全 文 ：书西北植物学报!
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文章编号$
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收稿日期$
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&修改稿收到日期$
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基金项目$陕西省科学院科技计划"
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#&国家科技基础性工作专项重点项目"
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#
作者简介$王宇超"
#4*0
#!男!博士!主要从事森林生态以及群落生态学研究
5(67-8
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97/
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通信作者$王得祥!教授!博士生导师!主要从事森林生态及森林健康可持续经营研究
5(67-8
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97/
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#!+)=?6
秦岭大熊猫栖息地主要森林群落类型稳定性分析
王宇超#!李为民#!张
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燕#!黎
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斌#!周亚福#!卢
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元#!王得祥!"
"
#
陕西省西安植物园!西安
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西北农林科技大学 林学院!陕西杨陵
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#
摘
!
要$为了揭示秦岭大熊猫栖息地主要森林植物群落稳定性现状!于佛坪和长青国家自然保护区各设置
#
条样
线!每条样线上按海拔每升高
#""6
设置
#
"
&
个
$""6
!
"
!"6B!$6
#典型样地"共计
+"
个#进行样方调查在分
析调查数据基础上!选取分布最广且具有代表性的
#+
个群落类型林地!并利用模糊数学隶属函数对其优势种更
新(林地质量(群落物种多样性(群落复杂性(土壤肥力(保护程度
+
个方面对各群落类型林地的植物群落稳定性进
行综合分析评价结果表明$"
#
#栓皮栎群落林下的幼苗和幼树数量相对最多!隶属函数最大!其更新能力较强&华
山松群落林下的幼苗和幼树数量为零!其更新能力最差"
!
#华山松和油松混交林群落林地的立木蓄积量(平均高
度(枯落物厚度等
%
个隶属函数平均值最高!其林地质量相对最好&油松和锐齿槲栎混交林则相反!林地质量相对
较差"
%
#群落林地土壤肥力
+
项指标分析显示!太白红杉林隶属函数值最大!土壤肥力相对较高!而板栗林(亮叶
桦林隶属函数较小!土壤肥力相对最低"
&
#群落林地物种多样性分析显示!铁杉林隶属函数最大!物种多样性表
现更为突出!太白红杉林隶属函数值最小!其物种多样性表现相对最差"
$
#铁杉林林地群落的复杂性
%
个方面隶
属函数相对最高!复杂性最高!太白红杉则相对最低"
+
#太白红杉(巴山冷杉因分布在保护区核心区域!群落林地
的保护程度最高!而毛栗林(亮叶桦因分布于保护区边缘的实验区!保护程度最差"
*
#综合对比
+
个指标隶属函
数发现!
#+
个群落林地的稳定性由大到小顺序为$铁杉林
#
短柄粃栎林
#
太白杨林
#
华山松林
#
锐齿槲栎林
#
巴
山冷杉林
#
白桦林
C
红桦林
#
油松
D
华山松
C
牛皮桦林
#
油松
D
锐齿槲栎混交林
#
油松林
#
太白红杉林
#
栓皮
栎林
#
板栗林
#
亮叶桦林
关键词$秦岭&大熊猫栖息地&森林群落&隶属函数&稳定性评价
中图分类号$
E4&0)#$
D
+
文献标志码$
F
$%&
(
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(
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6L6]LV.>-
R&
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U
;
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!!
人口与现代工业迅速的发展不仅使环境全球性
发生着改变!同时也严重威胁人们赖以生存的生物
群落的稳定性目前世界面临的资源(粮食(环境(
人口与能源五大危机都与生物的多样性及其稳定性
有着密切关系*#+因此有关生物群落稳定性研究已
经不仅仅是具有一定理论价值!而是迫在眉睫需要
解决和认识的科学问题目前随着人们环境保护意
识不断提高!生物群落稳定性也得到前所未有的重
视!对其研究已经逐步发展成为生态学领域热点和
重点问题之一然而群落稳定性有关概念和评价方
法还存在着一定的争议*!+!先后许多学者针对其概
念和测度方法也开展了一系列研究工作*%(&+如从
生物多样性理论(种间竞争协调理论(顶极稳定群落
理论等不同角度研究森林群落稳定性评价但是!
