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內(nèi)蒙古黃土丘陵區(qū)天然側(cè)柏種群空間格局及種內(nèi)關(guān)聯(lián)性研究

2024-12-31 00:00:00宋佳佳麻云霞郭靖捷寶孟克那順谷忠厚劉坤李治龍韓勝利康霞熱瓦迪
關(guān)鍵詞:側(cè)柏

摘要:為探究?jī)?nèi)蒙古黃土丘陵區(qū)側(cè)柏種群空間分布格局和種內(nèi)關(guān)聯(lián)性,以內(nèi)蒙古典型的黃土丘陵區(qū)的天然側(cè)柏疏林為研究對(duì)象,使用點(diǎn)格局結(jié)合構(gòu)建單變量函數(shù)的均質(zhì)泊松模型、異質(zhì)泊松模型和泊松聚塊模型分析側(cè)柏種群不同坡向的空間格局,利用擬合曲線確定齡級(jí)的可用性后劃分種內(nèi)等級(jí),構(gòu)建雙變量函數(shù)研究側(cè)柏種群種內(nèi)關(guān)聯(lián)性。結(jié)果表明,更新苗資源豐富,幼樹(shù)次之,成樹(shù)最少,Ⅰ級(jí)占比高達(dá)27.79%,Ⅱ級(jí)占比21.84%,Ⅲ~Ⅴ級(jí)累計(jì)占比32.85%,各個(gè)齡級(jí)數(shù)量分配呈金字塔型,側(cè)柏種群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,表現(xiàn)出穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨勢(shì)。在完全隨機(jī)模型下陽(yáng)坡呈大尺度4~22 m、陰坡等呈小尺度0~1 m聚集分布,異質(zhì)泊松模型表明坡向?qū)?cè)柏種群聚集程度有影響,泊松聚塊模型1~5 m范圍內(nèi)聚集分布,表明種內(nèi)間存在一定關(guān)系;側(cè)柏種內(nèi)表現(xiàn)出3種關(guān)聯(lián)性,幼苗-成樹(shù)在陰坡、半陰坡條件尺度為0~1 m內(nèi)均呈正關(guān)聯(lián),幼樹(shù)-成樹(shù)在陽(yáng)坡完全處于置信區(qū)間無(wú)關(guān)聯(lián),幼樹(shù)-成樹(shù)在半陰坡、半陽(yáng)坡條件下分別在6~7和3~4 m為負(fù)關(guān)聯(lián),在陰坡、半陰坡及半陽(yáng)坡均出現(xiàn)負(fù)關(guān)聯(lián),陽(yáng)坡條件下無(wú)負(fù)關(guān)聯(lián)。綜上所述,影響黃土丘陵區(qū)側(cè)柏種群分布的除自身生物特性外,小環(huán)境和種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)也十分重要。研究結(jié)果可為側(cè)柏的種植、管理及其生境適應(yīng)性提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:側(cè)柏;空間分布格局;種內(nèi)關(guān)聯(lián)性;生境異質(zhì)性

doi:10.13304/j.nykjdb.2022.1034

中圖分類(lèi)號(hào):S714.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1008‐0864(2024)09‐0203‐10

種群空間分布格局和種內(nèi)關(guān)聯(lián)性是植物生態(tài)學(xué)的重要內(nèi)容[1]。植物種群空間格局是指種群個(gè)體在水平空間分布或配置狀況[2],反映種群個(gè)體間關(guān)系[3],受到自身生活特性、地形、氣候等因素影響[4]。種群空間分布格局以均勻分布、聚集分布和隨機(jī)分布3種形式展現(xiàn)。種內(nèi)關(guān)聯(lián)性是指種群內(nèi)部個(gè)體間的相互關(guān)系。種群空間格局及其關(guān)聯(lián)性對(duì)種群的生長(zhǎng)發(fā)育及資源利用現(xiàn)狀有重要影響[5],研究方法有樣方法、無(wú)樣地法、點(diǎn)格局分析法等[6],通常會(huì)利用點(diǎn)格局法詳細(xì)地解釋空間格局及種內(nèi)關(guān)聯(lián)性[7]。1977年Ripley[8]提出點(diǎn)格局的理論,其打破傳統(tǒng)空間分布格局觀念,在二維坐標(biāo)的基礎(chǔ)上,利用空間坐標(biāo)信息,多尺度反應(yīng)植物種內(nèi)種間關(guān)系[9]及量化分析空間尺度分布特征[10],檢驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)[11],其空間格局在解釋物種共存、物種與生境關(guān)系和種群生態(tài)過(guò)程中有重要作用[12],已被廣泛應(yīng)用于研究空間格局分析[13‐14]。

