植物群落年龄结构研究方法

交错带群落内各树种年龄结构变化
用多项式模型对群落内各树种年龄结构拟合
ຫໍສະໝຸດ Baidu
从表3可看出, 用多项式模型对交错带群落 内各树种的年龄结构进行拟合, R 值大于 或接近于0฀ 7, 相关显著。在此基础上, 根据拟合模型分别树种将各演替阶段的林 木年龄结构做成分布曲线图, 结果见图4~ 图6。
由图4~图6中可看出, 在整个森林群落演替过程中, 白 桦、山杨和落叶松的年龄结构依次从反J型变为正态分 布型和右偏正态分布型, 云杉的年龄结构依次从反J型变 为右偏双峰态分布型。 落叶松分为增长期、稳定期、衰退期、残留期4个时期, 云杉分为增长期、稳定期2个时期, 白桦和山杨分为增长期、稳定期、衰退期3个时期。 结合表2的研究结果可知, 在次生林的整个演替过程中, 随演替的进展, 落叶松的年龄范围变化先小后大最后又 变小, 在演替前期、中期分别为20a和60a, 在演替后期, 则只有20a。白桦和山杨的年龄范围也是先小后大再变 小, 在演替中后期达到最小值, 为30a。云杉的年龄范 围则先小后大, 在演替前期较小, 为20a, 演替后期则达 到了60a。交错带群落中各树种年龄结构在演替过程中 的变化规律与各树种的生态学特性和所处生境的环境条 件密切相关。
植物年龄的确定
生长锥：利用一种专用的钻具，从树皮直 钻入树心，然后取出一薄片，上面就有全 部年轮，便可以计算出树木的年龄。
组成
种群的年龄分为 三种生态年龄，既三个生态年龄组:生殖前 三种生态年龄，既三个生态年龄组: 期，生殖期和生殖后期。 生殖期和生殖后期。 三种主要的年龄结构是增长型，稳定型和 三种主要的年龄结构是增长型，稳定型和 衰老型。 衰老型。
演替中后期
云杉林/针阔叶混交林交错带属于演替中后 期。白桦和山杨衰退趋势进一步明显化, 除 了自疏作用外, 云杉数量的不断增长, 迅速 达到了与桦木、山杨相当的竞争地位。同 时, 云杉形成的阴湿的林下条件, 白桦和山 杨更新不良, 对桦木、山杨种群的衰退也起 到了很大的推动作用。白桦的株数最高峰 位于第7龄级处。落叶松则分布于第2、6、 7龄级处, 在第7龄级处数量明显少于
3 研究地区的整个次生林演替过程中, 落叶松在演替前期、中后 期和后期表现出同龄结构特征, 在中期表现出异龄结构特征。白 桦和山杨在演替前期表现出同龄结构特征, 在演替中前期、中期 和中后期表现出异龄结构特征。云杉在演替前期表现出同龄结构 特征, 在演替中前期、中期、中后期和后期均表现出异龄结构特 征。白桦和山杨分为增长期、稳定期、衰退期3个时期, 落叶松 分为增长期、稳定期、衰退期、残留期4个时期, 云杉分为增长 期、稳定期2个时期。对研究地区典型森林交错带内各树种年龄 结构做直方图, 并用多项式模型对其进行拟合, 拟合表明, 白桦、 山杨和落叶松的年龄结构依次从反J型变为正态分布型和右偏正 态分布型。年龄结构依次从反J型变为右偏双峰正态分布型。 4 典型交错带内各树种林木年龄结构变化主要受树种自身生态学 特性、自然稀疏过程和树种迁入过程决定, 此外, 自然和人为干 扰也是造成各树种年龄结构波动的重要因素。 5 对交错带内各树种分布格局及干扰的深入研究, 也将有助于进 一步揭示次生林森林演替的机制, 为次生林的保护和利用提供理 论依据。
种群的年龄结构是反映种群内不同年龄组成员的 数量配置情况，对了解种群历史，分析、预测种 群动态，合理经营利用资源具有重要意义。
研究地区概况
研究方法
结果与分析
交错带内群落的演替阶段
在对各交错带内林木年龄结构数据进行统计分析的基础 上, 根据交错带内各树种林木年龄范围、平均年龄和平 均年龄的差异, 本研究中各个交错带可划分为前期、中 前期、中期、中后期、后期5 个不同的演替阶段。结果 见表2。从表2中可看出, 研究地区的森林交错带分别处 于不同的森林演替阶段。各交错带可根据交错带内林木 年龄结构的差异划分为5个不同演替阶段: 针阔叶混交 林/阔叶林交错带处于演替前期, 云杉林/桦木林交错带 处于演替中前期, 云杉林/桦木落叶松林交错带处于演替 中期, 云杉林/针阔叶混交林交错带处于演替中后期, 云 杉林/落叶松林交错带处于演替后期。
(3)衰老型: (3)衰老型:图C是下降种群， 其年龄锥体呈壶型，基部比 较狭窄而顶部较宽，表示种 群中幼体所占比例很小，而 老年个体的比例较大，种群 死亡率大于出生率，是一种 数量趋于下降的种群。
植物种群年龄结构的生态学意义
年龄结构就是植物种群结构的主要因素。 因此，研究种群动态和对种群数量进行预 测预报都离不开对种群年龄分布或年龄结 构的研究。 种群的年龄结构与出生率死亡率密切相关。 通常，如果其他条件相等，种群中具有繁 殖能力年龄的成体比例较大，种群的出生 率就越高；而种群中缺乏繁殖能力的年老 个体比例越大，种群的死亡率就越高
演替中期