这些评价方法相对过于复杂!指标过于繁多!应用常
规林业调查数据较难以实现因此!亟需建立一套
简单明了(操作简便(应用常用方法调查群落获取林
业数据的森林群落稳定性评价体系模型
佛坪和长青国家自然保护区位于秦岭山脉的核
心区域!是秦岭野生大熊猫主要栖息地该区已成
为当前世界瞩目的珍稀动植物保护及种质资源保存
等方面研究的重要基地*$+!所以该区域植被研究已
经成为秦岭植被研究热点有许多学者对该区域的
植物群落特征以及物种多样性展开研究并取得丰硕
的成果*+(0+!但在以往的研究中关于植物群落稳定性
的研究相对较少针对该区域主要植物群落生存稳
定性没有一个较清楚的定量的描述!基本停留在感
官认识上!对其保护存在着一定盲目性为了弥补
这方面不足!本研究选取秦岭南坡大熊猫栖息地分
布最为广泛的
#+
个森林群落类型为研究对象!并选
用能充分反映群落结构动态(物种组成和生存环境
的
+
个特征指标$优势树种种群更新潜力(物种多样
性(群落复杂性(土壤肥力(立地质量和保护程
度*%!4(#"+通过计算各群落特征指标的隶属度!利用
模糊隶属评判法对各群落类型进行评价!从而摸清
该区域主要森林群落类型相对稳定性以及生存状
态!为进一步科学认识植物群落生存现状以及大熊
猫生存空间质量提供必要基础!同时也为大熊猫栖
%&$!
#!
期
!!!!!!!!!!!
王宇超!等$秦岭大熊猫栖息地主要森林群落类型稳定性分析
息地森林可持续发展提供理论依据
#
!
研究区域概况
佛坪(长青国家级自然保护区位于秦岭中段南
坡!地理位置为
#"*d#4e
"
#"*d$$e5
(
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"
%%d&+e
H
!总面积
$4#&+>6
!
!森林覆盖率达
4"f
以上研
究区为亚热带向暖温带的过渡区!海拔在
4""
"
%"*#6
之间!年均温为
##)&
"
#$g
!无霜期为
!!$
"
!%4@
!年降水量
0#%
"
##!4)+66
保护区内的
土壤以黄棕壤"
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以下#(棕壤"
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"
!%""
6
#和暗棕壤"
!%""
"
%"""6
#(山地草甸土"
%"""
6
以上#
&
种类型该区植被类型丰富!主要有针叶
林(阔叶林(竹林(草甸等植被类型主要分布植物
群落优势种有太白红杉"
4($)5%6)-#-&)&
#(巴山冷
杉"
;*)#&
1
($
:
#&))
#(华山松"
,)-"&($.(-/))
#(油松
"
,)-"&0(*"+(#
1
2$.)&
#(锐齿槲栎"
!"#$%"&(+)#-(
Y7V)(%"0#&#$$(0(
#(巴山木竹"
8(&6(-)(
1
($
:
#&))
#(
秦岭箭竹"
>($
:
#&)(
?
)-+)-
:
#-&)&
#等
!
!
研究方法
@)A
!
样地设置
在查阅相关资料和踏查的基础上!采用典型取
样法对研究区内海拔
4""
"
%"*#6
之间的山地植
物群落进行野外调查在保护区内各设置
#
条样
线!在每条样线上按海拔每升高
#""6
设置
#
"
&
个
典型样地!共计
+"
个样地样地面积为
$""6
!
"
!"
6B!$6
#!每个样地内设置
$
个
$6B$6
的灌木
样方和
#6B#6
的草本样方!并在每个样地沿对
角线设置
!$
个
#6B#6
灌草频度调查样方
乔木层"胸径
$
&=6
#记录指标$乔木的种类(数
量(高度(胸径(冠幅(生活力&灌木层"竹林层#记录
指标$灌木的种类(数量(基径(高度(冠幅(盖度(频
度&草本层记录指标$草本的种类(数量(平均高(盖
度(频度&更新层记录指标$幼苗种类(数量(高度(基
径同时记录各群落的综合特征和生境特征!主要
包括$经纬度(海拔(群落盖度(层间植物种类(坡位(
坡度(坡向和枯枝落叶层厚度等
@)@
!
评价指标及其因子
@)@)A
!
优势树种种群更新能力
!
以乔木优势种的
幼树(幼苗所占比例衡量其更新能力*+!规定胸径
"
SON
#
%
!)$=6
的植株为幼苗!
!)$=6
&
SON
%
*)$=6
的为幼树*%+通过统计调查样地内优势种
的幼树(幼苗占优势树种总株数的比例!利用该比例
评价优势种更新能力*##+
@)@)@
!
群落物种多样性
!
物种丰富度指数直接采
用反映物种种类数量"
@
#计算*#!+$
@C
样地内出现的物种数
#
物种多样性计算
%
种
#
物种多样性指数计算
公式如下*#%+$
W>7//?/(GL-/LV
指数$
AeC

@
)C#
,
)
8/,
)
X-L8?<
均匀度指数$
B
@C
C
Ae
8/@
W-6
.?/
指数$
DC#

@
)C#
<)
!
式中!
@
为样地中的物种总数!
,
)
为第
)
种的重要值
占所有重要值总和的比例
@)@)B
!
群落复杂性
!
群落结构复杂性测度利用最
小剩余码的平均码长"
N编码#作为群落总
复杂性
J
"
W
#的测度!用
#!