側(cè)柏(Platycladus orientalis)是柏科側(cè)柏屬常綠喬木[15],其耐旱能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、應(yīng)用廣,是我國(guó)北方重要的造林樹(shù)種,對(duì)防風(fēng)固沙、保持水土、綠化荒山等有重要作用。對(duì)側(cè)柏的研究主要集中在葉的開(kāi)發(fā)利用[16‐17]、人工林經(jīng)營(yíng)[18‐19]及其培育技術(shù)[20‐21],而對(duì)天然側(cè)柏林的空間格局分析極少。近年來(lái),在全球氣候變化的背景下,內(nèi)蒙古地處生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū),對(duì)氣候變化尤為敏感[22],植被和生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞,探究天然側(cè)柏林的空間格局刻不容緩。側(cè)柏主要分布于內(nèi)蒙古南部的鄂爾多斯、巴彥淖爾、呼和浩特等地,多生長(zhǎng)在黃河流域附近,其生長(zhǎng)規(guī)律及習(xí)性適應(yīng)于黃土丘陵區(qū)。為進(jìn)一步了解內(nèi)蒙古黃土丘陵區(qū)天然側(cè)柏林的空間分布格局,本研究基于3種零模型的點(diǎn)格局分析方法,以坡向作為生境異質(zhì)性的指標(biāo),探究坡向在側(cè)柏空間分布格局形成過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)作用,對(duì)小環(huán)境為限制因子的種內(nèi)關(guān)聯(lián)性和空間分布格局進(jìn)行分析,揭示天然側(cè)柏林在不同坡向的空間分布狀況和種內(nèi)關(guān)系,利用其生物特征發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì),構(gòu)建科學(xué)合理的空間格局,為區(qū)域森林經(jīng)營(yíng)和管理及其生境適應(yīng)性提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西南部鄂爾多斯市東部(39°16′—40°20′N(xiāo),110°05′—111°27′E),該地連接晉、陜黃土高原與鄂爾多斯高原,由西北向東南傾斜,地貌結(jié)構(gòu)為典型的丘陵溝壑區(qū),海拔1 200~1 400 m。屬典型的中溫帶大陸性氣候,晝夜溫差14.1 ℃,年平均氣溫6.2~8.7 ℃,1月平均氣溫-10.8~-12.9 ℃,7月平均氣溫25~29 ℃;年平均降水量400 mm,主要集中在7—9月,年平均蒸發(fā)量2 093 mm,無(wú)霜期145 d。受季節(jié)風(fēng)影響,夏季多偏南或偏東風(fēng),晚秋至初春多西北風(fēng)。該區(qū)土壤多為栗鈣土,主要植被類(lèi)型為側(cè)柏純林。

1.2 樣地設(shè)置

2022年8月在研究區(qū)內(nèi)選擇無(wú)伐木、火災(zāi)等破壞性的典型地段,選擇外貌結(jié)構(gòu)具有代表性的天然側(cè)柏疏林地(圖1)?;跓o(wú)人機(jī)的遙感影像通過(guò)ArcMap 10.2a選取研究樣地,用手持全球定位系統(tǒng)(global positioning system, GPS)導(dǎo)航至樣地,設(shè)置不同海拔、坡位及坡向的樣方,規(guī)格30 m×40 m,用羅盤(pán)(基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)款,蘇州神鷹光學(xué)有限公司)打樣方四邊,誤差不超0.5 m[23],共計(jì)12個(gè)樣方。在每個(gè)樣地內(nèi)對(duì)每株樹(shù)木編號(hào)并用GPS經(jīng)緯度打點(diǎn),便于數(shù)據(jù)整理。采用胸徑尺(河南邦特工量具有限公司)及游標(biāo)卡尺(DL91150,寧波得力有限公司)測(cè)定基徑,用塔尺(DAL38A,鼎峰測(cè)繪有限公司)測(cè)量高度,用手持式激光測(cè)距儀(SW-600A,深達(dá)威科技股份有限公司)和測(cè)繩輔助獲取側(cè)柏植株點(diǎn)坐標(biāo)。利用Excel 2007整理數(shù)據(jù),空間格局采用R 4.0.3軟件程序包“spatstat”進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,采用Python和Origin 2019制圖。

