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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 子午嶺油松天然林種內(nèi)與種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本文利用改進(jìn)的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型，對(duì)子午嶺油松天然林種內(nèi)及種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：對(duì)象木胸徑與種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度成反比；油松群落競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系為：油松種內(nèi)>遼東櫟>漆樹(shù)>春榆；競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度和對(duì)象木胸徑服從冪函數(shù)關(guān)系；本研究改進(jìn)的單木競(jìng)爭(zhēng)模型能很好地度量油松的種內(nèi)和種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度。以上研究結(jié)果能夠?yàn)楸Ｗo(hù)和經(jīng)營(yíng)油松天然林以及黃土高原溝壑區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的植被恢復(fù)與重建提供理論依據(jù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 在全面踏查整個(gè)林分的基礎(chǔ)上，選擇具有代表性的地段設(shè)置50m×50m的樣地，并在每個(gè)樣地中隨機(jī)選擇胸徑大于6cm的油松為對(duì)象木，并以對(duì)象木為中心，把所有在半徑6m樣圓以內(nèi)的林木作為競(jìng)爭(zhēng)木，記錄競(jìng)爭(zhēng)木的種類，并測(cè)量競(jìng)爭(zhēng)木與對(duì)象木之間的距離，同時(shí)測(cè)量并記錄競(jìng)爭(zhēng)木和對(duì)象木的胸徑、樹(shù)高、冠幅等指標(biāo)。然后將野外調(diào)查測(cè)定的對(duì)象木和競(jìng)爭(zhēng)木的相關(guān)指標(biāo)代入競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型中，計(jì)算出每株競(jìng)爭(zhēng)木對(duì)對(duì)象木的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)，再將N株競(jìng)爭(zhēng)木的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)累加和即得油松種內(nèi)及其與伴生樹(shù)種的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，最后利用計(jì)算結(jié)果探討了油松天然林種內(nèi)及種間價(jià)值關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)隨對(duì)象木胸徑的增大，油松種群因自疏作用使植株距離增加，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度降低。(2)油松群落內(nèi)其它物種雖較多，但個(gè)體普遍較小，結(jié)果種間競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)較弱，種內(nèi)與種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系順序?yàn)椋河退煞N內(nèi)>遼東櫟>漆樹(shù)>春榆；(3)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度和對(duì)象木胸徑的關(guān)系服從冪函數(shù)關(guān)系，當(dāng)油松胸徑達(dá)25 cm以上時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度變化不大，所得的預(yù)測(cè)模型能很好地預(yù)測(cè)油松種內(nèi)和種間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度；(4)改進(jìn)的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型能很好地度量油松的種內(nèi)和種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度。
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 利用改進(jìn)的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型，對(duì)油松天然林從其群落內(nèi)油松的徑級(jí)、對(duì)象木與競(jìng)爭(zhēng)木的基本特征、油松種內(nèi)及種間競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)的變化上探討了子午嶺油松天然林種內(nèi)及種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；同時(shí)，本文通過(guò)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度與對(duì)象木的胸徑關(guān)系的分析，建立了依賴于胸徑的油松競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型；從而為更有效地保護(hù)和經(jīng)營(yíng)油松天然林，為黃土高原溝壑區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的植被恢復(fù)與重建提供理論依據(jù)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本文采用競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系研究中常用的樣方法，并以改進(jìn)的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型為基礎(chǔ)，在PASW下對(duì)油松天然林種內(nèi)及種間競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)及關(guān)系進(jìn)行了科學(xué)計(jì)算和分析；研究資料為調(diào)查所得的第一手資料，其分析方法科學(xué)準(zhǔn)確，從而保證了本研究的科學(xué)性。另外，研究中對(duì)Hegyi模型做了簡(jiǎn)單修改，使其結(jié)果更符合實(shí)際，從而體現(xiàn)了本研究的先進(jìn)性和創(chuàng)新性。同時(shí)，子午嶺油松天然林種內(nèi)及種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系研究上目前還是一個(gè)空白，這也是本研究的創(chuàng)新之一。