)數(shù)據(jù)處理分析:
Shannon-Wiener指數(shù):。
Levins指數(shù):。
式中,B(SW)i為物種 i的 Shannon-Wiener生態(tài)位寬度指數(shù),B(L)i為物種i的Levins生態(tài)位寬指數(shù);Pij為物種i在第j資源位占它利用全部資源位的百分率比例;r為資源位總數(shù)(樣方數(shù))。Pij=nij/Ni,而 Ni=Σnij,nij為物種 i在第 j樣方的數(shù)量特征值 (如密度、蓋度和重要值等),本研究為物種i在第j個(gè)樣方內(nèi)的密度。
1.3.2 生態(tài)位重疊
生態(tài)位重疊測(cè)度公式為:和,其中Lih為物種i與物種h的生態(tài)位重疊指數(shù);Lhi為物種h與物種i的生態(tài)位重疊指數(shù);B(L)i為物種i 的Levins生態(tài)位寬指數(shù);B(L)h為物種h的Levins生態(tài)位寬度指數(shù)。
1.3.3 生態(tài)位響應(yīng)
生態(tài)位響應(yīng)的測(cè)定公式:R=B(L)/ΔLih(i=h),其中R為生態(tài)效應(yīng)速率,B(L)為Levins生態(tài)位寬指數(shù)[16-17]。
林下草本植物優(yōu)勢(shì)種Shannon-Wiener和Levins生態(tài)位寬度指數(shù)計(jì)算結(jié)果,見表1。從表1中可以看出,不同樹種配植模式下,草本優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)位寬度各不相同;在同一種植模式下,草本植物優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)位寬度亦是有差異的。在西南樺純林中,五節(jié)芒、弓果黍和鐵線蕨等生態(tài)位寬度指數(shù)較大,對(duì)資源的利用能力較強(qiáng),為該林分草本優(yōu)勢(shì)種;在西南樺×紅錐混交林中,鐵線蕨生態(tài)位寬度值最大,半邊旗和烏毛蕨生態(tài)位寬度值次之,而大多數(shù)草本種群生態(tài)位寬度值較小,生態(tài)幅度較窄;西南樺×灰木蓮混交林中,五節(jié)芒和蔓生莠竹的生態(tài)位寬度值較大,說明這2個(gè)草本植物對(duì)資源的利用較為充分,在對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位;西南樺×杉木混交林中,生態(tài)寬度值較大的草本植物分別為五節(jié)芒、鐵線蕨和半邊旗,表明其在林分內(nèi)處于草本層優(yōu)勢(shì)地位;而在西南樺×馬尾松混交林中,五節(jié)芒、團(tuán)葉鱗始蕨、鐵線蕨和蔓生莠竹等,在資源的競(jìng)爭(zhēng)中較為強(qiáng)勢(shì)。
表1 西南樺人工林草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位寬度Table 1 Niche breadth of dominant herbal species under Betula alnoides plantation
由表1可知,相同的草本植物,可出現(xiàn)在不同的種植模式,如弓果黍、五節(jié)芒、鐵芒萁、半邊旗和藎草等5種草本植物在西南樺人工林內(nèi)均有分布,說明這些草本植物種對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)。而在不同林分內(nèi),同一植物的生態(tài)位寬度指數(shù)變化較大,如在西南樺純林內(nèi),弓果黍的生態(tài)位寬度值最大,在西南樺×紅錐混交林和西南樺×杉木混交林,其生態(tài)位寬度則較??;在西南樺×紅錐混交林內(nèi),鐵芒萁的生態(tài)位寬度較小,在其他4個(gè)林分生態(tài)位寬度較為居中;在5種林分內(nèi),藎草的生態(tài)位寬度均處于較低地位。
