發(fā)布時(shí)間：2020-11-08 16:53

　　 方以類(lèi)聚,物以群分,自然森林群落內(nèi)同種植物的個(gè)體也不例外。這種同種聚集分布格局暗示著同種個(gè)體密度(Conspecific density)對(duì)種群及群落可能存在較強(qiáng)的影響。現(xiàn)有研究表明,聚集的同種個(gè)體可以通過(guò)資源競(jìng)爭(zhēng)、天敵(如病原菌和食草動(dòng)物)等對(duì)其他同種個(gè)體產(chǎn)生負(fù)相互作用,其作用強(qiáng)度可能與同種個(gè)體密度正相關(guān)(即同種負(fù)密度制約,Conspecific negative density dependence,CNDD)。當(dāng)然,同種個(gè)體也可能通過(guò)共享有利生境、有益微生物(如固氮菌)等對(duì)其同種個(gè)體產(chǎn)生正相互作用,并且正相互作用強(qiáng)度可能與個(gè)體密度呈正相關(guān)(即同種正密度依賴,Conspecific positive density dependence,CPDD)。如果群落內(nèi)稀有種比優(yōu)勢(shì)種受到更為弱的CNDD或更為強(qiáng)烈的CPDD時(shí),就可以形成稀有種優(yōu)勢(shì)及群落補(bǔ)償趨勢(shì)(Community compensatory trend,CCT),在群落水平上促進(jìn)物種共存,反之則反。所以,同種個(gè)體密度究竟以何種形式(CNDD、CPDD或完全無(wú)關(guān))、何種程度影響種群動(dòng)態(tài)和群落結(jié)構(gòu)(如物種多樣性等)仍是當(dāng)今群落生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)之一。盡管已有很多關(guān)于森林植物群落CNDD、CPDD和CCT的研究,但仍存在以下3點(diǎn)主要缺陷。第一,已有研究主要關(guān)注植物早期(包括種子的萌發(fā)、增補(bǔ)幼苗的存活或死亡)是否存在CNDD等,而較少關(guān)注植物的非幼苗階段。但對(duì)于森林植物群落而言,非幼苗階段在植物的生活史中占據(jù)更長(zhǎng)時(shí)間,且受到的主要生態(tài)過(guò)程可能與幼苗階段有較大差異,導(dǎo)致該階段的同種密度對(duì)種群動(dòng)態(tài)、物種多樣性等的影響不同于幼苗階段。第二,已有研究通常通過(guò)參數(shù)模型假定CNDD等效應(yīng)的具體形式,然而這種假設(shè)是否合理仍存有很多爭(zhēng)議。第三,已有研究一般選用種子和幼苗的存活率、死亡率來(lái)表征植物受到的CNDD等的作用強(qiáng)度,較少基于植物的生長(zhǎng)進(jìn)行研究。然而事實(shí)上,同種密度若要影響植物的存活或死亡,必然首先影響植物的生長(zhǎng)。為解決這些缺陷,以此更好地回答亞熱帶森林群落內(nèi)CNDD、CPDD和CCT在幼苗和非幼苗階段是否存在、強(qiáng)度如何的問(wèn)題,本論文從實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)兩個(gè)角度分別對(duì)浙江天童地區(qū)亞熱帶常綠闊葉林常見(jiàn)物種的幼苗和非幼苗階段展開(kāi)同種密度影響的研究。其中幼苗實(shí)驗(yàn)開(kāi)展于2015-2017期間,選擇了天童20ha樣地內(nèi)7個(gè)物種(苦櫧Castanopsis sclerophylla、赤皮青岡Cyclobalanopsis gilva、青岡Cyclobalanopsis glauca、小葉青岡Cyclobalanopsis myrsinaefolia、港柯Lithocarpus harlandii、紫楠Phoebe sheareri、木荷Schima superba)作為研究對(duì)象,通過(guò)低密度和高密度2種不同的同種種植方式,采用接種高溫殺菌和不殺菌的母樹(shù)周?chē)�的土壤兩種處理方式。針對(duì)非幼苗階段,依據(jù)天童20ha樣地5年(2010-2015年)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),基于80273株植物的相對(duì)生長(zhǎng)速率,利用非參數(shù)化的點(diǎn)格局分析方法,定量衡量了樣地內(nèi)67個(gè)物種的目標(biāo)個(gè)體相對(duì)生長(zhǎng)狀況與鄰體密度的關(guān)系以及該關(guān)系隨距離目標(biāo)個(gè)體距離的變化格局。幼苗實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:(1)低密度下的幼苗相對(duì)生長(zhǎng)狀況顯著優(yōu)于同種高密度下的幼苗生長(zhǎng)狀況,說(shuō)明CNDD在實(shí)驗(yàn)物種的幼苗階段確實(shí)存在;(2)高溫殺菌處理后,基于生物量的幼苗相對(duì)生長(zhǎng)速率顯著高于接種帶菌母土的幼苗的相對(duì)生長(zhǎng)速率(P-value0.05),說(shuō)明實(shí)驗(yàn)物種幼苗階段存在的CNDD是由病原菌介導(dǎo)的;只考慮高密度種植方式,接種帶菌母土的幼苗的相對(duì)生長(zhǎng)速率反而高于接種殺菌土的幼苗的相對(duì)生長(zhǎng)速率(邊緣顯著,P-value=0.06),說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)物種的幼苗階段存在CPDD;(3)接種取自母樹(shù)不同距離處的土對(duì)幼苗其生長(zhǎng)狀況沒(méi)有顯著差異,說(shuō)明這實(shí)驗(yàn)物種在幼苗階段可能不存在由病原菌介導(dǎo)的距離制約;(4)實(shí)驗(yàn)物種在幼苗階段受到的CNDD強(qiáng)度與其物種相對(duì)多度存在正相關(guān)(R~2=0.40;邊緣顯著,P-value=0.07)。非幼苗階段統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示:(1)16個(gè)物種表現(xiàn)為CNDD,8個(gè)物種表現(xiàn)為CPDD;其余物種未檢測(cè)到顯著的鄰體密度效應(yīng);(2)針對(duì)上述的16及8個(gè)物種,其CNDD或CPDD強(qiáng)度隨距離的增加都逐漸降低;(3)對(duì)于存在CNDD的物種,其CNDD強(qiáng)度與物種相對(duì)多度存在負(fù)相關(guān)(R~2=0.17;邊緣顯著,P-value=0.06),即物種多度越大,物種受到的CNDD強(qiáng)度反而越弱;(4)對(duì)于存在CPDD的物種,其CPDD強(qiáng)度與物種相對(duì)多度不存在顯著相關(guān)性。綜上所述,在天童亞熱帶常綠闊葉林內(nèi),CNDD在植物的幼苗階段和非幼苗階段都存在,而且在非幼苗階段檢測(cè)到的CNDD強(qiáng)度隨著離母樹(shù)距離的增加而減弱;帶菌母土不存在距離制約的結(jié)果,暗示著這種CNDD受土壤病原菌影響較小,更可能是由于同種資源競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致;同時(shí)幼苗和非幼苗階段結(jié)果都顯示除CNDD外,還存在著CPDD,暗示著CPDD可能對(duì)種群的影響不容忽視;但CNDD和CPDD對(duì)種群的作用強(qiáng)度可能隨物種的不同而不同;最后,幼苗階段和非幼苗階段的結(jié)果均與CCT相反,說(shuō)明CNDD可能是稀有種個(gè)體較少的原因,而不是CCT中描述的稀有種優(yōu)勢(shì)的動(dòng)力。當(dāng)然,本研究還存在較多不足,例如幼苗實(shí)驗(yàn)涉及的物種較少、非幼苗階段涵蓋的時(shí)間尺度較短等。本研究?jī)H是天童亞熱帶常綠闊葉林內(nèi)檢驗(yàn)CNDD、CPDD和CCT的初步嘗試,其結(jié)果有助于了解同種個(gè)體密度對(duì)該地區(qū)森林植物種群和群落的作用方式和強(qiáng)弱,為進(jìn)一步檢驗(yàn)CNDD、CPDD和CCT相關(guān)理論,預(yù)測(cè)種群動(dòng)態(tài)和物種多樣性變化等提供數(shù)據(jù)支持。
【學(xué)位單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：S718.5
【部分圖文】：