阶
h`/
;
-
熵作为无序结
构复杂性
N
#
"
W
#的测度!而最小剩余码的平均码长
和
#!
阶
h`/
;
-
熵的差作为有序结构复杂性
$
"
W
#的
度量指标*#&+!具体计算方法是$
$
"
@
#
C4
"
@
#
A
!
"
@
#
4
"
@
#
C

?
E
C#
,
E
+
E
A
!
"
@
#
C
#
#
!
8?
:
!

?
E
C#
,
E
!
式中!
,
E
为所选属性"群落的物种组成等#
E
的比例!
+
E
为属性
E
的最小剩余码的码长"
]-U
#
@)@)C
!
林地质量
!
参与评价因子为立木蓄积量(林
分平均树高和枯落物厚度*4!##+!采用平均实验形数
法计算立木蓄积量*##+
@)@)D
!
保护强度
!
各个调查样地均位于国家级自
然保护区内!根据自然保护区划分为核心区(缓冲区
和实验区!分别给予赋值核心区为
%
!缓冲区为
!
!
实验区为
#
其值越大其干扰强度越少
@)@)E
!
土壤肥力
!
在野外采集植物群落中土样"
"
+"=6
#!带回室内分析其养分含量测试指标有
有效氮(有效磷(有效钾(全氮(全磷(全钾(有机质
土样处理以及测试方法参照鲍士旦等实验方法进
行*#$+
@)B
!
数据评价方法
利用模糊隶属法综合评价群落稳定性*##+!其计
算标准$
F
GC
"
G
)
E
G
)6-/
#%"
G
)67A
G
)6-/
#
式中!F
G
)
E
为
)
群落
E
指标隶属值&
G
)
E
为
)
群落
E
指标
性状值&
G
)6-/
为
E
指标中最小值&
G
)67A
为
E
指标中
最大值&将所有指标的隶属函数值进行累加!求其平
均数
&&$!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
G)
C
#
-

-
)C#
F
G
)
E
式中!
G
)
是
)
群落的隶属函数另外!如某一指标
与稳定性为负相关!可用反隶属函数计算其隶属函
数值
@)C
!
数据统计与分析
利用
W-
:
67
8?U#")"
(
7^U87]*)"
以及
5A=L8
!""%
软件对数据进行分析与运算
%
!
结果与分析
B)A
!
植物群落优势种更新能力分析
乔木层更新能力可以较好反映植物群落未来发
展过程以及演替变化规律!同时也是反映植物群落
稳定性重要体现*##+通过分析表
#
发现!华山松
"
,)-"&($.(-/))
#林隶属函数值最小!林下优势种
更新能力最差!幼苗数量几乎没有!幼树数量也相对
较少!说明华山松林在该区域更新能力较差太白
红杉"
4($)5%6)-#-&)&
#林(巴山冷杉"
;*)#&
1
($
:
#3
&))
#林是该研究区分布海拔最高的两个群落类型!
均为天然原始林!这两个群落优势种幼苗均为零!幼
树相对中等海拔群落还是较少!这可能与其生境有
着密切关系这两个群落由于海拔均在
%"""6
左
右分布!林下秦岭箭竹密布林下相对光(热条件较
差!从而影响优势种更新幼苗!加之巴山冷杉(太白
红杉都是生长年限较高树种!该区域分布年龄基本
均在
!""
年以上所以其物种对苗木更新相对其它
树种要慢!故林下优势种更新相对较低除此之外!
红桦"
8#0"+((+*23&)-#-&)&
#林(板栗"
7(&0(-#(.2+3
+)&&).(
#林(油松"
,)-"&0(*"+(#
1
2$.)&
#和华山松混
交林的隶属函数都较小!林下优势种更新较少栓
皮栎"
!"#$%"&($)(*)+)&
#林(太白杨"
,2
<
"+"&
<
"$3
/2.))
#林(锐齿槲栎"
!H(+)#-(Y7V)(%"0#&#$$(0(
#
林(短柄粃栎"
!H
:
+(-/"+)
1
#$(Y7V)*$#)
<
#0)2+(0(
#
林的隶属函数值相对较大!林下优势种更新能力较
强!这几个群落类型也是该研究区分布最为广泛的
优势群落类型
B)@
!
林地质量分析
通常认为林地质量可从立木蓄积量(平均高度(
林下枯枝落叶层厚度等
%
方面反映出来通过表
!
可以看出!巴山冷杉林的立木蓄积量最大!达到
&%!)!&6
%
,
>6
!
!油松和华山松混交林次之板
栗林的蓄积量最小!仅达到
#"+)$%6
%
,
>6
!