1.3 齡級(jí)劃分方法

結(jié)合側(cè)柏的生長(zhǎng)特征依據(jù)圓柏[24]和油松[25]的徑級(jí)劃分情況,采用“空間代替時(shí)間法”,以基徑(X)代替年齡作為劃分標(biāo)準(zhǔn)[26],將徑級(jí)劃分為如下7 級(jí):Ⅰ,Xlt;2 cm;Ⅱ,2 cm≤Xlt;5 cm;Ⅲ,5 cm≤Xlt;10 cm;Ⅳ,10 cm≤Xlt;15 cm;Ⅴ,15 cm≤Xlt;20 cm;Ⅵ,20 cm≤Xlt;25 cm;Ⅶ,25 cm≤Xlt;30 cm。對(duì)徑級(jí)進(jìn)行相關(guān)的回歸分析,考慮到人工測(cè)量的誤差,徑級(jí)結(jié)合高度級(jí)進(jìn)行回歸分析,驗(yàn)證基徑代替年齡進(jìn)行群結(jié)構(gòu)分析的可靠性[27],結(jié)合內(nèi)蒙古黃土丘陵的天然側(cè)柏種群生長(zhǎng)特性[28]并依據(jù)基徑劃分[29]為如下3個(gè)齡級(jí):幼苗,徑級(jí)Ⅰ、Ⅱ;幼樹(shù):徑級(jí)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;成樹(shù):徑級(jí)Ⅵ、Ⅶ。

1.4 空間分布格局

1.4.1 零模型選擇

通過(guò)種群個(gè)體坐標(biāo)建立相關(guān)函數(shù)g(r),利用函數(shù)分析空間格局,選取不同的零模型揭示側(cè)柏小環(huán)境條件下的空間關(guān)系。本研究中,采用完全空間隨機(jī)(complete spatial randomness)模型的均質(zhì)泊松模型、異質(zhì)泊松模型(heterogeneous Poisson process)和泊松聚塊模型(Poisson cluster process),均質(zhì)泊松模型是某格局的空間分布模型,異質(zhì)泊松模型為排除生境異質(zhì)性對(duì)空間分布模型的影響,考慮到側(cè)柏以種子繁殖的特性,用泊松聚塊模型分析聚塊機(jī)制的空間模型,初步分析子代與母體間的空間格局。

相關(guān)函數(shù)g( r)由Ripley K 函數(shù)推演而來(lái),是基于圓環(huán)內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,不存在累積效應(yīng),被認(rèn)為是最好的二階統(tǒng)計(jì)量[8],表達(dá)式如下。

式中,r 為空間尺度,A 為樣地面積,n 是杜松株數(shù),uij 是i 和j 的距離,當(dāng)uij≤r,Ir(uij)=1;若uijgt;r,Ir(uij)=0,ωij 為以i 為圓心uij 為半徑的弧長(zhǎng)與圓周長(zhǎng)比。

值落于包際線上方為聚集分布,落于包際線下方為均勻分布,于兩包際線之間屬于隨機(jī)分布。

1.4.2 種內(nèi)關(guān)聯(lián)性

采用雙變量函數(shù)g12(r)分析內(nèi)蒙古黃土丘陵區(qū)側(cè)柏種群不同齡級(jí)在不同坡向的空間關(guān)聯(lián)性,公式如下。

