湖北木林子保护区15hm2大样地森林群落结构及多样性

亚热带常绿落叶阔叶混交林是亚热带常绿阔叶林在纬度偏北或海拔偏高处,由于适应低温环境而出现不同程度的落叶成分,而形成的林冠层常绿和落叶树种共同占据优势的植被类型。湖北木林子国家级自然保护区处于鄂西南山地中亚热带偏北的武陵山脉,是常绿落叶阔叶混交林保存最为完好的地区。该区域目前还没有开展基于大样地的群落结构与动态、环境因子的空间异质性、优势种群空间分布格局及其关联性、功能及谱系多样性等方面的系统研究。本文依托湖北恩施森林生态系统国家定位观测研究站,按照CTFS的标准和技术规范于2013年建立了湖北木林子自然保护区15hm2森林动态监测样地,基于大样地木本植物个体及环境的首次监测数据,采用中国森林生物多样性监测网络的统一调查研究方法,对亚热带常绿落叶阔叶混交林群落结构与多样性进行了研究,结果显示：1.通过大样地以20m×20m样地为空间单元,将地形和土壤因子进行约束聚类,划分出的山脊、坡地和沟谷三类生境具有较大的空间异质性。大样地内土壤酸性强,有机质、有效氮、全氮、有效钾丰富,有效磷、全磷亏缺,全磷是大样地内土壤变异的主导因子。大样地内土壤因子的富集程度、空间格局、空间相关性与变异特征明显。2.大样地内共有DBH≥1cm的木本植物228种、84189株,分属于61科、112属。在区系组成上体现了其物种起源古老,原始成分丰富,单种及寡种科多,具有明显的温带植物属并含有丰富的热带成分的过渡性的特点。在物种组成上,其主要科为山茶科和壳斗科。低密度种是大样地内物种组成的主要组分,占所有物种的49.56%,具有萌生现象的物种占60.1%。3.大样地群落的物种丰富度及个体多度均随高度与径级的增加而逐渐降低,优势种群的动态趋势有进展、近期处于稳定状态但远期将趋于衰退、衰退、波动4种类型,大多数优势种群的结构特征揭示其具有良好的更新,群落整体上正处于进展演替过程中。大多数优势种的空间分布格局在一定尺度内呈集聚性分布,但集聚强度随着研究尺度的增加而逐渐减小。4.大样地群落内植物的功能多样性随空间尺度与生境条件而发生变化,其功能丰富度随尺度显著增加,功能均匀度随尺度显著降低,功能分离度、功能离散度和Rao's二次熵在不同尺度上存在差异。不同的生境类型,从山脊至沟谷,其功能均匀度、功能分离度均有上升趋势,功能离散度和Rao's二次熵均显著降低,功能丰富度差异不显著；大样地群落物种的谱系多样性随取样尺度明显增加,且与物种丰富度高度相关,但谱系多样性在不同生境中无明显差异。5.大样地内树木邻体间相互作用随空间尺度与生境条件发生相应变化。随着研究尺度的增加,竞争作用比促进作用更普遍。竞争作用的重要性与强度在沟谷与山脊中均高于促进作用,以山脊群落植物相互作用强度最高,发生更普遍。