全 文 ：第 12卷 第 4期
2 0 0 4年 1 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．12 NO．4
0ct．． 2004
珍稀濒危植物长苞铁杉群落物种多度分布模型研究
吴承祯 洪 伟 ”闫淑君 严丽榕 吴继林
(福建农林大学森林生态研究所 福州 350002)(福建省永安市林业局 永安 366000)
摘 要 用 Weibu11分布模型拟合珍稀濒危植物长苞铁杉群落物种多度分布结果表 明，长苞铁杉群落乔木层、灌木
层物种多度分布均符合Weibul1分布，WdbuU分布模型应用于珍稀濒危植物长苞铁杉群落物种多度分布具可行性。
关键词 长苞铁杉群落 Weibul1分布 物种多度分布模型
Study on species abundance distribution model of the race and endangered plant Tsuga longibracteata community．WU
Cheng—Zhen，HONG Wei，YAN Shu—Jun，YAN Li—Rong(Institute of Forest Ecology，Fujian Agricultural and Forestry
University，Fuzhou 350002)，WU Ji—Lin(Yong’an Forestry Bureau，Fujian Province，Yong’an 366000)，CJEA，2004，
12(4)：167～169
Abstract This paper poses the W eibul model of species abundance distribution tO simulate the species abundance distribu—
tion of the rare and endangered plant Tsuga Iongibracteata forest．The results show that the species abundance distribut—
ions of arbor layer and shrub layer of Tsuga longibracteata forest all follow the W eibul distribution，and it is feasible tO use
the Weibull model tO simulate the species abundance distribution of the rare and endangered plant Tsuga longibracteata
forest．
Key words Tsuga longibracteata community，W eibul distribution，Species abundance distribution mod el
珍稀濒危植物长苞铁杉(Tsuga longibracteata)属松科铁杉属，产于我国东部中亚热带山地，以南岭山脉
和戴云山脉为主要分布区，大致位于北纬 24。49’～28。34’，东经 107。56 ～118。21 ，呈斑块状分布。长苞铁杉
在南岭山脉多分布在中海拔高度 1200～2300m地带，而戴云山脉则分布在海拔高度 350～800m地带，其垂
直分布范围较大⋯，为喜温、耐贫瘠的阳性植物。目前长苞铁杉残存个体数量有限，分布范围相对狭窄，群落
中分布多为成熟植株 ，已被列为国家 3级保护植物 j。有关长苞铁杉群落物种多度分布鲜见报道 j，本研
究应用 Weibul1分布模型 拟合长苞铁杉群落物种多度分布，揭示长苞铁杉群落及其环境保护状况，为保
护珍稀濒危植物长苞铁杉及其群落生物多样性提供理论依据。
1 研究区域概况与研究方法
研究区域位于福建省天宝岩 自然保护区，地处北纬 25。55 ～25。58 ，东经 117。31 ～117。33．5 ，总面积约
1845．2hm ，为戴云山余脉，中低山地貌。最高峰天宝岩 (主峰)海拔高度 1604．8m，地势高耸，海拔高度
lO00m以上山峰有 10座，山高谷深，切割深度可达 500～600m，谷底呈“V”形 ，海拔高度 700～800m、1000～
1300m 2个台面坡度较平缓。保护区主要在海拔高度>800m的中、低地带，占整个保护区面积的 97％，气
温随海拔高度升高而降低，雨量则随海拔高度升高而增多。据永安市林业区划资料，海拔高度每上升 lOOm，
气温则下降 0．4～0．6℃，海拔高度>900m处雨量增多较明显。保护区年均气温 15℃左右，最冷月(1月)平
