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荔波瘤果茶种群空间分布格局分析



全 文 :书·资源与利用·
收稿日期:2010 - 05 - 25
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目[2006 BAD 03 A 0303]。
作者简介:刘映良(1975 -) ,男,贵州黎平人;博士,副教授,主要从事森
林生态、恢复生态方面的研究;E-mail:Liuyl-23@ 126. com。
荔波瘤果茶种群空间分布格局分析
刘映良, 杜兴乔, 方小平
(贵州师范大学生命科学学院, 贵阳 550001)
Teh Analysis of and Spatial Distribution Pattern of Camellia rubimuricata Population
LIU Ying-liang,DU Xing-qiao,FANG Xiao-ping
摘要:为了揭示荔波瘤果茶的种群特征,在荔波国家级自然保
护区荔波瘤果茶主要分布地设置 400 m2 样地 7 个,应用扩散系
数、聚集指数、扩散型指数、平均拥挤度、指聚块性指数和聚集
强度 6 种聚集度指数分析荔波瘤果茶种群空间分布格局。结
果表明:荔波瘤果茶种群年龄结构属金字塔型;荔波瘤果茶种
群的空间分布格局为集群分布。
关键词: 荔波瘤果茶种群;空间分布;年龄结构
中图分类号: S 324 文献标志码: A
文章编号:1001 - 4705(2010)08-0053-03
种群是指在一定范围内具有交配繁殖能力的同种
生物个体群,是联结群落和个体的纽带。种群年龄结
构是种群内不同年龄个体数量的分布情况,能客观地
体现种群的发展和演变趋势,在很大程度是由种群与
环境间的相互关系及其在群落中的作用和地位决定
的[1,2],是宏观生态学的研究热点之一。种群的空间
分布格局是指种群个体在水平空间的配置状况或分布
状况,反映了种群个体在水平空间上彼此间的相互关
系,是由种群本身生物学特性、种间关系和环境条件的
综合影响所决定的[3 ~ 6]。种群空间格局分析是研究种
群特征、种群间相互作用以及种群与环境关系的重要
方法,也是生态学研究的热点之一[7,8]。研究种群的
结构与动态,对阐明群落的形成与维持、群落的稳定性
与演替规律、种群的生态特征和更新具有重要意
义[9]。
荔波瘤果茶(Camellia rubimuricata Chang et Xu)
属山茶科,山茶属,是茂兰喀斯特森林的特有植物,生
于海拔 700 ~ 800 m的石灰岩山地林中[10]。许兆然[11]
对荔波瘤果茶的生物学基本特征作了详细描述;杜兴
乔和刘映良[12]分析了荔波瘤果茶种群的生命表,有关
荔波瘤果茶其他方面的研究内容则未见报道。因此,
通过对荔波瘤果茶种群空间分布格局的研究,旨在为
荔波瘤果茶种群的维持及生态恢复提供一些基础
资料。
1 材料与方法
1. 1 研究区概况
茂兰国家级自然保护区位于贵州省南部黔桂交界
处,其东、南面与广西环江县毗邻。地里位置为 107°
5210″ ~ 108°0540″ E,25°0920″ ~ 25°2050″ N。东西
宽 22. 8 km,南北长 21. 8 km,为世界亚热带难得的保
存完好的喀斯特森林,属中亚热带季风湿润气候。年
平均气温 18. 5 ℃,冬季月均气温不低于 5 ℃,夏季月
均气温不高于 30 ℃,年平均降雨量 1 215. 4 mm。调查
样地主要物种有:荔波瘤果茶、香叶树 (Lindera
communis)、檵木(Loropetalum chinense)、香港四照花
(Dendrobenthamia hongkongensis)、 朴 树 (Celtis
tetrandra)、火棘(Pyracantha fortuneana)、南天竹
(Nandina domestica)、悬钩子(Rubus palmatus)、地瓜
(Ficus tikoua)、五节芒(Miscanthus floridulus)、湖北
苔草(Carex henryi)等。