華東師范大學(xué) 2018 屆碩士學(xué)位論文 第一章 緒這種分歧可能是由于研究中只關(guān)注了較小時(shí)間尺度上物種更新率與物種多度的關(guān)系，而忽視了非生物因素的影響。驗(yàn)證 CCT 的實(shí)驗(yàn)的一般假設(shè)是：若CNDD 在群落結(jié)構(gòu)起作用，則在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的較短時(shí)間內(nèi)，物種多度較高的物種(優(yōu)勢(shì)種)生長(zhǎng)狀況較差，物種多度較低的物種(稀有種)生長(zhǎng)狀況較好。通過(guò)分析物種生長(zhǎng)狀況的相關(guān)參數(shù)與物種多度的相關(guān)性，檢驗(yàn) CNDD 是否對(duì)優(yōu)勢(shì)種的作用強(qiáng)度更大，從而證明 CCT 的存在。但是，如果一個(gè)優(yōu)勢(shì)種之所以物種多度更高，是由于其生長(zhǎng)在適宜的生境中，或一個(gè)稀有種之所以物種多度較低，是因?yàn)槠渖�長(zhǎng)在不適宜的生境中，那么，CNDD 便會(huì)因受到非生物因素的干擾而表現(xiàn)不明顯進(jìn)而導(dǎo)致 CCT 難以被檢測(cè)到。

技術(shù)路線圖

溫室大棚示意圖 Sketch map of the greenhouse子收集與育苗14 年秋季(9-11 月)，結(jié)合天童地區(qū)木本植物的種子結(jié)實(shí)大小年了 23 個(gè)天童常見(jiàn)樹(shù)種(表 2-1)的種子，這些物種基本可以代表綠闊葉林的優(yōu)勢(shì)種，每個(gè)物種的種子數(shù)量在 2000 顆左右。為持較強(qiáng)的生命力和較高的萌發(fā)率，我們根據(jù)種子不同的生理特用室內(nèi)沙藏和干燥儲(chǔ)存兩種方式。2015 年春季(3 月中旬)在育苗間定期進(jìn)行澆水、殺蟲(chóng)等工作，兩個(gè)月后便得到了 23 個(gè)物種表 2-1 育苗物種名錄Table 2-1 List of 23 species種名 拉丁名 屬名 小葉櫟 Quercus chenii 櫟屬
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 祝燕;米湘成;馬克平;;植物群落物種共存機(jī)制:負(fù)密度制約假說(shuō)[J];生物多樣性;2009年06期

2 侯繼華,馬克平;植物群落物種共存機(jī)制的研究進(jìn)展[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2002年S1期

本文編號(hào)：2875062