Mô hình không gian và mối quan hệ giữa các loài cây trong rừng hỗn giao lá kim Abies holophylla và lá rộng tại Vườn Quốc gia Odaesan

Journal of Plant Biology - Tập 55 - Trang 242-250 - 2012
Kyungeun Lee1, Soyoung Kim1, Youngseob Shin2, Yeonsook Choung1
1Department of Biological Sciences, Kangwon National University, Chuncheon, Korea
2Entop Engineering Co., Ltd., Anyang, Gyeonggi-do, Korea

Tóm tắt

Rừng hỗn giao lá kim Abies holophylla và lá rộng đang ở giai đoạn trưởng thành so với các loại rừng khác ở miền trung Hàn Quốc. Mô hình phân bố không gian của tám loài cây lớn chiếm ưu thế đã được phân tích bằng cách sử dụng hàm K của Ripley. Nghiên cứu này được thực hiện để làm rõ các mối liên hệ giữa các loài và trong cùng một loài qua các giai đoạn phát triển, và để giải thích cơ chế coexixtence giữa các loài ấy, từ đó dự đoán sự phát triển trong tương lai của chúng. Sự khác biệt vị trí do tác động của nhiễu loạn đã tách biệt Magnolia sieboldii, loài có khả năng chống chịu cao, ra khỏi bảy loài còn lại. Sự phân bố không gian của các loài khác bị ảnh hưởng bởi cơ chế phát tán và sự cạnh tranh giữa các loài cũng như trong cùng một loài. Các loài này được phân thành ba nhóm. Nhóm đầu tiên, bao gồm A. holophylla, Tilia amurensis, Acer pseudo-sieboldianum và Quercus mongolica, là nhóm chiếm ưu thế nhất và có liên kết nội loài. Thêm vào đó, dường như chúng đã thiết lập trước các loài khác. Q. mongolica và T. amurensis có khả năng chống chịu kém với bóng râm và có khả năng bị chen lấn. Ngược lại, hai loài còn lại có thể tiếp tục tồn tại vì chúng có khả năng chống chịu cao với bóng râm và sinh sản tốt. Nhóm thứ hai gồm Carpinus cordata, Acer tegmentosum và Acer mono, tức là các loài muộn trong quá trình kế thừa, chờ đợi cơ hội với khả năng chịu bóng và sinh sản cao. Những loài này dự kiến sẽ chiếm phần lớn không gian của Q. mongolica và T. amurensis. Magnolia sieboldii, tức là nhóm thứ ba, có mối tương quan tiêu cực với các loài khác và đã chiếm ưu thế ở các thung lũng nơi có sự nhiễu loạn mạnh mẽ xảy ra thường xuyên. Tầng cây dưới có sức sinh sản kém, nhưng một quần thể ổn định được dự đoán sẽ được duy trì nếu khoảng trống trong tán cây được tạo ra bởi các tác động không thường xuyên.

Từ khóa

#Mô hình phân bố không gian #Mối quan hệ cây #Rừng hỗn giao #Abies holophylla #Magnolia sieboldii #Cạnh tranh giữa các loài #Vườn Quốc gia Odaesan