綜上所述,5種西南樺林分草本優(yōu)勢(shì)種Shannon-Wiener和Levins生態(tài)位寬度指數(shù)有所差異,但兩者的大小變化趨勢(shì)較為一致。此外,五節(jié)芒、鐵線蕨等的生態(tài)位寬度值較大,說明它們?cè)谖髂蠘辶址謨?nèi)分布廣、資源利用具有較大優(yōu)勢(shì),對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)。
草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位重疊值分析結(jié)果顯示(表2~表6):生態(tài)位寬度指數(shù)較高的物種,與其他種群存在較高的生態(tài)重疊,如五節(jié)芒的生態(tài)位寬度指數(shù)較高,且分布廣泛、利用資源的能力較強(qiáng),與其他草本優(yōu)勢(shì)種有著較大生態(tài)位重疊。一些種植模式中,生態(tài)位寬度較窄的草本優(yōu)勢(shì)種亦可能出現(xiàn)較高的重疊度,如在純林和西南樺×紅錐混交林,露籽草的生態(tài)位寬度較窄(見表1),卻與其他草本優(yōu)勢(shì)種有著較大生態(tài)重疊值;西南樺純林內(nèi),露籽草-弓果黍的生態(tài)位重疊值為0.030 7,露籽草-鐵線蕨的生態(tài)重疊值為0.043 4;而在后者林分內(nèi),露籽草-半邊旗的生態(tài)重疊度達(dá)到0.046 9。
表2 西南樺純林草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位重疊值Table 2 Niche overlaps of dominant herbal species under Betula alnoides forest
表3 西南樺×紅錐混交林主要草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位重疊值Table 3 Niche overlaps of dominant herbal species under Betula alnoides×Castanopsis hystrix forest
總體上來看,西南樺林分內(nèi)草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位重疊程度尚處于較低水平,純林Lih重疊值變化范圍在0~0.030 7之間,Lhi值變化范圍為0~0.043 4;西南樺×紅錐混交林Lih值變化范圍為0~0.008 4,Lhi值變化范圍為0~0.046 9;西南樺×灰木蓮混交林Lih值變化范圍為0~0.053 8,Lhi值變化范圍為0~0.079 2;西南樺×杉木混交林Lih值變化范圍為0~0.023 7,Lhi值變化范圍為0~0.012 6;西南樺×馬尾松混交林Lih值變化范圍為0~0.064 5,Lhi值變化范圍為0~0.059 4;表明5種西南樺林分的草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)相似性相對(duì)較低,生態(tài)位重疊范圍高度集中在0~0.050 0,占草本植物總對(duì)數(shù)98%以上。
表4 西南樺×灰木蓮混交林草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位重疊值Table 4 Niche overlaps of dominant herbal species under Betula alnoides×Manglietia glauca forest
表5 西南樺×杉木混交林草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位重疊值Table 5 Niche overlaps of dominant herbal species under Betula alnoides×Cunninghamia lanceolata forest
表6 西南樺×馬尾松混交林草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位重疊值Table 6 Niche overlaps of dominant herbal species under Betula alnoides×Manglietia glauca forest