在
#+
个群落类型中平均高度最大是油松和华山松的
混交林!达到
#&)4*6
板栗林平均高度最低!只有
4)*%
在林下枯枝落叶层厚度这个指标中!油松和
华山松混交林最大!为
+)$=6
亮叶桦"
8H+".)3
-)
1
#$(
#群落枯枝落叶层最薄!只有
#)!=6
通过对
比分析其隶属函数!发现油松和锐齿槲栎混交林(板
栗林(太白杨林林地质量较差!而油松和华山松混交
林林地质量相对最好这可能是油松和锐齿槲栎混
表
A
!
乔木层优势种更新特征
b7]8L#
!
L`
:
L/LV7U-?/
?UL/U-78=>7V7=ULV-.U-=.?R@?6-/7/UUVLL.
L=-L.?RUVLL87
;
LV
群落类型
Z?66;
U
;L
幼苗
WLL@-/
:
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f
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
R幼树
W7
8-/
:
%
f
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
R平均
L^7/
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
R排序
W?VU
太白红杉
4H%6)-#-&)& "H"" "H"" $H*# "H!% "H#! #"
巴山冷杉
;H
1
($
:
#&)) "H"" "H"" $H%+ "H!# "H## ##
华山松
,H($.(-/)) "H"" "H"" #H*4 "H"" "H"" #&
油松
,H0(*"+(#
1
2$.)& %H+* "H!* #&H*$ "H** "H$! $
铁杉
9&"
:
(%6)-#-&)& $H&# "H&# *H!+ "H%! "H%+ +
油松
D
华山松
,H0(*"+(#
1
2$.)&D,H($.(-/)) "H"" "H"" &H"% "H#% "H"* #!
油松
D
锐齿槲栎
,H0(*"+(#
1
2$.)&D!H(+)#-(Y7V)(%"0#&#$$(0( !H*% "H!" #+H"# "H0& "H$! $
栓皮栎
!H($)(*)+)& #!H** "H4+ #*H#% "H4# "H4% #
锐齿槲栎
!H(+)#-(Y7V)(%"0#&#$$(0( 0H++ "H+$ ##H* "H$4 "H+! %
板栗
7H.2++)&&).( "H"" "H"" &H"* "H#% "H"* #!
短柄粃栎
!H
:
+(-/"+)
1
#$(Y7V)*$#)
<
#0)2+(0( #%H%$ #H"" %H"# "H"* "H$& &
白桦
8H
<
+(0
=<
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=
++( "H%+ "H"% 0H+4 "H&# "H!! *
牛皮桦
8H(+*23&)-#-&)&Y7V)&#
<
0#-0$)2-(+)& "H"" "H"" 0H$! "H&" "H!" 0
亮叶桦
8H+".)-)
1
#$( "H"" "H"" 0H"+ "H%* "H#4 4
红桦
8H(+*23&)-#-&)& "H$+ "H"& !H*0 "H"+ "H"$ #%
太白杨
,H
<
"$/2.)) &)%& ")%% #0)+4 #)"" ")++ !
$&$!
#!
期
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王宇超!等$秦岭大熊猫栖息地主要森林群落类型稳定性分析
表
@
!
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!
W-UL
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<78-U
;
=>7V7=ULV-.U-=.?R=?66;
群落类型
Z?66;
U
;L
立木蓄积量
IV?9-/
:
.U?=cY?8<6L
%"
6
%
,
>6
!
#
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
RY78平均高度
L^7/?RUVLL
>L-
:
>U
%
6
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
R枯落物厚度
J-UULV
U>-=c/L..
%
=6
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
RY78平均
L^7/
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
R排序
W?VU
太白红杉
4H%6)-#-&)& !&&H## "H&! ##H!& "H&" $H"" "H*! "H$# &
巴山冷杉
;H
1
($
:
#&)) &%!H!& #H"" #!H+0 "H+% #H*" "H"4 "H$0 %
华山松
,H($.(-/)) #*%H&# "H!# ##H%0 "H&! #H$" "H"+ "H!% ##
油松
,H0(*"+(#
1
2$.)& !*+H4$ "H$! #%H"* "H+4 !H4% "H%% "H$# &
铁杉
9H%6)-#-&)& !0&H$# "H$$ ##H&# "H&% %H!% "H%0 "H&$ $
油松
D
华山松
,H0(*"+(#
1
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油松
D
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栓皮栎
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锐齿槲栎
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板栗
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短柄粃栎
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牛皮桦
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Y7V)&#
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亮叶桦
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红桦
8H(+*23&)-#-&)& #!+H0$ "H"+ #"H&$ "H!* %H*$ "H&0 "H!* 0
太白杨
,H
<
"$/2.)) #%0)$* ")#" #")+4 ")%# !)"" ")#$ ")#4 #!
交林(板栗林(太白杨林处于海拔较低!人为活动干
扰较为剧烈!尤其是板栗林存在人和动物对其果实
的采摘!从而造成其林地质量相对较低!而华山松和
油松混交林正处于保护区核心区域!人为干扰相对
较少!加之该群落正处于全盛生长期!林地质量相对
较好
B)B
!