式中,r、A、uij、ωij的含義同公式(1),n1是需測(cè)種內(nèi)關(guān)系任意齡級(jí)杜松株數(shù),n2是需測(cè)種內(nèi)關(guān)系另一齡級(jí)杜松株數(shù)。

值落在包際線上方呈正相關(guān),落在下方呈負(fù)相關(guān),在兩包際線之間的置信區(qū)間則無(wú)相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 種群齡級(jí)劃分結(jié)果

徑級(jí)可以反映黃土丘陵區(qū)側(cè)柏種群結(jié)構(gòu),反映現(xiàn)階段的側(cè)柏種群狀態(tài)。由圖2側(cè)柏種群徑級(jí)結(jié)構(gòu)可知,側(cè)柏個(gè)體所占總數(shù)的百分比隨徑級(jí)增加而呈階梯狀減少,Ⅰ級(jí)占比高達(dá)27.79%,Ⅱ級(jí)占比為21.84%,Ⅲ~Ⅴ級(jí)累計(jì)占比43.24%,由Ⅵ級(jí)至Ⅶ級(jí)急劇下降,Ⅶ級(jí)僅占比0.5%,總體呈現(xiàn)出倒“J”型,側(cè)柏更新苗資源充沛,幼樹(shù)相對(duì)較多,成樹(shù)較少,陰坡、半陰坡、半陽(yáng)坡側(cè)柏個(gè)體主要以幼苗和幼樹(shù)為主,成樹(shù)數(shù)量稀少,陽(yáng)坡的個(gè)體以成樹(shù)為主,幼樹(shù)其次,有極少數(shù)的幼苗?;趶郊?jí)和高度級(jí)的回歸分析(圖3),采用3種曲線模型分別為對(duì)數(shù)方程(R2=0.748 2)、直線方程(R2=0.768 7)和冪函數(shù)(R2=0.851 7),均表現(xiàn)出強(qiáng)相關(guān)(Plt;0.001),表明內(nèi)蒙古黃土丘陵區(qū)的側(cè)柏種群具有明顯的曲線關(guān)系,其徑級(jí)可較好地代替齡級(jí)結(jié)構(gòu)分析,有助于劃分側(cè)柏種內(nèi)等級(jí),揭示側(cè)柏種內(nèi)空間格局分析。

2.2 陰坡條件下側(cè)柏種群空間分析

在陰坡條件下,黃土丘陵區(qū)天然側(cè)柏種群基于不同模型的格局特征:對(duì)于完全空間隨機(jī)的均質(zhì)泊松模型在小尺度上0~1 m內(nèi)呈聚集分布,大尺度上呈現(xiàn)隨機(jī)分布(圖4A),其聚集強(qiáng)度隨著尺度的增大而減??;基于異質(zhì)泊松模型分析,黃土丘陵區(qū)的天然側(cè)柏種群在研究尺度內(nèi)完全符合隨機(jī)分布(圖4B),無(wú)明顯聚集現(xiàn)象;基于泊松聚塊模型,在2~8 m范圍內(nèi)偏離置信區(qū)間上限,有明顯的聚集分布現(xiàn)象,且聚集尺度遠(yuǎn)大于均質(zhì)泊松分布,其余尺度在置信區(qū)間內(nèi)呈隨機(jī)分布(圖4C)。

2.3 半陰坡條件下側(cè)柏種群空間分析

在半陰坡條件下,黃土丘陵區(qū)天然側(cè)柏種群基于不同模型的格局特征:對(duì)于完全空間隨機(jī)的均質(zhì)泊松模型在0~1和35~36 m 內(nèi)呈聚集分布,在半陰坡條件下聚集尺度不超過(guò)1 m,其余尺度均呈現(xiàn)隨機(jī)分布(圖5A);基于異質(zhì)泊松模型分析,黃土丘陵區(qū)的天然側(cè)柏種群在研究尺度內(nèi)完全符合隨機(jī)分布,無(wú)聚集分布現(xiàn)象(圖5B);基于泊松聚塊模型,在4~7 m范圍內(nèi)偏離置信區(qū)間上限,其聚集尺度略大于均質(zhì)泊松模型,其余尺度在置信區(qū)間內(nèi)呈隨機(jī)分布(圖5C)。