Tài liệu tham khảo

Abbott I (1984) Comparisons of spatial pattern, structure, and tree composition between virgin and cut-over Jarrah forest in Western Australia. For Ecol Manag 9: 101–126 Bailey TC, Gatrell AC (1995) Interactive spatial data analysis. Longman, Harlow Begon M, Harper JL, Townsend CR (1996) Ecology; individuals, populations and communities. Blackwell Science, Oxford Besag J (1977) Contribution to the discussion on Dr. Ripley’s paper. J R Stat Soc B 39: 193–195 Busing RT (1996) Estimation of tree replacement patterns in an Appalachian Picea-Abies forest. J Veg Sci 7: 685–694 Byun DW, Lee HJ, Kim CH (1998) Vegetation pattern and successional sere in the Forest of Mt. Odae. Korean Journal of Ecology 21: 283–290 Camarero JJ, Gutierrez E, Fortin MJ (2000) Spatial pattern of subalpine forest-alpine grassland ecotones in the Spanish Central Pyrenees. For Ecol Manag 134: 1–16 Choung Y, Kim S, Shin Y (2004) Monitoring report on natural resources of Odaesan National Park. National Park Service of Korea, Seoul Choung Y, Shin YS, Kim Y-M, Lee K, Jeon M, Seo H, Lee JS (2009) Final report on the vegetation monitoring in Odaesan National Park from 2005 to 2009. National Park Service of Korea, Seoul Dale MRT (1999) Spatial pattern analysis in plant ecology. Cambridge University Press, Cambridge Dolezal J, Song JS, Altman J, Janecek S, Cerny T, Srutek M, Kolbek J (2009) Tree growth and competition in a post-logging Quercus mongolica forest on Mt. Sobaek, South Korea. Ecol Res 24: 281–290 Duncan RP (1991) Competition and the coexistence of species in a mixed podocarp stand. J Ecol 79: 1073–1084 Duncan RP (1993) Flood disturbance and the coexistence of species in a lowland podocarp forest, South Westland, New Zealand. J Ecol 81: 403–416 Guo Q, Kelly M (2004) Interpretation of scale in paired quadrat variance methods. J Veg Sci 15: 763–770 Haase P, Pugnaire FI, Clark SC, Incoll LD (1996) Spatial pattern in a two-tiered semi-arid shrubland on abandoned land in south — eastern Spain. J Veg Sci 7: 527–534 Haase P, Pugnaire FI, Incoll LD (1997) Spatial pattern in Anthyllis cytisoides shrubland on abandoned land in south — eastern Spain. J Veg Sci 8: 627–634 Hou JH, Mi XC, Liu CR, Ma KP (2004) Spatial patterns and associations in a Quercus-Betula forest in northern China. J Veg Sci 15: 407–414 Jeon, M. (2009) Canopy gaps created by strong wind and vegetation regeneration in Mt. Odae National Park. Master thesis. Kangwon National University, Chuncheon Jeong TS, Lee DK (1996) Stand characteristics, growth patterns, and factors affecting natural regeneration of Abies holophylla Max. in Mt. Joongwang, Kangwon-Do. Proceedings of Korean Forest Society, Seoul Jin G, Li Z, Tang Y, Kim JH (2009) Spatial distribution pattern and association of crowns and saplings for major tree species in the mixed broadleaved-Korean pine forest of Xiaoxing’an Mountains, China. Jour Korean For Soc 98: 189–196 Jin G, Li R, Li Z, Kim JH (2007) Spatial pattern of Acer tegmentosum in the mixed broadleaved-Korean pine forest of Xiaoxing’an Mountains, China. Jour Korean For Soc 96: 730–736 Jin GZ, Kim JH (2005) The analysis of successional trends by community types in the national deciduous forest of Mt. Jumbong. Jour Korean For Soc 94:387–396 Kang H-S (2003) Distribution and regeneration strategies of Kalopanax septemlobus in the natural deciduous forest in Gangwon province, Korea. Ph.D. thesis. Seoul National University, Seoul Kenkel NC (1988) Pattern of self-thinning in Jack pine: testing the random mortality hypothesis. Ecology 69: 1017–1024 Kim CH, Yim KB (1996) Distributional pattern of natural Abies holophylla forest in Mt. Odaesan. Dongguk University Journal of Natural Sciences 35: 135–146 Kim JH (1992) Analysis of successional trend by transition matrix model in the mixed broadleaved-Abies forest of Mt. Odae. Jour Korean For Soc 81: 325–336 Kim S (2006) Vegetation structure and spatial pattern of some dominant tree species