浑善达克沙地封育榆树疏林种群结构与空间分布格局

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榆树(Ulmus pumila L.)疏林是榆树在沙质土壤上的一种特殊分布类型,是最适合沙地气候条件的隐域性顶极群落,也是浑善达克沙地中最稳定的植被类型。研究榆树疏林对于保护沙地生态环境,指导人工及天然榆树疏林草原的经营与管理均有重要意义。本文以浑善达克沙地封育的天然榆树疏林为研究对象,基于野外典型大样地调查和空间点格局分析法等方法,研究了沙地榆树疏林种群结构、空间分布格局,幼苗更新格局以及林下草本植物的多样性,主要研究结果为:(1)封育状态下,固定沙丘和丘间低地沙地榆树种群大龄级个体数量少或缺失,而中龄级及成熟树早期的个体数量较多;榆树种群均处于旺盛生长及趋于成熟生长时期。(2)固定沙丘榆树种群均在小尺度上呈聚集分布,随尺度增大呈现随机分布趋势;中龄树与成熟树间在小尺度上呈正关联,各个发育阶段间在大尺度上空间关联性很小;丘间低地种群整体在<10m的小尺度上呈现聚集分布,幼树和中龄树在大尺度上呈随机分布,而成熟树呈现聚集分布;各发育阶段间的空间关联主要表现在小尺度上,随着空间尺度的增加,空间关联性微弱。(3)固定沙丘和丘间低地均有榆树幼苗生长,且丘间低地的幼苗生长状况好于固定沙丘。固定沙丘存在明显的断代,缺乏幼树和中龄树;而在丘间低地,种群并未表现出明显的断代现象。固定沙丘和丘间低地幼苗分布格局均呈聚集分布,但聚集强度不同。固定沙丘与丘间低地榆树幼苗与成熟树间在中、大尺度上均无关联,但固定沙丘在小尺度上呈现负关联,丘间低地则呈正关联。(4)固定沙丘和丘间低地中,样地榆树冠幅内的多样性指数总体小于冠幅外。固定沙丘中,各样地榆树南方样带多样性指数的平均值均小于其他方向,而变异系数普遍较大,丘间低地的变异系数总体差异不大。两种生境条件下,各样地榆树10m-15m范围内草本植物多样性指数随距树基距离的增加均呈先增加再下降的抛物线型变化,其关系符合一元二次方程。草本植物的α多样性指数在榆树树冠冠缘至树冠半径的1.5倍处最高,而在1.5倍到2或3倍冠幅的距离内,草本的α多样性显著降低并与草场基本一致。(5)榆树疏林的抚育管理应根据生境条件并遵循沙地榆树种群分布格局规律和种内联结关系,尽量维持种群稳定和促进种群发展。对于封育下天然更新较好的榆树疏林可以进行适度的人工干扰,如疏伐、打草、除草皮、松土及定苗等措施,促进幼苗更新、生长。
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