1. 2 研究方法
1. 2. 1 样地设置及调查
选取典型样地,并根据群落最小表现面积法确定
样地大小为 400 m2,共设置 7 个样地。调查测定每个
样地内的木本植物种类、胸径、地径、树高、冠幅、株数、
起源、生活型、生境、岩性、岩石裸露率,草本植物仅调
查种类、高度、盖度以及群落所处的坡度、坡向、坡位、
海拔等。
1. 2. 2 种群空间分布格局测度方法
研究种群空间分布格局的方法很多,应用效果较
好且方法较为简单有效的是聚集度指标。它既可判断
分布格局的类型,又可为研究种群个体行为、种群扩散
型提供一定的信息。荔波瘤果茶种群分布格局采用以
·35·
资源与利用 刘映良 等:荔波瘤果茶种群空间分布格局分析
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2010.08.049
下几种聚集度指标进行测定:
扩散系数:C = S
2
X ……(1)
式中,C为扩散系数,S2 为方差(下同) ,X 为均值
(下同)扩散系数 C 是检验种群是否偏离随机分布的
一个系数。若 C = 1 时,种群属随机分布;若 C > 1 时,
为集群分布;若 C < 1 时,为均匀分布。
聚集指数:I = S
2
X - 1 ……(2)
式中,I为聚集指数,当 I = 0 时,随机分布;I > 0
时,集群分布;I < 0 时,均匀分布。
扩散型指数:Iδ = n·∑
n
i = 1
xi(xi - 1)/[N(N - 1) ]
……(3)
式中,Iδ 为扩散指数;n 为样方数;N 为总株数;xi
为第 i个样方的株数。Iδ = l时为随机分布;Iδ < l时为
均匀分布;Iδ > l时为集群分布。
平均拥挤度:m* = X + S
2
X
- 1 ……(4)
式中,m* 为平均拥挤度,当 m* > X 时为集群分
布;当 m* = X 时为随机分布;当 m* < X 时为均匀分
布。
聚块性指数:PAI = m
*
X ……(5)
式中,PAI为聚块性指数,当 PAI < 1 时为均匀分
布;当 PAI > 1 时为集群分布;当 PAI = 1 时为随机分
布。
聚集强度:k = XPAI ……(6)
式中:k 为聚集强度,PAI 为聚块性指数,当 k < 8
时为集群分布;当 k > 8 时为泊松分布。
2 结果与分析
2. 1 种群年龄级结构划分
种群年龄结构是种群的重要特征,种群的年龄结
构研究是对种群动态进行分析,反映了各年龄组个体
在种群内的配置情况。根据荔波瘤果茶种群调查资
料,把荔波瘤果茶种群按 5 年划分 1 个龄级,共分为
10 个龄级(见图 1)。
由图 1 可知,荔波瘤果茶种群中有大量的幼年个
体,老年个体很少,到Ⅹ级仅有 1 株,说明荔波瘤果茶
种群年龄结构属于金字塔型,种群是增长的。
2. 2 种群空间分布格局
聚集度是度量种群分布格局的聚集程度,可用于
比较同一种群在不同的时间或不同的生境中聚集强度
的变化,或者比较不同的种群在同时、同类生境中所呈
现的聚集状况。不同的聚集测度指标,是从不同的角
度来度量种群的聚集特征。扩散系数、扩散型指数均
不受样方大小的影响;平均拥挤度、聚集指数受到种群
密度的影响,它们不但表征种群在空间分布即样方之
间的差异,还表征单位样方内种群的数量和密集程度;
聚块性指数、聚集强度都只考虑了空间格局本身的性
质,不受种群密度的影响,能作为衡量集群程度的指
标,表征种群对空间侵占、扩展程度。
图 1 荔波瘤果茶种群年龄结构
表 1 荔波瘤果茶种群空间分布格局
聚集度
指标
扩散
系数
(C)
聚集
指数
(I)
扩散型
指数
(Iδ)
平均
拥挤度
(m* )
聚块性
指数
(PAI)
聚集
强度
(k)
均 值
(X)
数 值 11 10 2. 0851 19. 1 2. 098 4. 337 9. 1
由表 1 可知,C = 11 > 1;I = 10 > 1;Iδ = 2. 085 1 >
1;m* = 19. 1 > X = 9. 1;PAI = 2. 098 > 1;k = 4. 337 < 8,
所有指标的结果均表明荔波瘤果茶种群为集群分布。
这种分布格局形成的主要原因为: (1)种群的繁殖特