云杉林/桦木落叶松林交错带属于演替中期。白桦的数量 开始有所下降, 这种自疏现象主要与白桦的生态学特性和 所处生境的环境容纳量有关。白桦的寿命比落叶松短, 与 落叶松的竞争中逐渐丧失优势地位, 此时, 白桦形成明显 异龄结构。尽管白桦趋于衰退, 却仍能一定程度占据主林 层,成与落叶松共居的林冠状态, 共同决定群落结构。由其 年龄结构图见(图2)。 落叶松、白桦的株数最高峰值相差不到1个龄级, 都在5、 6 龄级之间。云杉分布多集中在1、2龄级且数量极多。
种群的年龄结构
1.如何研究种群的年龄结构 1.如何研究种群的年龄结构 2.植物种群年龄结构的生态学意义 2.植物种群年龄结构的生态学意义
概念
种群的年龄结构（ 种群的年龄结构（age structure）就是不同年 structure）就是不同年 龄组（age classes）在种群中所占比例或配置 龄组（age classes）在种群中所占比例或配置 状况，即各个年龄级的个体数目与种群个体总体 的比例。 种群的年龄结构与出生率死亡率密切相关。通常， 如果其他条件相等，种群中具有繁殖能力年龄的 成体比例较大，种群的出生率就越高；而种群中 缺乏繁殖能力的年老个体比例越大，种群的死亡 率就越高。利用年龄分布图（年龄金字塔）能预 测未来种群的动态。 按从小到大龄级比例绘图，即是年龄金字塔 按从小到大龄级比例绘图，即是年龄金字塔 （age Pyramid），它表示种群的年龄结构分布 Pyramid），它表示种群的年龄结构分布 （population age distribution） distribution）
演替中前期
云杉林/桦木林交错带属于演替中前期。白 桦和山杨的数量仍旧不断增长, 且增长速度 已明显超过落叶松, 形成异龄结构。由其年 龄结构图(图略) 可见。白桦和山杨的株数 最高峰位于第3龄级处, 且在6、7龄级也有 分布, 仍占据主林冠层, 处于生长旺盛期, 决定整个群落的结构。云杉在第5龄级以内 均有分布, 较均匀。
演替后期
云杉林/落叶松林交错带属于演替后期。云杉的增长趋势减缓。 白桦和山杨基本消失。落叶松则散生于云杉针叶林中, 位于林冠 最上层, 自然整枝高, 更新的幼苗、幼树不见, 而云杉的幼苗、幼 树更新良好, 形成异龄结构, 并向该趋势发展, 最终走向以顶级群 落树种云杉组成的针叶林阶段。由其年龄结构图(图3) 可见。云 杉的株数最高峰位于第6龄级处, 株数占到总株数的42%。落叶 松只在5~ 8 较大龄级处分布, 且量少, 为残留型。云杉占据主林 冠层, 处于主导地位, 群落向演替的顶级阶段发展。云杉。云杉 , , 的株数最高峰位于第7 龄级, 株数达到了总株数的51% , 且幼苗、 7 , 51% 幼树储量丰富。白桦平均年龄较大, 必将被云杉替代。
结论与讨论
1 森林交错带群落是物种种内和种间竞争最激烈 的地方, 最能体现群落演替过程中物种的更替。 因此, 对交错带群落年龄结构的研究, 与以往对森 林群落内部年龄结构的研究相比, 能更好的反映 群落演替的动态过程, 揭示群落演替过程和演替 过程中群落内各树种的相互关系。 2 在本研究中, 根据研究地区各典型森林交错带 内林木年龄结构的差异, 森林交错带可划分为5个 不同群落演替阶段: 针阔叶混交林/阔叶林交错带 处于演替前期, 云杉林/桦木林交错带处于演替中 前期, 云杉林/桦木落叶松林交错带处于演替中期, 云杉林/针阔叶混交林交错带处于演替中后期, 云 杉林/落叶松林交错带处于演替后期。
(1)增长型: (1)增长型:图A是增长 型种群，其年龄锥体 呈典型的金字塔型， 基部宽阔而顶部狭窄， 表示种群中有大量的 幼体，而年老的个体 很少。这样的种群出 生率大于死亡率，是 迅速增长的种群。 (2)稳定型: (2)稳定型:图B是稳定 种群，其年龄锥体大 致呈钟型，说明种群 中幼年个体和老年个 体量大致相等，其出 生率和死亡率也大致 平衡，种群数量稳定。
不同演替阶段交错带林木年龄结构特征 同一地区, 不同的森林群落类型实际 上代表着森林群落演的不同阶段, 具有向不 同方向演替 的特点。因此, 可以由不同演 替阶段林木年龄结构的差异来分析群落在 时间上的变化。为此, 对代表不同演替阶段 的各交错带林木年龄结构特征进行分析。
演替前期 针阔叶混交林/阔叶林交错带属于演替前期。阳生树种如落叶松、 白桦和山杨, 生长速度快,耐贫瘠, 种子产量大, 易传播。在次生 迹地上容易定居, 形成先锋性群落。常形成同龄结构, 林分结构 单一, 水平郁闭度较大, 为耐荫性树种的生长创造了良好的条件, 这些早期定居者在竞争中处于优势地位。由其年龄结构图见(图 1)。 落叶松株数最高峰位于第2龄级, 在第2、3龄级株数占总株数的 61%, 白桦在1、2龄级株数占总株数的80%以上, 落叶松、白 桦均处于幼龄阶段, 落叶松年龄略大于白桦1个龄级。云杉更新 状况不好, 在4~ 8龄级3个树种都有缺失,整个交错带年龄较小处 于演替前期。