土壤肥力分析
土壤是植物生长的重要的物质基础!其土壤肥
力直接会影响到植物生长发育以及分布*#++植物
群落稳定性与其生长发育有着密切联系!而这均与
土壤肥力有着直接影响关系!所以土壤肥力也是衡
量植物群落稳定性的一个重要指标
通过表
%
可以看出!太白红杉林隶属函数值最
大!土壤肥力相对较高!而亮叶桦林隶属函数最小!
土壤肥力相对较低亮叶桦处于保护区边缘!人为
干扰剧烈!造成林下枯枝落叶较少!从而影响到土壤
肥力太白红杉林土壤的全氮(有效氮(有机质均达
到所有群落最大值!这主要是因为该群落处于高海
拔区域!林下灌木和草本较少!对土壤养分消耗较
少!加之人为干扰基本没有!枯枝落叶基本全部回归
土壤
B)C
!
植物群落物种多样性分析
群落物种多样性是描述群落结构与功能稳定性
重要指标!群落内部物种的稳定性是维持整个群落
稳定性的前提和基础*##+!所以群落物种多样性是衡
量群落稳定性的重要指标
通过表
&
发现!华山松"平均
%0)$
种#林的物种
丰富度明显高于其它群落类型!而太白红杉"平均
#0
#林和巴山冷杉"平均
!#)0
#林物种丰富度是所有
群落类型相对较低的无论从
W>7//?/(G-L/LV
指
数!还是
W-6
.?/
指数都可以得到!铁杉"
9&"
:
(
%6)-#-&)&
#林(华山松林物种多样性明显高于其它群
落太白红杉林(巴山冷杉林的物种多样性表现较
低从表
&
可以看出!
W>7//?/(G-L/LV
指数和
W-6
.?/
指数变化趋势较为接近!而丰富度指数和
均匀度指数变化趋势有较大差异!这主要是因为物
种多样性是物种丰富度与均匀程度综合指标比如
华山松林物种丰富度最高!平均达到
%0)$
!但其分
布均匀程度不是最高!所以影响到其物种多样性不
是最高所以!无论物种数量还是分布均匀程度!单
方面的增大或减少!不能完全改变物种多样性的大
小通过隶属函数综合对比发现!铁杉林隶属函数
+&$!
西
!
北
!
植
!
物
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学
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C
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C
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K
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K
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D
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K
G
E
H
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#!
期
!!!!!!!!!!!
王宇超!等$秦岭大熊猫栖息地主要森林群落类型稳定性分析
表
C
!
不同群落类型物种多样性指数比较
b7]8L&
!
Z?6
7V-.?/?/@-YLV.-U
;
-/@LA?R@-RRLVL/U=?66群落类型
Z?66;
U
;L
@
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
RA
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
RB
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
RD
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
R平均
L^7/
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
R排序
W?VU
太白红杉
4H%6)-#-&)& #*H"" "H"" #H4* "H"" "H*" "H"" "H*0 "H"" "H"" #+
巴山冷杉
;H
1
($
:
#&)) !#H0" "H!! !H%* "H%* "H*$ "H%+ "H0% "H%+ "H%% #$
华山松
,H($.(-/)) %0H$" #H"" %H"! "H40 "H0% "H4% "H4! #H"" "H40 !
油松
,H0(*"+(#
1
2$.)& !0H!$ "H$! !H&! "H&! "H*$ "H%+ "H0& "H&% "H&% #%
铁杉
9H%6)-#-&)& %0H"" "H40 %H"& #H"" "H0& #H"" "H4! #H"" "H44 #
油松
D
华山松
,H0(*"+(#
1
2$.)&
D,H($.(-/))
%%H$" "H** !H+# "H+" "H*$ "H%+ "H00 "H*# "H+# 0
油松
D
锐齿槲栎
,H0(*"+(#
1
2$.)&
D!H(+)#-(Y7V)(%"0#&#$$(0(
%$H+* "H0* !H04 "H0+ "H0# "H*4 "H4" "H0+ "H0& %
栓皮栎
!H($)(*)+)& !&H$" "H%$ !H&" "H&" "H*+ "H&% "H0+ "H$* "H&& #!