at a mixed forest of Abies holophylla-broadleaved trees in Mt. Odae National Park. Master thesis. Kangwon National Univesity, Chuncheon Korea Meteorological Administration (2011) http://www.kma.go.kr/ Korea National Park Service (2004) Report on natural resources of Odaesan National Park. Korea National Park Service, Seoul Koukoulas S, Blackburn GA (2005) Spatial relationships between tree species and gap characteristics in broad-leaved deciduous woodland. J Veg Sci 16: 587–596 Kuen KH, Park JH, Kim JH (1991) A study of spatial pattern analysis in the mixed broadleaved — Abies forest of Odae Mountain. Proceedings of Korean Forest Society, Seoul Lee KJ, Han BH, Choi JW, Choi IT, Hong SH, Bae JH, Kim JS, Ki KS, Gwak JI, Yoo EY, Jang JH, Lee SH (2006) Study on the preservation of Abies holophylla forests at Woljeong district of Odaesan National Park Office, Pyeongchang Lee KJ, Jo JC, Choi YC (1996) The community structure in oldgrowth forest of the Sangwonsa-Birobong area, Odaesan National Park. Korean Journal of Ecology: 166–181 Lee WC (1996) Standard illustrations of Korean plants. Academybook, Seoul Maestre FT, Cortina J, Bautista S, Bellot J, Vallejo R (2003) Smallscale environmental heterogeneity and spatiotemporal dynamics of seedling establishment in a semiarid degraded ecosystem. Ecosystems 6: 630–643 Miyadokoro T, Nishimura N, Yamanoto S (2003) Population structure and spatial patterns of major trees in a subalpine old-growth coniferous forest, central Japan. For Ecol Manag 182: 259–272 Moeur M (1993) Characterizing spatial patterns of trees using stemmapped data. Forest Sci 39: 756–775 Mori A, Takeda H (2004) Effects of undisturbed canopy structure on population structure and species coexistence in an old-growth subalpine forest in central Japan. For Ecol Manag 200: 89–100 Park K (2010) How to get the forests and the islands. Yangcheolbook, Seoul Pelissier R (1998) Tree spatial patterns in three contrasting plots of a southern Indian tropical moist evergreen forest. J Trop Ecol 14: 1–16 Preston RA, George RP, Jeffrey SW, Charles HM (2003) Spatial dispersion of trees in an old-growth temperate hardwood forest over 60 years of succession. For Ecol Manag 180: 475–491 Rejmanek M, Leps J (1996) Negative association can reveal interspecific competition and reversal of competitive hierarchies during succession. Oikos 76: 161–168 Ribeiro KT, Femandes GW (2000) Patterns of abundance of a narrow endemic species in a tropical and infertile montane habitat. Plant Ecol 147: 205–218 Ripley BD (1977) Modeling spatial patterns. J R Stat Soc B 39: 172–212 Rozas V (2003) Regeneration patterns, dendroecology, and forest-use history in an old-growth beech-oak lowland forest in Northern Spain. For Ecol Manag 182: 175–194 Shin CH, Hong KN, Choi YC, Kim WW (1999) The vegetation structure and dynamics of Abies holophylla forest at Mt. Odae located in Kangwon-do. Proceedings of Korean Forest Society, Seoul Skarpe C (1991) Spatial patterns and dynamics of woody vegetation in an arid savanna. J Veg Sci 2: 565–572 Song HK, Jang KK (1997) Study on the DBH analysis and forest succession of Pinus densiflora and Quercus mongolica forests. Jour Korean For Soc 86: 223–232 Suh MH, Lee DK (1998) Stand structure and regeneration of Quercus mongolica forests in Korea. For Ecol Manag 106: 27–34 Takahashi K, Homma K, Vetrova VP, Florenzev S, Hara T (2001) Stand structure and regeneration in a Kamchatka mixed boreal forest. J Veg Sci 12: 627–634 Thioulouse J, Chessel D, Doledec S, Olivier JM (1997) ADE-4: a multivariate analysis and graphical display software. Stat Comput 7: 75–83 Turner DP, Franz EH (1985) Size class structure and tree dispersion patterns in old-growth cedar-hemlock forests of the northern Rocky Mountains (USA). Oecologia 68: 58–56 Williamson GB (1975) Pattern and seral composition in an oldgrowth beech-maple forest. Ecology 56: 727–731 Yim KB (1989) Principles of silviculture, Korea. Hyangmunsa, Seoul