2.4 半陽(yáng)坡條件下側(cè)柏種群空間分析

在半陽(yáng)坡條件下,黃土丘陵區(qū)天然側(cè)柏種群基于不同模型的格局特征:對(duì)于完全空間隨機(jī)的均質(zhì)泊松模型在8.0~8.5 m 內(nèi)呈聚集分布,聚集尺度略小且不明顯,其余尺度均呈現(xiàn)隨機(jī)分布(圖6A);基于異質(zhì)泊松模型分析,黃土丘陵區(qū)的天然側(cè)柏種群在研究尺度內(nèi)完全符合隨機(jī)分布(圖6B);基于泊松聚塊模型,在5~7 m范圍內(nèi)偏離置信區(qū)間上限,聚集程度稍大于均質(zhì)泊松模型,大尺度在置信區(qū)間內(nèi)呈隨機(jī)分布(圖6C)。

2.5 陽(yáng)坡條件下側(cè)柏種群空間分析

在陽(yáng)坡條件下,黃土丘陵區(qū)天然側(cè)柏種群基于不同模型的格局特征:對(duì)于完全空間隨機(jī)的均質(zhì)泊松模型在4~22 m 內(nèi)呈聚集分布,呈現(xiàn)出明顯的聚集分布,其余尺度均呈現(xiàn)隨機(jī)分布(圖7A);基于異質(zhì)泊松模型分析,黃土丘陵區(qū)的天然側(cè)柏種群在研究尺度內(nèi)完全符合隨機(jī)分布(圖7B);基于泊松聚塊模型,在1~5 m范圍內(nèi)偏離置信區(qū)間上限呈現(xiàn)聚集分布,聚集尺度遠(yuǎn)低于均質(zhì)泊松模型,其余尺度在置信區(qū)間內(nèi)為隨機(jī)分布(圖7C)。

2.6 不同坡向的側(cè)柏種內(nèi)空間分析

基于異質(zhì)泊松模型,利用雙樣本檢驗(yàn)不同齡級(jí)的種內(nèi)關(guān)系空間分布。由圖8可知,側(cè)柏種群幼苗和成樹(shù)空間關(guān)聯(lián)性,在陰坡條件下尺度為0~1 和32.5~33.0 m 內(nèi),在半陰坡條件下尺度為0~1 m,陽(yáng)坡條件下尺度31~32 m內(nèi)均呈正關(guān)聯(lián);側(cè)柏種群幼苗和幼樹(shù)空間關(guān)聯(lián)性,陰坡及半陰坡條件下均在0~2 m內(nèi)呈正關(guān)聯(lián),陽(yáng)坡及半陽(yáng)坡分別在4~5、35~39 和0~3、34~35 m 尺度呈正關(guān)聯(lián),在陰坡條件下14~16 m內(nèi)呈負(fù)關(guān)聯(lián);側(cè)柏種群幼樹(shù)和成樹(shù)空間關(guān)聯(lián)性,陰坡和半陰坡條件下分別在19~20 及39~40 m 呈正關(guān)聯(lián),陽(yáng)坡的側(cè)柏種群完全處于置信區(qū)間無(wú)關(guān)聯(lián),在半陰坡和半陽(yáng)坡條件下分別在6~7 和3~4 m內(nèi)為負(fù)關(guān)聯(lián)。

3 討論

徑級(jí)結(jié)構(gòu)在一定程度上可以反映種群結(jié)構(gòu)[30]。本研究中,側(cè)柏的徑級(jí)分布呈倒“J”型,幼苗相對(duì)較多占總數(shù)的1/3以上,幼樹(shù)其次,成樹(shù)較少。更新苗豐富可為側(cè)柏種群的更新提供保障,各個(gè)齡級(jí)數(shù)量分配呈金字塔型,說(shuō)明側(cè)柏種群表現(xiàn)出穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨勢(shì),同劉建泉等[24]的祁連圓柏種群研究相反,其種群小徑級(jí)苗木少,種群結(jié)構(gòu)有缺陷,圓柏種群表現(xiàn)出衰退趨勢(shì)。