锐齿槲栎
!H(+)#-(
Y7V)(%"0#&#$$(0(
!*H+" "H&4 !H&0 "H&0 "H*$ "H%+ "H0+ "H$* "H&* #"
板栗
7H.2++)&&).( !4H%% "H$* !H$$ "H$& "H** "H$" "H0* "H+& "H$+ 4
短柄粃栎
!H
:
+(-/"+)
1
#$(
Y7V)*$#)
<
#0)2+(0(
%#H"" "H+$ !H*& "H*! "H0# "H*4 "H4" "H0+ "H*$ +
白桦
8H
<
+(0
=<
6
=
++( %%H"" "H*& !H++ "H+& "H*+ "H&% "H00 "H*# "H+% *
牛皮桦
8H(+*23&)-#-&)&
Y7V)&#
<
0#-0$)2-(+)&
!4H+* "H$4 !H&! "H&! "H*$ "H%+ "H0& "H&% "H&$ ##
亮叶桦
8H+".)-)
1
#$( !0H$" "H$% !H%% "H%& "H*# "H"* "H0& "H&% "H%& #&
红桦
8H(+*23&)-#-&)& %$H$" "H0+ !H*& "H*! "H0# "H*4 "H00 "H*# "H** $
太白杨
,H
<
"$/2.)) %&)"" ")*4 !)0# ")*4 ")0" ")*# ")4" ")0+ ")*4 &
!!
注$
@)
丰富度指数&
A)W>7//?/(GL-/LV
指数&
B)X-L8?<
指数&
D)W-6
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指数
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$
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&
A)W>7//?/(GL-/LV-/@LA
&
B)X-L8?<-/@LA
!
D)W-6
.?/-/@LA)
较大!物种多样性表现更为突出!太白红杉林隶属函
数值最小!其物种多样性表现最差
B)D
!
植物群落复杂性分析
生物复杂性是指生态系统内不同层次上的结构
与功能多样性(自组织性及有序性*#*+群落复杂
性作为生态复杂性的一个重要组成部分!体现了群
落结构与功能的综合特征!是生态系统的重要组成
要素和群落生产力的基本前提所以群落复杂性也
是群落稳定性的一个重要指标!复杂性与稳定性有
着密不可分的关系
通过表
$
可以发现!群落总复杂性与群落无序
结构复杂性在不同群落类型之间有着相似变化规
律!而群落有序结构复杂性与总复杂性(无序复杂性
在不同群落间差异较大铁杉林(华山松林群落结
构总复杂性和无序结构复杂性相对较高!而太白杨(
红桦林群落有序结构复杂性相对较高太白红杉(
亮叶桦群落结构总复杂性(有序结构复杂性和无序
结构复杂性都相对较低综合对比
%
个方面隶属值
发现!铁杉林群落复杂性最高!太白红杉相对最低
B)E
!
保护程度分析
以保护区对整个区域划分
%
个标准!分别为实
验区(缓冲区(核心区根据调查样地所处区域给予
赋值!实验区样地赋值为
#
!缓冲区赋值为
!
!核心区
赋值为
%
以各功能区的保护权重与样地数量进行
加权平均!得到各群落的保护程度
从表
+
可以看出!太白红杉(巴山冷杉因分布在
秦岭高海拔区域!是整个保护区核心区域!受人为干
扰几乎没有而板栗林(亮叶桦(栓皮栎因分布海拔
较低!位于保护区边缘的实验区!受人为干扰相对较
多!尤其板栗林常受到人们采摘果实的破坏
B)F
!
森林群落稳定性评价
通过利用模糊数学的隶属函数综合评价秦岭南
坡大熊猫栖息地分布最广!最具有代表性的
#+
个群
落类型表明"表
*
#!以铁杉(锐齿槲栎(短柄粃(太白
杨为建群种的群落相对稳定性较高!其隶属函数值
在
")&4
"
")+"
之间亮叶桦(板栗为建群种的群落
相对稳定性最差!隶属函数值分别为
")#4
和
")!+

在本研究中群落稳定性由大到小顺序为$铁杉林
#
短柄粃栎林
#
太白杨林
#
华山松林
#
锐齿槲栎林
#
巴山冷杉林
#
白桦林
C
红桦林
#
油松
D
华山松
C
牛
皮桦林
#
油松
D
锐齿槲栎混交林
#
油松林
#
太白红
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#
栓皮栎林
#
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#
亮叶桦林
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卷
表
D
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不同群落类型复杂性比较
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Z?6
7V-.?/?/=?6
8LA-U
;
-/@-RRLVL/U=?66群落类型
Z?66;
U
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隶属函数值
W<]?V@-/7UL
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W
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隶属函数值
W<]?V@-/7UL
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"
W
#
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
R平均
L^7/
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
R排序
W?VU
太白红杉
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巴山冷杉
;H
1
($
:
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华山松
,H($.(-/)) &H%0 "H4* !H0+ #H"" #H$! "H$% "H0% !
