天童和BCI森林群落补偿效应初探(3)

第三,时间尺度、空间尺度对于群落补偿效应的影响也没有考虑。先前的研究成果中,研究者们只是检测了在群落补偿效应某一时间段内是否存在,检测了


第三,时间尺度、空间尺度对于群落补偿效应的影响也没有考虑。先前的研究成果中,研究者们只是检测了在群落补偿效应某一时间段内是否存在,检测了某一特定空间上是否存在。然而,对于群落过补偿效应,在某一时间段内不存在,并不代表当时间尺度延长时,它就不会显现出来;同样在某一时间段内存在,并不代表时间尺度延长时,它就不会减弱甚至消失,所以需要设置一定的时间尺度来观察群落补偿效应是否会发生从有到无或者从无到有这样的变化。同理,当在一块较小的样地中能够检测出存在群落补偿效应,并不代表当样地的空间尺度扩大时,群落补偿效应仍然存在,所以也需要设置一定的空间尺度来观察群落补偿趋势的变化。

总的来说,关于群落补偿效应的研究有不少问题亟待解决:例如物种个体密度的衡量标准采用什么指标比较合适;例如目前研究对象主要集中在幼苗小树阶段,对于树木长成阶段的研究相对缺乏;另外对于时空尺度的研究存在欠缺等等。

1.3本课题研究的目标和关键问题

在本课题中,我们将以天童亚热带常绿阔叶林群落和热带BCI雨林为例,探索森林群落中是否存在群落补偿效应。

上面说到,先前的研究成果大多侧重幼苗阶段的存活率与各项指标之间的关系,之前的群落补偿效应的定义指出:物种个体密度越大,其受到负密度制约效应的影响越大。那么是否可以采用另一种新的关系定义群落补偿效应呢?此外,先前的研究成果中,多采用断面积、生长率、更新率这些指标变化来衡量物种受到负密度制约效应的影响,这些指标都或多或少存在一些缺陷,那么是否存在一些综合性的指标,可以较为全面的体现物种受到负密度制约效应的影响进而产生的优势度的变化呢?

在先前的研究讨论中,学者们认为:只是数量或断面积等指标不能很好的概括物种在群落中的变化情况,应该选择一个既能考虑数量又可以考虑个体大小的指标,这样可以较为合理的体现物种受到负密度制约的影响进而产生的优势度的变化。于是学者们认为“重要值”成为一个很好的选择,该指标既可以考虑个体数目,又可以包括个体大小,可以更好地凸显物种在群落中的优势或劣势地位[8]。然而,关于这个指标目前尚处在讨论阶段,并未进行过实际的计算分析,所以在本课题中我们将对这个指标进行探索,同时也将采用一种全新的关系来定义群落补偿效应:即物种初始重要值与重要值变化量之间的关系。我们将分析物种初始重要值和重要值变化量之间的关系,进而判断群落中是否存在群落补偿效应。

这里也需要明确,“重要值”这个指标存在着上述的优点,同时也有可能存在着一些缺点。在自然群落中,可能有一些物种在小苗阶段个体大小比较小,数量上却比较多,到了长成大树时,个体生长比较迅速,这样的话个体大小急剧增大,但是个体存活率比较低,数量上就会减少,那么这种情况下重要值有可能还是会增加,但是事实上并不意味着该物种比原先更加优势,从而可能会导致计算结果产生偏差。

因此,同时我们也将计算单一指标多度、频度的初始值和变化值之间的关系,并与重要值的计算结果进行比较。