本研究基于不同零模型探討不同坡向側(cè)柏種群的空間格局。陽(yáng)坡、陰坡、半陰坡、半陽(yáng)坡在均質(zhì)泊松模型下,聚集分布依次變小,陽(yáng)坡聚集尺度最大,植物種群的空間分布格局受到種群自身的生物學(xué)特性、種內(nèi)和種間關(guān)系以及環(huán)境條件的綜合影響,并且與空間尺度密切相關(guān)[31],均質(zhì)泊松模型在陽(yáng)坡條件下呈大尺度的聚集分布,陽(yáng)坡受到土壤水分、光照等自然因素的干擾,生長(zhǎng)條件相對(duì)其他坡向更為惡劣,長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果使陽(yáng)坡的空間格局趨于大尺度的聚集分布。聚集生存對(duì)外界具有一定的防風(fēng)抗旱作用,以維持種群的生存。同張定海等[32]研究不同沙丘植物以聚集分布的空間格局一致。陰坡、半陰坡和半陽(yáng)坡表現(xiàn)出強(qiáng)烈的小尺度聚集分布,種子擴(kuò)散限制和生境異質(zhì)性是影響樹(shù)木空間分布的主要因素[33],結(jié)合側(cè)柏生長(zhǎng)特性,分蘗均在母樹(shù)周?chē)捎诜N子自身重量其傳播距離即使受風(fēng)速風(fēng)力影響也不易離母樹(shù)過(guò)遠(yuǎn),外加地表植被覆蓋使側(cè)柏種子的起動(dòng)風(fēng)速大大提高,因此側(cè)柏種群在自然環(huán)境因種子擴(kuò)散限制使其空間分布格局趨于小尺度的典型聚集分布,大尺度上符合隨機(jī)分布,符合劉浩棟等[34]和宗國(guó)等[35]的空間格局結(jié)論。為揭示聚集分布的生態(tài)學(xué)過(guò)程,在剔除生境異質(zhì)性的異質(zhì)泊松模型中,4個(gè)坡向天然側(cè)柏種群完全符合隨機(jī)分布,說(shuō)明以坡向類(lèi)型為異質(zhì)性確實(shí)對(duì)側(cè)柏空間分布格局的聚集性有影響。在假設(shè)分布受限情況下進(jìn)一步探討側(cè)柏種群的空間格局,采用泊松聚塊模型檢驗(yàn)側(cè)柏種群分布受限的影響,陰坡、半陰坡、半陽(yáng)坡、陽(yáng)坡均在泊松聚塊模型呈小尺度聚集分布,其坡向越向陰性聚集越明顯,說(shuō)明母體與子代存在聚集分布關(guān)系,坡向和擴(kuò)散限制是側(cè)柏聚塊分布的驅(qū)動(dòng)力,符合多數(shù)植物遵循聚集分布的客觀規(guī)律,同李林等[36]和李源等[37]的研究結(jié)果一致。綜上所述,基于不同零模型的分析,側(cè)柏種群在均質(zhì)泊松模型中均呈一定尺度的聚集分布,異質(zhì)泊松模型表明坡向?qū)ΨN群聚集分布有影響,泊松聚塊模型深入說(shuō)明坡向?qū)?cè)柏種群的母體與子代分布關(guān)系有影響。