油松
,H0(*"+(#
1
2$.)& %H$+ "H&% !H"# "H!$ #H$& "H$* "H&! 4
铁杉
9H%6)-#-&)& &H&% #H"" !H+4 "H0$ #H*% "H00 "H4# #
油松
D
华山松
,H0(*"+(#
1
2$.)&D,H($.(-/)) %H0# "H$4 !H&# "H+# #H&" "H%% "H$# *
油松
D
锐齿槲栎
,H0(*"+(#
1
2$.)&
D!H(+)#-(Y7V)(%"0#&#$$(0(
%H+& "H&0 !H#! "H%$ #H$! "H$% "H&$ 0
栓皮栎
!H($)(*)+)& %H&" "H%! #H40 "H!% #H&! "H%* "H%# #&
锐齿槲栎
!H(+)#-(Y7V)(%"0#&#$$(0( %H+" "H&$ !H!! "H&& #H%0 "H%" "H&" #"
板栗
7H.2++)&&).( %H+# "H&+ !H!4 "H$" #H%! "H!" "H%4 #!
短柄粃栎
!H
:
+(-/"+)
1
#$(Y7V)*$#)
<
#0)2+(0( %H40 "H*" !H%4 "H$4 #H$4 "H+$ "H+$ $
白桦
8H
<
+(0
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6
=
++( %H0* "H+% !H#& "H%* #H*% "H00 "H+% +
牛皮桦
8H(+*23&)-#-&)&Y7V)&#
<
0#-0$)2-(+)& %H$% "H&# !H"& "H!0 #H$" "H$" "H&" ##
亮叶桦
8H+".)-)
1
#$( %H%4 "H%! !H"+ "H%" #H%& "H!% "H!0 #$
红桦
8H(+*23&)-#-&)& &H"" "H*! !H%0 "H$0 #H+! "H*" "H+* &
太白杨
,H
<
"$/2.)) &)"4 ")*0 !)!4 ")$" #)0" #)"" ")*+ %
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W
#
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总复杂性&
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W
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8LA-U
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W
#
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表
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群落保护程度
b7]8L+
!
XV?UL=U-?/@L
:
VLL?R=?66;
群落类型
Z?66;
U
;L
核心区
Z?VL7VL7
"
%
#
缓冲区
O"
!
#
实验区
bL.U7VL7
"
#
#
总共
b?U78
保护程度
XV?UL=U-?/
@L
:
VLL
隶属函数值
W<]?V@-/7UL
R排序
W?VU
太白红杉
4H%6)-#-&)& # " " # %H"" #H"" #
巴山冷杉
;H
1
($
:
#&)) $ " " $ %H"" #H"" #
华山松
,H($.(-/)) # # " ! !H$" "H*$ %
油松
,H0(*"+(#
1
2$.)& " ! ! & #H$" "H!$ +
铁杉
9H%6)-#-&)& # % " & !H!$ "H+% &
油松
D
华山松
,H0(*"+(#
1
2$.)&D,H($.(-/)) " ! " ! !H"" "H$" $
油松
D
锐齿槲栎
,H0(*"+(#
1
2$.)&
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" # ! % #H%% "H#* *
栓皮栎
!H($)(*)+)& " " & & #H"" "H"" 4
锐齿槲栎
!H(+)#-(Y7V)(%"0#&#$$(0( # % # $ !H"" "H$" $
板栗
7H.2++)&&).( " # % & #H!$ "H#% 0
短柄粃栎
!H
:
+(-/"+)
1
#$(Y7V)*$#)
<
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白桦
8H
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牛皮桦
8H(+*23&)-#-&)&Y7V)&#
<
0#-0$)2-(+)& ! # " % !H+* "H0& !
亮叶桦
8H+".)-)
1
#$( " " ! ! #H"" "H"" 4
红桦
8H(+*23&)-#-&)& # ! # & !H"" "H$" $
太白杨
,H
<
"$/2.)) " # ! % #)%% ")#* *
&
!
讨
!
论
运用模糊综合评判的隶属函数值来评价秦岭大
熊猫栖息地
#+
个群落类型稳定性大小顺序为$铁杉
林
#
短柄粃栎林
#
太白杨林
#
华山松林
#
锐齿槲栎
林
#
巴山冷杉林
#
白桦林
C
红桦林
#
油松
D
华山松
C
牛皮桦林
#
油松
D
锐齿槲栎混交林
#
油松林
#
太
白红杉林
#
栓皮栎林
#
板栗林
#
亮叶桦林
4&$!
#!
期
!!!!!!!!!!!
王宇超!等$秦岭大熊猫栖息地主要森林群落类型稳定性分析
表
F
!
群落
E
项稳定性指标的隶属度及其平均值排序
b7]8L*
!
W<]?V@-/7ULR;
-/@LAL.7/@U>L-V6L7/.?R=?66;
群落类型
Z?66;
U
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更新能力
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:
L/LV7U-?/
?UL/U-78
林木质量
W-UL
_
<78-U
;
土壤肥力
W?-8
RLVU-8-U
;
物种多样性
W
L=-L.