均气温 5℃，最热月(7月)平均气温 23℃，≥10℃年活动积温 4520～5800℃左右，年降雨量 2032．9mm，比永
安市(海拔高度 208m)多 494mm，空气相对湿度 80％左右。土壤垂直分布大致为海拔高度<800m为红壤 ，
800 1350m为黄红壤 ，>1350m为黄壤。该 自然保护区内保存有 1片较完好的长苞铁杉林，群落面积约
72hm 左右，在福建省乃至全国均属罕见。研究选择长苞铁杉群落中具代表性地段设 6块 20m×30m样地，
每样地划分为24个 5mX 5m的小样方，调查样地内每小样方乔木层物种种类、胸径、树高等指标；每样地随
机设置 6个 lm X lm小样方调查长苞铁杉群落灌木和幼苗幼树种类、高度、盖度及分布状况。长苞铁杉群落
* 福建省教育厅 自然科学基金项 目(K02047)、福建省 自然科学基金重大项目(2001F007)~中国博士后科研基金项 目共同资助
**通讯作者
收稿 日期 ：2003—05—21 改回日期：2003—07—19
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168 中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
乔木层植物特征见表 1。本文所调查的 6块样地面积相对较小，若对各样地分别用 Weibul1分布模型进行物种
多度分布研究，其可信度偏低，本文仅对长苞铁杉群落物种多度分布进行分析。Weibul1分布的概率函数为：
)=詈(z一 ～exp卜 ] (z≥n) (1)
weibul1分布有 3个参数 ，b>0为尺度参数，c>0为形状参数，a为位置参数。当 c<1，Weibul1分布呈
倒 J形，当 1
参数能较好地反映分布状况，是一个具有生态学意义的 Weibul1分布参数。
表 1 长苞铁杉群落乔木层植物特征
Tab．1 The characters of tree species in Tsuga long, bracteata community
树 种 相对密度／％ 相对频度／％相对显著度／％ 重要值／％ 树 种 相对密度／％ 相对频度／％相对显著度／％ 重要值／％
Species Relative Relative Relative Important Species Relative Relative Relative Impo rtant
density frequency dominance value density frequency dominance value
长苞铁杉 44．00 23．80 84 l8 l51．98 福建野樱 0．88 4．54 0 26 5 68
甜 槠 l7．12 9．10 3 52 29．74 黄 山 松 2．65 1．47 0．19 4 3l
杉 木 5．3l l2．03 2．24 19．58 江南花楸 0．88 2．95 0 13 3．96
木 荷 4．42 7．49 2．54 l4．45 酸 枣 0．88 1．47 1 25 3．60
深山含笑 2．66 9．09 0 71 12．46 多穗石栎 1．76 1．47 0 31 3 54
薯 豆 2 65 7．50 0．84 l0．99 柳 杉 1．76 l 47 0．31 3 54
小叶青冈 2．66 5 86 1．14 9．66 檫 树 1．76 1．47 0 20 3 43
冬 青 2．66 5．88 0 52 9．06 枫 香 1．76 l 47 0．11 3 34
毛 竹 5 3l 1．47 1．35 8 l3 罗 浮 栲 0．88 l 47 0 20 2 55
表 2 Weibul1分布模型拟合长苞铁杉群落物种多度结果
Tab．2 The simulated results of spedes abundance distribution by Weibul modd in Tsuga l~ngiS=cteat~commmv~
2 结果与分析
应用 weibul1分布模
型对天宝岩 自然保护区
长苞铁杉群落乔木层、灌
木层物种多度分布进行
拟合与检验结果表明，该
群落乔木层与灌木层物种多度分布均符合 Weibul1分布(见表 2)。由 weibul1分布的参数 c可知，长苞铁杉
群落乔木层、灌木层物种多度分布呈近似双曲线形式的倒 J形分布，尤以乔木层物种分布明显，其形状参数
c=0．8319，表明珍稀濒危植物长苞铁杉群落物种多度分布不均匀，即多度值小的物种数最多，随多度值的
增大，该多度值物种数减少，到一定多度值后多度值包含的物种减少幅度渐趋平缓。乔木层树种中个体数最