為深入研究不同坡向側(cè)柏種群母與子的關(guān)系,將側(cè)柏種群劃分幼苗、幼樹(shù)、成樹(shù)3個(gè)齡級(jí),利用雙樣本檢驗(yàn)建立模型探究側(cè)柏種群的種內(nèi)空間關(guān)聯(lián)性,反映種群內(nèi)個(gè)體間的相互作用[10] 。內(nèi)蒙古黃土丘陵區(qū)的側(cè)柏種群內(nèi)部空間關(guān)聯(lián)性表現(xiàn)出正關(guān)聯(lián)、負(fù)關(guān)聯(lián)和無(wú)關(guān)聯(lián)3種。幼苗-成樹(shù)在4個(gè)坡向只表現(xiàn)出正關(guān)聯(lián)性,種群自然選擇適宜自身生存的環(huán)境,成樹(shù)為幼樹(shù)遮擋風(fēng)沙,一定程度上避免過(guò)強(qiáng)的光照,為幼苗提供良好的生存環(huán)境,幼苗并未對(duì)成樹(shù)生長(zhǎng)所需資源產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng),同樹(shù)種所需不同環(huán)境資源配置,因此2個(gè)齡級(jí)走向正向相關(guān),產(chǎn)生強(qiáng)烈的“庇護(hù)和被庇護(hù)”效應(yīng),增加種間競(jìng)爭(zhēng)力,抵御外來(lái)物種入侵,使種群在群落中處于優(yōu)勢(shì)地位,維持種群的生存和發(fā)展,同黃小等[38]和梁高都等[39]研究具一定相似性;幼苗-幼樹(shù)在陰坡和半陰坡有小尺度的正關(guān)聯(lián),在半陽(yáng)坡和陽(yáng)坡呈負(fù)關(guān)聯(lián),幼苗和幼樹(shù)在陰坡及半陰坡環(huán)境資源相對(duì)豐富可合理配置,在陽(yáng)坡和半陽(yáng)坡日照總量大,水分易蒸發(fā)導(dǎo)致土壤干旱,土壤肥力低腐殖質(zhì)含量少,不利于幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育,且幼樹(shù)對(duì)土壤水分、光熱等資源的需求受限,幼苗和幼樹(shù)種內(nèi)間表現(xiàn)出負(fù)關(guān)聯(lián)是物種相互競(jìng)爭(zhēng)或者對(duì)環(huán)境需求不同的綜合作用下的結(jié)果[39],與張巍等[40]在陜北黃土區(qū)陽(yáng)坡研究的闊葉針葉混交林空間格局一致。幼樹(shù)-成樹(shù)的側(cè)柏種群在陰坡和半陰坡呈現(xiàn)正關(guān)聯(lián),陽(yáng)坡無(wú)關(guān)聯(lián),半陰坡和半陽(yáng)坡存在負(fù)關(guān)聯(lián),負(fù)關(guān)聯(lián)主要是幼樹(shù)的高度、冠幅對(duì)成樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育有影響,地下?lián)寠Z水、氧資源,地上爭(zhēng)奪光、熱資源,在半陰坡和半陽(yáng)坡幼樹(shù)個(gè)體數(shù)量多,同水平環(huán)境資源搶奪激烈,幼樹(shù)和成樹(shù)則表現(xiàn)為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,其中半陰坡偏西北方易出現(xiàn)負(fù)相關(guān);在陽(yáng)坡條件幼樹(shù)和成樹(shù)數(shù)量少,且不具同水平的資源競(jìng)爭(zhēng),相對(duì)獨(dú)立的共用環(huán)境資源,則無(wú)關(guān)聯(lián)性。

綜上所述,黃土丘陵區(qū)天然側(cè)柏種群結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為增長(zhǎng)型;在均質(zhì)泊松模型下陽(yáng)坡呈大尺度、陰坡等呈小尺度聚集分布,異質(zhì)泊松模型表明坡向?qū)?cè)柏種群聚集程度有影響,泊松聚塊模型表明種內(nèi)空間格局存在分布規(guī)律,研究空間格局是建議構(gòu)造不同的零模型充分理解空間分布[37];黃土丘陵區(qū)的側(cè)柏種群種內(nèi)關(guān)系多呈現(xiàn)正關(guān)聯(lián),幼苗和幼樹(shù)在陰坡、幼樹(shù)和成樹(shù)在半陰坡及半陽(yáng)坡易出現(xiàn)負(fù)關(guān)聯(lián),陽(yáng)坡條件下無(wú)負(fù)關(guān)聯(lián)。

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基金項(xiàng)目:鄂爾多斯市科技重大專(zhuān)項(xiàng)(2022EEDSKJZDZX012);內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次/優(yōu)秀博士引進(jìn)人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目(NDYB2021-9);內(nèi)蒙古自治區(qū)高??蒲凶匀豢茖W(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目(NJZZ23030)。

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