從表7可以看出,西南樺純林中,僅有3個(gè)草本植物優(yōu)勢(shì)種群為發(fā)展型,分別為弓果黍(6.210 3)、五節(jié)芒(8.223 7)和鐵線蕨(16.895 2);蔓生莠竹、露籽草、鐵芒萁等其他7個(gè)屬于衰退型種群,隨著對(duì)資源利用競(jìng)爭(zhēng)加劇,淡竹葉(-117.649 9)和半邊旗(-69.149 3)生態(tài)空間衰退的趨勢(shì)更為明顯。西南樺×紅錐混交林內(nèi),發(fā)展性最強(qiáng)的是五節(jié)芒(20.215 8),其次是鐵線蕨(11.385 1)和烏毛蕨(9.870 5),半邊旗(3.379 9)的發(fā)展性最弱;其他6種屬于衰退性種群,生態(tài)空間均呈不斷縮小的趨勢(shì)。西南樺×灰木蓮混交林中,鐵芒萁(22.236 3)的發(fā)展性最強(qiáng),整體上,草本植物群落對(duì)資源利用的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度尚處于較低水平。西南樺×杉木混交林中,半邊旗(30.376 5) 的發(fā)展性最強(qiáng),而蔓生莠竹、鐵芒萁、粽葉蘆等6個(gè)衰退型種群,在資源的競(jìng)爭(zhēng)中逐漸處于劣勢(shì)地位。西南樺×馬尾松混交林中,蔓生莠竹(-853.915 7)的衰退最為明顯,在資源競(jìng)爭(zhēng)中處于被動(dòng)地位,其生存的生態(tài)空間有嚴(yán)重退縮的趨勢(shì);鐵芒萁(53.658 8)的發(fā)展性最強(qiáng),在未來的演替過程中,可能形成優(yōu)勢(shì)種群占據(jù)草本層的格局。
研究結(jié)果表明,草本優(yōu)勢(shì)種群表現(xiàn)出的發(fā)展型或衰退型,是對(duì)該林區(qū)西南樺林分內(nèi)生態(tài)環(huán)境因子的綜合響應(yīng)。
表7 西南樺人工林草本優(yōu)勢(shì)種發(fā)展或衰退狀況Table 7 Aggression and declining situation of dominant herbal species under Betula alnoides plantation
一般情況下,植物種群生態(tài)位寬度值越大,資源利用率越高,其對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力越強(qiáng)[14];同時(shí),說明該物種作為廣泛分布種而存在,對(duì)資源競(jìng)爭(zhēng)較為強(qiáng)勢(shì);反之,物種則需要在特定環(huán)境生存,對(duì)資源競(jìng)爭(zhēng)則處于弱勢(shì)[18]。本研究發(fā)現(xiàn),5種西南樺林分中五節(jié)芒、鐵線蕨分布較廣,資源利用效率高,適應(yīng)能力較強(qiáng);弓果黍、半邊旗和鐵芒萁在部分林分內(nèi)數(shù)量也比較多。這些生態(tài)位寬度值較大的草本植物,生態(tài)適應(yīng)性較強(qiáng),對(duì)生境條件要求較低,故而成為上述研究區(qū)域的草本優(yōu)勢(shì)種[19-20]。華南毛蕨、江南卷柏等草本植物,僅出現(xiàn)于少數(shù)西南樺林分,生態(tài)位較窄,適應(yīng)性較差。雖然露籽草和團(tuán)葉鱗始蕨2個(gè)種群數(shù)量較多,但分布較為集中,致使其生態(tài)位寬度值也不高。總體而言,5種西南樺林分的草本優(yōu)勢(shì)種群生態(tài)位寬度值偏低,介于0.019 9~0.748 5;且最大值和最小值兩極值間差別大,致使西南樺林分內(nèi)出現(xiàn)常見種與偶見種共存的現(xiàn)象。