点。从母树上散布种子,落在附近,种子长成植株,形
成群状;(2)资源分布不均匀造成环境条件的差异;
(3)种内种间的相互作用;(4)动物对植物种子的收集
和贮藏也能导致植物的集群生长。
3 结 论
荔波瘤果茶种群年龄结构属于金字塔型,种群是
增长的,幼年个体较丰富,老年个体很少;通过 6 种聚
集度指标的测定,表明荔波瘤果茶种群的空间分布格
局为集群分布。
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第 29 卷 第 8 期 2010 年 8 月 种 子 (Seed) Vol. 29 No. 8 Aug. 2010
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收稿日期:2010 - 05 - 28
基金项目:国家支撑计划资助项目“喀斯特山区特有作物优异基因资源
发掘与转基因安全关键技术研究及应用”(2007 BAD 59 B
00)。
作者简介:郑晓峰(1965 -) ,女,副教授,主要从事植物组织培养教学及
研究工作;E-mail:zxf5678@ 126. com。
从江香禾种质资源农艺性状表现及分类
郑晓峰1, 付 燕1, 何宪江1, 黄 刚1, 杨安培2, 杨利边2
(1.黔东南民族职业技术学院 , 贵州 凯里 556000; 2.贵州省从江县农业局, 贵州 从江 557400)
Agronomic Traits and Classification of Fragront Rice Germ Plasm Resource in
Congjiang Country
ZHENG Xiao-feng1,FU Yan1,HE Xian-jiang1,HUANG Gang1,YANG An-pei2,YANG Li-bian2
摘要:通过在从江县美德村对 34 个香禾品种 16 个农艺性状进
行考察分析,结果表明:香禾品种有籼、粳、粘、糯,早、晚熟等类
型,并以晚熟籼糯类型为主。对 11 个性状进行聚类分析表明,
34 个品种分为 3 个大类,2 个亚群,类群间在产量性状上存在
较大的变异潜力,不同类型品种表现各自特有的性状特点,品
种类型较为丰富。
关键词: 从江;香禾;农艺性状;聚类分析
中图分类号: S 511 文献标志码: A
文章编号: 1001 - 4705(2010)08-0055-04
香禾是一类经过长期自然和人工选择形成的适应
特殊生态环境的水稻品种群[1]。自古以来在从江县
的许多乡镇都有喜食糯禾和种植糯禾的习俗。从江县
香禾种植面积占水稻种植面积的 54. 7%[2],居黔东南
州之首。其品种类型丰富,具有抗寒、耐瘠、耐旱、耐
涝、耐荫和优质等优异性状,属于联合国粮农组织国际
稻作委员会界定的“特种稻”(Specialty Rices)范
畴[3]。香禾不仅气味芳香宜人,而且营养品质优良,
香禾稻的研究越来越受到广泛关注[4]。本项目组于
2009 年将在从江收集的 87 个香禾品种挑选 34 个进
行种植试验观察。调查了 16 个重要的农艺性状,并对
这些农艺性状进行分类鉴定,旨在了解这些材料的性
状表现及其分类特性,为水稻新品种的选育及种质创
新提供依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地选择在从江县高增乡美德村,试验地地势
平坦,阳光充足,土壤肥力中等,自然井水水源灌溉,前
茬为泡冬田。试验在两个不同海拔点进行,高海拔
867 m,低海拔 385 m,当地年平均气温 16 ℃,年降雨量
1 400 mm。
1. 2 品种来源
参试品种来自从江县各乡镇,详见表 1。
1. 3 试验方法
参试的 34 个品种于 2009 年 4 月 22 日播种于从
江县美德村海拔 867 m 的试验田中。另挑选 11 个品
种于 5 月 1 日播种于美德村另一低海拔(385 m)试验
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资源与利用 郑晓峰 等:从江香禾种质资源农艺性状表现及分类