@-YLV.-U
;
复杂性
Z?6
8LA-U
;
保护强度
XV?UL=U-?/
-/UL/.-U
;
平均
L^7/
排序
W?VU
太白红杉
4H%6)-#-&)& "H#! "H$# "H+* "H"" "H"" #H"" "H%0 ##
巴山冷杉
;H
1
($
:
#&)) "H## "H$0 "H$! "H%% "H%! #H"" "H&0 +
华山松
,H($.(-/)) "H"" "H!% "H%% "H40 "H0% "H*$ "H$! &
油松
,H0(*"+(#
1
2$.)& "H$! "H$# "H%$ "H&% "H&! "H!$ "H&# #"
铁杉
9H%6)-#-&)& "H%+ "H&$ "H!* "H44 "H4# "H+% "H+" #
油松
D
华山松
,H0(*"+(#
1
2$.)&D,H($.(-/)) "H"* "H0+ "H#* "H+# "H$# "H$" "H&$ 0
油松
D
锐齿槲栎
,H0(*"+(#
1
2$.)&
D!H(+)#-(Y7V)(%"0#&#$$(0(
"H$! "H#$ "H&! "H0& "H&$ "H#* "H&% 4
栓皮栎
!H($)(*)+)& "H4% "H!+ "H!4 "H&& "H%# "H"" "H%* #!
锐齿槲栎
!H(+)#-(Y7V)(%"0#&#$$(0( "H+! "H+# "H%+ "H&* "H&" "H$" "H&4 $
板栗
7H.2++)&&).( "H"* "H#4 "H!" "H$+ "H%4 "H#% "H!+ #%
短柄粃栎
!H
:
+(-/"+)
1
#$(Y7V)*$#)
<
#0)2+(0( "H$& "H%4 "H&" "H*$ "H+$ "H$" "H$& !
白桦
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<
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牛皮桦
8H(+*23&)-#-&)&Y7V)&#
<
0#-0$)2-(+)& "H!" "H!$ "H$$ "H&$ "H&" "H0& "H&$ 0
亮叶桦
8H+".)-)
1
#$( "H#4 "H!* "H"0 "H%& "H!0 "H"" "H#4 #&
红桦
8H(+*23&)-#-&)& "H"$ "H!* "H&0 "H** "H+* "H$" "H&+ *
太白杨
,H
<
"$/2.)) ")++ ")#4 ")+" ")*4 ")*+ ")#* ")$% %
!!
铁杉林位于整个保护区核心区和缓冲区!人为
干扰强度较少!分布海拔在
#0""
"
!!""6
!这个区
域正处于秦岭箭竹林和巴山木竹林交汇区域!林下
竹林相对减弱!其林下光(热条件相对较好!林下更
新层发育较好加之林木蓄积量较大!所以该群落
的稳定性相对最高铁杉林(短柄粃栎林(锐齿槲栎
林(太白杨林作为群落演替顶级群落类型*#0+其结
构相对稳定!抗干扰能力较强白桦作为温带乔木
层群落演替的先锋物种*#0(#4+!其群落在演替过程中
会被其它更稳定群落类型所替代!其稳定性相对较
差*##+!这与本研究结果不完全吻合本研究结果表
明!白桦林隶属函数值为
")&+
!在
#+
个群落类型中
也是较为稳定的!进一步分析白桦林各个隶属函数
值发现!在
+
个评价方面!除了林木质量外!其它指
标均表现较好!并且比较平均这说明该研究区白
桦林林龄相对较小!其生长状态相对良好!还处于群
落发育初期!还没有演替到被其它物种所替代阶段!
目前该群落抗干扰能力相对较强!表现较为稳定!说
明群落稳定性与群落演替所处阶段有着密切关
系*!"+亮叶桦和板栗群落分布海拔较低基本在
0""
"
#!""6
之间!人为干扰剧烈!尤其板栗林因受到
人和动物对其果实采摘!造成林下植被破坏严重!枯
枝落叶层厚度相对较小!从而影响到土壤肥力加
之!物种多样性和复杂性因受干扰相对较低!从而进
一步影响到其群落稳定性!所以这两群落抗干扰能
力较小!稳定性较差
目前有关群落稳定评价方法以及影响稳定性的
因素等方面还存在较大争议*#!#(!!+而本研究通过
分析发现!利用模糊数学隶属函数评价森林群落稳
定性!是一个较简单(实用并且较有效的方法!是一
种值得推广应用的森林群落稳定性评价方法先后
也有一些学者利用该方法对森林稳定性进行了评
价!并取得较为满意的结果*4!##+在此评价体系中!
其结果只能说明各个群落稳定性相对强弱!并不是
群落实际稳定性要全面了解群落稳定性!但从这
+
个方面还是不够的!稳定性是一个涉及多因素的
综合评价!例如群落所处演替阶段(外在环境(气候
条件等方面都可能对群落稳定性产生影响所以关
于植物群落稳定性评价指标选定和评价方法也是未
来植被生态学研究重点和难点
参考文献!
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