研究發(fā)現(xiàn),5種西南樺林分內(nèi)草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位寬度指數(shù)Shannon-Wiener 和 Levins指數(shù)亦有所不同,但兩者的變化趨勢(shì)基本一致,在一定程度上能夠反映草本植物優(yōu)勢(shì)的種生態(tài)位現(xiàn)狀,這與李菁等[21]對(duì)于興安落葉松人工林林下草本植物種群生態(tài)位的研究結(jié)論基本一致,他們研究認(rèn)為這一現(xiàn)象可能與草本優(yōu)勢(shì)種對(duì)資源的利用效率有關(guān)。5種西南樺林分的草本植物群落,在內(nèi)外因素的綜合影響下,草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位差異較大。西南樺作為落葉樹種,純林種植或者與馬尾松、杉木配植時(shí),林內(nèi)透光性較好,為五節(jié)芒、鐵芒萁等喜光植物提供適宜的生長環(huán)境;與灰木蓮、紅錐等闊葉樹種混交林中,林內(nèi)光照相對(duì)較弱,但卻是蔓生莠竹、弓果黍和鐵線蕨等耐陰植物生長的理想環(huán)境。因而,在不同西南樺林分,這些草本優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位寬度值均較大,成為草本優(yōu)勢(shì)種群。有學(xué)者研究指出,植物的生物學(xué)及生態(tài)特征等內(nèi)在因素對(duì)種群發(fā)展變化起著決定性的作用;其次,立地條件等外在因素通過影響光照、土壤養(yǎng)分和水分含量及微生物種類及數(shù)量,進(jìn)而改變植物種群生態(tài)位[22]。露籽草、藎草和華南毛蕨等草本優(yōu)勢(shì)種群,其生態(tài)寬度指數(shù)值相對(duì)較?。ㄒ姳?),說明適合其生存的生境較少,僅在少數(shù)林地內(nèi)出現(xiàn),容易遭受人為因素的干擾,在一定程度上限制了種群的發(fā)展。從人工林生物多樣性恢復(fù)與保護(hù)的角度來考慮,生態(tài)位寬度值較小的草本植物,則是森林生物多樣性保護(hù)的重點(diǎn)對(duì)象。
研究證實(shí),5種西南樺林下草本植物優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)位寬度雖然存在一定差異,但在不同林分間大多數(shù)優(yōu)勢(shì)種均有出現(xiàn),且分布相對(duì)均勻,能夠較好地反映出草本植物種群的競(jìng)爭(zhēng)狀況。五節(jié)芒、鐵芒萁以及鐵線蕨等優(yōu)勢(shì)種群有著較大生態(tài)位寬度值,均為廣泛分布種群,資源利用效率高,與其他草本優(yōu)勢(shì)種群生態(tài)位重疊較大(表2和表4),以往研究者對(duì)興安落葉松人工林林下草本植物生態(tài)位研究亦得出相類似觀點(diǎn)[21];一些諸如淡竹葉、華南毛蕨等生態(tài)位寬度值較小的種群,卻有著較大的生態(tài)位重疊(見表4),這與冶民生等[23]對(duì)岷江干旱河谷主要林下植物種群生態(tài)位的研究比較相似。究其原因:其一,西南樺人工林頻繁的撫育措施,生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴(yán)重的影響,致使林內(nèi)資源的空間異質(zhì)性較大,草本優(yōu)勢(shì)種在適宜生境內(nèi),呈現(xiàn)出斑塊形式的分布;其二,生態(tài)位寬度較小的草本優(yōu)勢(shì)種群,其生物生態(tài)學(xué)特性各有差異,對(duì)資源獲取或者環(huán)境適宜能力存在較大的差別。這些因素的綜合作用下,導(dǎo)致某些草本優(yōu)勢(shì)種群的生態(tài)位寬度值較小,但其卻可能存在較高的生態(tài)位重疊。整體上看來,草本優(yōu)勢(shì)種群間的生態(tài)重疊程度較低,這與該林區(qū)西南樺人工林人為干擾強(qiáng)度大、草本優(yōu)勢(shì)種群較少、群落發(fā)展受到一定限制有關(guān)。
