长白山北坡和西坡林线不同种群扩张态势与气温变化的对比关系

徐晓云 孙嘉鸿 李鹏启 杨楗斌 刘晓燕 王晓东

摘要：本文以长白山北坡和西坡林线不同种群为研究对象，以两坡样方调查得到的实地数据为来源，采用一系列数理统计方法对调查数据进行分析。结果表明：北坡林线有缓慢上移趋势，西坡则有衰退迹象。北坡岳桦林下和苔原带植物呈共存态势，西坡出现小叶樟独占所有生态位的趋势。北坡气温上升幅度刚好利于岳桦树木生存，带动林下植物一起移动，而西坡气温上升幅度使林下小叶樟过度扩张挤压其他植物独占所有生态位的现象明显。

关键词：郁闭型林线；不同种群；气候变化

基金项目：国家自然科学基金资助项目（31500307，41571078，41601263），长白山历史地理与族群变迁重点实验室；长师项目（2016-009）和大学生创新创业训练计划项目（201710205155）

中图分类号： P423.3 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.04.025

山地森林带和苔原带之间的过渡带被称高山林线，长白山岳桦林是研究林线变动的理想地段，林线变动对气候变化响应非常明显，长白山林线类型丰富，在西坡和北坡变动方式差异明显，探讨不同坡向林线种群变动方式引起人们的极大兴趣。郝占庆等认为长白山各种植物空间分布与环境因子有关联，林线各种植物沿海拔梯度的物种丰富性变化规律明显，赵淑清等应用一系列生态指数计算林线各种群落物种丰富度。

1 研究方法

1.1 样方调查

2017年9～10月分别于长白山北坡和西坡郁闭型林线处设置一系列样方，即沿着林线边缘连续取样；在西坡得到15个样方，在北坡得到10个样方。所有样方的大小为10m×10m，调查内容为样方内岳桦树木的棵树，每棵树的胸径和高度，记载各个样方内各种灌木和草本植物的名称、盖度（方格法与目测法相结合）、高度〔用卷尺测量（精确到1cm）〕、密度。

1.2 数据分析

1.2.1岳桦种群动态对比 根据样方调查的结果按照径级大小进行排序整理，依据径级结构反映年龄结构的原理，利用径级结果分析种群的动态特征，用配对样本T检验分析两坡种群动态的差异程度。

1.2.2林下植物种群动态对比 对样方调查得到的草本和灌木植物数据进行整理，计算灌木和草本的生态重要值。

重要值= 相对高度+ 相对盖度+ 相对频度/3 （1）

根据两坡各种林下植物生态重要值分析植物种群动态的差异性。

2 结果与分析

2.1 北坡和西坡岳桦种群动态对比

从两坡采样点岳桦种群径级分布看都是以小径级为主，在郁闭林线处，种群仍在处于膨胀扩张的态势中。从配对样本T检验结果p值没有达到显著程度，都有相似的擴张态势。差异主要体现在西坡径级以小于1cm为主，说明西坡郁闭型林线繁殖能力还是非常强的，但存活率看低，很难度过幼苗期。北坡生存环境稍好，幼苗存活率高，近期有扩张趋势。

2.2 林下植物种群动态对比

从样方调查数据的生态重要值计算结果可以看出两坡差异明显，北坡则既有岳桦林下的小叶樟和牛皮杜鹃，还有苔原带的仙女木和笃斯越桔，而西坡的苔原植物几乎没有。说明北坡郁闭林线林下植物共存性较好，多种植物在目前环境下能够在狭窄的地域共生。西坡几乎没有苔原植物，有一种或者两种植物独占所有生态位的趋势。

2.3 北坡和西坡不同植物种群差异性动态与气温变化关联

北坡气温上升速率快，岳桦做出响应，郁闭林线有整体缓慢上移的趋势。西坡气温上升幅度与小叶樟的生存需求最适宜，出现排挤其他植物，独占所有生态位现象。

3 结论

郁闭林线北坡林线整体缓慢上移趋势，西坡林线有退缩迹象。北坡呈现多种植物共存的局面，西坡小叶樟过度扩张挤压其他植物。两坡气温上升方式不同，北坡利于岳桦树木生存，西坡则利于小叶樟的扩张。

参考文献

[1]Holtmeier F K. Sensitivity and response of northern hemisphere altitudinal and polar treelines to environmental change at landscape and local scales[J].Global Ecology and Biogeography，2005，14（5）：395-410.

[2]Korner C H.Alpine Plant Life：Functional Plant Ecology of High Mountain Ecosystems[M].Springer-Verlag，Germany，2003.

[3]郝占庆，郭水良.长白山北坡草本植物分布与环境关系的典范对应分析[J].生态学报，2003，23（10）： 2000-2008.

[4]赵淑清，方精云，宗占江，等. 长白山北坡植物群落组成、结构及物种多样性的垂直分布[J].生物多样性，2004，12（01）：164-173 .

作者简介：徐晓云，在读本科生，研究方向：环境变化区域响应。

通讯作者：王晓东，博士，副教授，硕士生导师，研究方向：生态气候学研究。