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 油松是黃土高原廣泛分布的常綠針葉樹(shù)種，也是暖溫帶濕潤(rùn)半濕潤(rùn)氣候區(qū)的地帶性植被，為該區(qū)森林群落自然演替過(guò)程中的先鋒群落與亞頂極群落，是該區(qū)生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)的重要植被類型之一，有著重要的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文采用改進(jìn)的單木競(jìng)爭(zhēng)模型，分析了油松種內(nèi)和種間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，探討了其自然種群內(nèi)部及與伴生種之間的相互關(guān)系，為有效地保護(hù)和經(jīng)營(yíng)油松天然林，乃至為黃土高原溝壑區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的植被恢復(fù)與重建提供理論依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本研究采用改進(jìn)的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型研究了甘肅省子午嶺油松天然林種內(nèi)和種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)隨對(duì)象木胸徑的增大，油松種群因自疏作用使植株距離增加，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度降低。(2)油松群落內(nèi)其它物種雖較多，但個(gè)體普遍較小，結(jié)果種間競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)較弱，種內(nèi)與種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系順序?yàn)椋河退煞N內(nèi)>遼東櫟>漆樹(shù)>春榆；(3)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度和對(duì)象木胸徑的關(guān)系服從冪函數(shù)關(guān)系，當(dāng)油松胸徑達(dá)25 cm以上時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度變化不大，所得的預(yù)測(cè)模型能很好地預(yù)測(cè)油松種內(nèi)和種間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度；(4)改進(jìn)的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型能很好地度量油松的種內(nèi)和種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度。
獲獎(jiǎng)情況
- 2010年10月榮獲學(xué)校第十一屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- Pukkalat J. 2002. Application of ecological field theory in distance-dependent growth modeling. Forest Ecology and Management, 161: 101-107. Weigelt A, Jolliffe P. 2003. Indices of plant competition. Journal of Ecology, 91(5): 707-720. 段仁燕, 王孝安. 2004. 植物鄰體干擾的研究范疇、熱點(diǎn)及意義. 西北植物學(xué)報(bào), 24(6): 1138-1144. 李先琨, 蘇宗明, 歐祖蘭, 等. 2002. 元寶山冷杉群落種內(nèi)與種間競(jìng)爭(zhēng)的數(shù)量關(guān)系. 植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào), 11 (1) : 20 - 24. 李裕元, 鄭紀(jì)勇, 邵明安. 2005. 子午嶺天然林與人工林群落特征比較研究. 西北植物學(xué)報(bào), 25 (12): 2447-2456. 劉紅潤(rùn), 李鳳日. 2010. 紅松天然林種內(nèi)和種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的研究. 植物研究, 30(4): 479-484. 張根水. 2010. 紅楠天然林種內(nèi)與種間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系. 福建林學(xué)院學(xué)報(bào), 30(2): 179-182. 周志強(qiáng), 劉彤, 李云靈. 2007. 立地條件差異對(duì)天然東北紅豆杉(Taxus cuspidata)種間競(jìng)爭(zhēng)的影響. 生態(tài)學(xué)報(bào), 27(6): 2223-2228.
同類課題研究水平概述
- 競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象在植物群落特別是自然群落中普遍存在，植物間的競(jìng)爭(zhēng)主要表現(xiàn)為鄰近的植物體之間對(duì)有限生存空間和環(huán)境資源的爭(zhēng)奪，從而導(dǎo)致相關(guān)個(gè)體的適合度下降，影響植物的存活、生長(zhǎng)和形態(tài)建成，最終改變植物的群落結(jié)構(gòu)與功能以及發(fā)展動(dòng)態(tài)(Yokazawaetal., 1998; 張思玉和鄭世群, 2001; 劉彤等, 2007)。植物種內(nèi)種間競(jìng)爭(zhēng)是目前植物生態(tài)學(xué)研究的核心問(wèn)題之一(李先琨等, 2002; 段仁燕和王孝安, 2005; Bristowet al., 2006; Cortini &Comeau, 2008)。相關(guān)研究主要有兩類：通過(guò)部分添加或取代系列設(shè)計(jì)(partial additive or replament series design)等人為控制試驗(yàn)研究不同植物種間的競(jìng)爭(zhēng)(Fetene, 2003; Wanget al., 2004; Bristowet al., 2006)，以及通過(guò)野外調(diào)查反映不同植物種內(nèi)和種間的競(jìng)爭(zhēng)(Yoshida & Kamitan,i 2000; Filipescu & Comea 2007)。近年來(lái)關(guān)于常綠闊葉林、針葉林和針闊混交林等的優(yōu)勢(shì)種群的競(jìng)爭(zhēng)已有不少報(bào)道(張思玉和鄭世群, 2001; 張躍西和鐘章成, 2003; 張池等2006),發(fā)現(xiàn)森林群落中優(yōu)勢(shì)種之間存在著明顯的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；有關(guān)天然林的優(yōu)勢(shì)種群的競(jìng)爭(zhēng)也有少量報(bào)道(張瓊等, 2005; 劉紅潤(rùn)和李鳳日, 2010; 張根水. 2010.)，但油松天然林群落尤其是黃土高原退化生態(tài)系統(tǒng)中油松種內(nèi)及種間競(jìng)爭(zhēng)尚未見(jiàn)報(bào)道。 目前在研究方法上，對(duì)于林木種群種內(nèi)、種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的研究一般是先確定競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域，普遍認(rèn)為以對(duì)象木為圓心，半徑分別為5、6或8m所確定的圓為競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域(鄒春靜等, 2001; 劉彤等,2007; 滿自紅等,2008)，并將競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域內(nèi)所有樹(shù)木定義為競(jìng)爭(zhēng)木。而對(duì)于分析方法上，國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用多種競(jìng)爭(zhēng)模型來(lái)定量研究植物種內(nèi)和種間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度(Hurlber S H, 1978; Weiner J, 1984; 張?jiān)轿? 1993; 吳鞏勝和王政權(quán), 2000; 吳承楨等, 2001)，但以Hegyi提出的與距離有關(guān)的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型較常用，效果較好(鄒春靜和徐文鐸, 1998; 李先琨等, 2002; 金則新等, 2004; 張池等, 2006)。