從草本優(yōu)勢(shì)種群△Lih來看:5種西南樺林分內(nèi),較大生態(tài)位寬度的草本優(yōu)勢(shì)種群,往往具有較廣的資源利用譜,且大多數(shù)屬于發(fā)展型種群,如五節(jié)芒、鐵線蕨和鐵芒萁等;而具有較小生態(tài)位寬度的草本優(yōu)勢(shì)種群,對(duì)林分環(huán)境的適應(yīng)性較差,大多數(shù)屬于衰退型種群,如淡竹葉、蔓生莠竹等。從草本優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)響應(yīng)速率來看:鐵線蕨(純林)、五節(jié)芒(西南樺×紅錐林)、鐵芒萁(西南樺×灰木蓮、西南樺×馬尾松林)和半邊旗(西南樺×杉木林)發(fā)展性是最強(qiáng)的,明顯超過其他草本植物種群,可以預(yù)見,未來演替過程中,這些草本植物種群將會(huì)逐漸代替其他衰退型的草本植物,成為相對(duì)應(yīng)的西南樺人工林草本優(yōu)勢(shì)種群。而生態(tài)位較窄的草本植物,如淡竹葉、蔓生莠竹等在相應(yīng)林分內(nèi)將會(huì)逐漸消亡。從人工林生物多樣性恢復(fù)的角度來考慮,如何使生態(tài)位寬度窄的草本植物保存下來而不被取代,最有效的辦法就是提高其生態(tài)位寬度:首先,采取合理的人為干擾措施,釋放一些草本優(yōu)勢(shì)種群的部分資源空間,增加生態(tài)位寬度窄的草本植物可利用資源;其次,減少生態(tài)位寬度較大的物種數(shù)量,達(dá)到降低其對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)能力。
林下草本優(yōu)勢(shì)種群生態(tài)位的研究結(jié)果,可用于該地區(qū)人工新造林植被恢復(fù),亦為針葉人工林的近自然化改造提供了重要的解決途徑[19]。植被恢復(fù)就是植物群落的建立與演替的進(jìn)行,核心即是植物種群的更替過程[24]。新造林地進(jìn)行植被恢復(fù)時(shí),首先考慮恢復(fù)生態(tài)位寬度較大的草本植物種群(如五節(jié)芒和鐵芒萁),可將這類物種作為先鋒草本植物。具有較大生態(tài)位重疊值的草本植物,其資源需要和生境條件相似,故在先鋒草本植物種群建立,并發(fā)展為草本優(yōu)勢(shì)種群,發(fā)展與上述草本優(yōu)勢(shì)種群生態(tài)位重疊較大的伴生植物(如鐵線蕨、弓果黍和半邊旗);之后,進(jìn)一步引入與草本優(yōu)勢(shì)種群生態(tài)位相似程度較低的物種,達(dá)到充分利用生境資源。同時(shí),采取合理的人為撫育措施,調(diào)節(jié)種群間相互關(guān)系,促使植被進(jìn)行演替更新,提高新造林地生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性水平,最終達(dá)到人工林下草本植物連續(xù)覆蓋的目的。人工林近自然改造中,不僅要充分考慮樹種的配置,并結(jié)合人為撫育措施調(diào)整群落結(jié)構(gòu)、改善林內(nèi)光照條件和可供林下植物生長的環(huán)境[25-26];同時(shí),利用生態(tài)位理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,將林下植物群落的生態(tài)位寬度、相似性和重疊程度作為參考指標(biāo),種群存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系時(shí),至少某一些資源需求不重疊[27],確保森林種群關(guān)系的平衡,高效利用環(huán)境資源,提高人工林群落的生物多樣性和生產(chǎn)潛力,最終達(dá)到森林健康水平的提升,實(shí)現(xiàn)人工林可持續(xù)經(jīng)營目標(biāo)。
本研究基于生態(tài)位理論,對(duì)廣西大青山5種西南樺人工林的草本植物群落進(jìn)行研究,為該地區(qū)新造林地的人工恢復(fù)和人工林近自然改造中植物多樣性的保護(hù)提供參考依據(jù)。對(duì)林區(qū)在森林經(jīng)營方面也提出了符合實(shí)際的建議,為科學(xué)合理地經(jīng)營西南樺人工林以及通過植被管理提升森林健康水平和生產(chǎn)力具有重要的意義。然而,植物群落的自然分布與氣候因子、立地條件和調(diào)查時(shí)間關(guān)系密切,在不同林分的各發(fā)育時(shí)期,對(duì)植物群落生態(tài)位的影響也甚大;因此,需進(jìn)一步深入研究氣候、地形和各林分不同發(fā)育階段等生態(tài)位的其它影響因子,這也是下一步研究工作的重點(diǎn)。
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