多的长苞铁杉和次多的甜槠(Castanopsis eyrei)个体数分别 占乔木层个体总数的44．00％和 17．12％，灌木层
物种中个体数最多 的马银花 (Rhododendron ovatum)占 52种植 物个体 总数 的 9％，次 多的猴 头杜鹃
(Rhododendron simiarum)占总数的8％，植物个体>15的前 7种植物其株数之和占全部灌木层植物总数的
33％。故 Weibul1分布的形状参数一定程度上可反映长苞铁杉群落物种组成以少数几个种为主，群落中多
数种个体数量较少，即群落物种均匀度相对较小。因此形状参数 c表征了群落多样性特征，在研究物种多度
分布理论时显示出较大灵活性和实用性 ，可作为反映长苞铁杉群落物种多样性特征的有效指标 ，但参数 c与
群落结构间的生物学意义尚待进一步深入研究与探讨。
1．2
1．O
瓣 O·8
艇 0
．6
0．4
O．2
O
1．5 4．5 7．5 l o．5 l3．5 l6．5
乔木层多度值
1．2
1．O
瓣 0．8
4
艇
-
0．6
磷 0
．4
n2
O
2 6 lO l4 18 22
灌木层多度值
图 1 长苞铁杉群落乔木层(a)与灌木层(b)物种多度分布
Fig．1 Species abundance distribution of arbor layer(a)and
shrub layer(b)in Tsuga longibracteata community
为从直观上说 明 Weibul1分布的拟合
结果，本研究绘制了“物种多度一累积概率”
图。首先将样本数据多度由小到大排列 X
= (z。，z2，z 3，⋯，z )，分布函数定义为：
S (z )= (z≤ z 的物种个数)／N (2)
S (,／7)曲线见图 1，其数学表达式为：
f0 ( < )
S ( )= i／N ( ，≥ >z，一 )(3)
【1 (z≥ z )
式中，i=1，2，⋯，N一1为随机变量分布函
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第 4期 吴承祯等：珍稀濒危植物长苞铁杉群落物种多度分布模型研究 l69
数 P(z)的近似开式。当 N—oo时有 S (z)一P(z)一1，现利用 Weibul1分布的密度函数，求出与 z 相对
应的 厂(z)值并进行累积，之后绘出Weibul曲线(见图 1)，其结果较理想。
3 小 结
珍稀濒危植物长苞铁杉群落乔木层、灌木层植物物种多度分布均符合 Weibul1分布，表明长苞铁杉群落
物种组成以少数几个种为主，群落均匀度相对较小，且用 Weibul1分布模型拟合物种多度分布可行 ，丰富了
长苞铁杉群落物种多度分布研究领域内容，以“多度／频度”图解探讨物种多度分布的 Weibul1分布收到满意
效果 ，但 Weibul1分布模型参数与群落结构间及生态环境因素与长苞铁杉分布间相互关系尚有待进一步深
入探讨 。
参 考 文 献
1 王献溥．广西兴安苗儿山保护区铁杉与阔叶树混交林的主要类型及其合理利用的方向．广西植物 ，1990，10(2)：155～160
2 邹惠渝，周晓白．珍稀树种长苞铁杉更新特性的研究．南京林业大学学报 ，1994，17(1)：45～50
3 祁承经．湖南省越岭北部罗汉洞的银杉与长苞铁杉混交林．植物生态学与地植物学丛刊，1983。7(1)：58～65
4 吴承祯，洪 伟．珍稀濒危植物长苞铁杉种群密度效应模型．林业科学 ，2002，38(4)：157～161
5 吴承祯，洪 伟，吴继林等．珍稀濒危植物长苞铁杉种群生命表分析．应用生态学报 ，2000，11(3)：333～336
6 吴承祯，洪 伟，吴继林等．珍稀濒危植物长苞铁杉的分布格局．植物资源与环境学报 ，2000，9(1)：31～34
7 吴承祯，洪 伟 物种多度对数正态分布模型的一种数值计算方法．应用与环境生物学报，1998，4(4)：409～413
8 吴承祯，洪 伟．观光木群落物种多度分布的 weibul模型研究．福建林学院学报 ，1997，17(1)：20～24
9 吴承祯，洪 伟．长苞铁杉种群个体年龄与胸径的多维时间序列模型研究．植物生态学报，2002。26(4)：403～407
l0吴承祯，洪 伟，吴继林．长苞铁杉群落种间竞争的研究．西北植物学报 ，2001，21(1)：154～158
11吴承祯 ，洪 伟，廖成章．长苞铁杉林主要木本植物种类组成的局域分布．福建林学院学报，2002，22(3)：193～196
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