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特有植物厚壳红瘤果茶自然种群生命表及生存力分析



全 文 :袁丛军,杨 冰,戴晓勇,等. 特有植物厚壳红瘤果茶自然种群生命表及生存力分析[J]. 江苏农业科学,2016,44(5):275 - 280.
doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2016. 05. 079
特有植物厚壳红瘤果茶自然种群生命表及生存力分析
袁丛军,杨 冰,戴晓勇,王 进,杨成华
(贵州省林业科学研究院,贵州贵阳 550005)
摘要:为揭示贵州省特有种厚壳红瘤果茶(Camellia rubituberculata)种群结构与分布格局特征,基于模式产地及集
中分布区野外踏查资料,选取天然种群集中分布的地段,采用相邻格子法设置典型群落样地,对比分析不同干扰生境
下厚壳红瘤果茶自然种群的胸径结构特征,制定静态生命表并对生存力进行分析。结果表明,兴仁县和晴隆县厚壳红
瘤果茶萌生、实生种群数量整体上均呈现随着径级结构增大逐渐减小;兴仁县种群以实生种群为主(87. 4%),而萌生
种群在晴隆县分布地占据重要比重(45. 5%);XRM、QLM、XRT 种群呈增长型,而 XRS、QLS、QLT 为衰退型种群。除
QLS种群存活曲线呈 Deevey -Ⅲ型外,其余植株种群存活曲线均呈 Deevey -Ⅱ型;各种群存活曲线类型方程检验解
释量为 XRS > QLS > XRM > QLM;XRM、QLS 种群死亡率和亏损率均呈现逐渐降低趋势,且降低速率表现为 XRM >
QLS;QLM、XRS种群死亡率和亏损率均呈现逐渐升高趋势,且升高速率表现为 QLM > XRS。种群的生存率总体上逐
渐下降,随后保持平稳趋势,不同干扰强度与起源的下降速率及平稳点有所不同。其中,XRM 种群到Ⅴ龄级时、QLS
种群到达Ⅵ龄级时、晴隆县萌生种群到达Ⅸ龄级时基本达到平稳,而兴仁县实生种群并无明显的平稳点;种群累积死
亡率[F(t)]与种群生存率[S (i)]相反。各种群的平均死亡密度率[f (t)]呈现 QLM(0. 090)> XRS(0. 089)> QLS
(0. 084)> XRM(0. 078),而平均危险率[λ(t)]则呈现 QLS(0. 372)> XRM(0. 335)> QLM(0. 323)> XRS(0. 265)。
关键词:厚壳红瘤果茶;自然种群;静态生命表;存活曲线;贵州省
中图分类号:S685. 140. 1 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2016)05 - 0275 - 06
收稿日期:2015 - 10 - 13
基金项目:贵州省社会发展科技攻关项目(编号:黔科合 SY 字
[2012]3028 号)。
作者简介:袁丛军(1990—),男,贵州安顺人,硕士,主要从事恢复生
态学、植物学分类与保护研究。E - mail:ycongjun2012gzdx @
163. com。
通信作者:戴晓勇,副研究员,主要从事植物分类学和保护生物学研
究。E - mail:dxy5198@ 163. com。
厚壳红瘤果茶 (Camellia rubituberculata)是山茶科
(Theaceae)山茶属(Camellia)常绿小乔木,高度可达 8 m,
1984 年发现于晴隆县,为贵州省特有种[1],主要分布于晴隆
县和兴仁县,现有资源量极少,仅分布于贵州省兴仁县田湾乡
新寨村和晴隆县紫马乡上捧碧,分布面积共计超过
46. 6 hm2。该物种性喜光,叶常绿、花大且花期长(花期 10 月
至翌年 3 月)、树形优美,可作为优良乡土园林植物优选;木
材坚硬、细致,可作为农具、细木工等优良用材优选[2];其叶、
油、花在化妆品领域有重要的科研价值[3];因其自然生境极
为特殊,该树种适生于喀斯特石山地,可作为石漠化区植被恢
复生态经济型乡土树种。然而,有关该种的研究并引起足够
的关注,尤其对厚壳红瘤果茶天然种群生命表及生存分析尚
未见报道。本研究以典型厚壳红瘤果茶天然群落为研究对
象,采用种群生命表及生存分析理论对厚壳红瘤果茶天然种
群进行调查研究,揭示该区域厚壳红瘤果茶种群的数量动态
变化特征、种群变化趋势,从而为野生厚壳红瘤果茶天然群落
的保护、该种资源的示范推广以及在退化生态系统适宜地段
上的人工林培育开发利用提供科学的理论依据和指导。
种群不仅是连接群落与个体之间的纽带,也是生物群落、
生态系统的基本组成成分。对植物种群研究的最终目的是要
阐明种群的动态分化与适应的过程[4]。种群的数量特征是
种群的动态分化研究核心内容,包括种群数量、密度、年龄、性
比等种群数量统计基本参数,可以反映种群在空间上的变动
规律,从而阐释种群动态及其所在群落的演替趋势[5]。种群
结构及其变化规律一直是植物生态学的研究热点之一,种群
动态研究是种群生态学的核心。植物种群静态生命表和存活
曲线的刻画,能够揭示种群生活史中的生死规律和期望寿命,
可以为分析珍稀濒危植物种群的保护和珍贵植物速生期利用
提供科学依据。通过对种群生命表的编制可得出死亡率、损
失率等重要参数,从而为种群数量统计提供更多信息。因此,
开展植物种群数量与动态变化规律的研究,对种群的保育管
护、预估种群变化趋势和种群资源的开发利用具有重要意义。
1 材料与方法
1. 1 研究区概况
研究区位于贵州省兴仁县田湾乡(新寨村石峩厂组石峩
厂)和晴隆县紫马乡(龙头村上捧碧),属于中亚热带季风气
候,雨热同期。年均气温为 13. 9 ~ 15. 2 ℃,≥10 ℃积温
4 098. 0 ~ 4 531. 2 ℃,极端最低气温为 - 6. 2 ℃,最高气温为
21. 7 ℃,年日照时间 1 513. 2 h,无霜期 281 ~ 290 d,年均降水
量 1 323. 7 ~ 1 577. 2 mm,4—9 月降水量 1 065. 1 ~
1 249. 7 mm,占全年降水量的 80. 0%。该区属于喀斯特与砂
页岩镶嵌的丘陵地貌,生境为石灰岩山地,岩石裸露率 70% ~
90%。群落为常绿落叶阔叶混交林,其中乔木层主要植物有
星毛石栎(Lithocarpus petelotii)、青冈栎(Cyclobalanopsis glau-
ca)、厚壳红瘤果茶(Camellia rubituberculata)、皂荚(Gleditsia
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sinensis)、云南樟(Cinnamomum glanduliferum)、川黔润楠
(Machilus chuanchienensis)、黄连木(Pistacia chinensis)等;灌
木层植物有厚壳红瘤果茶、清香木(Pistacia weinmanifolia)、火
棘(Pyracantha fortuneana)、长叶冻绿(Rhamnus crenata)、齿叶
铁仔(Myrsine semiserrata)、尖瓣瑞香(Daphne acutiloba);主要
藤本植物有大叶酸藤子(Embelia subcoriacea)、杠柳(Periploca
sepium)、山橙(Melodinus suaveolens)等;草本植物分布较少。
1. 2 研究方法
1. 2. 1 野外调查方法 在野外实地踏查的基础上,选取特有
植物厚壳红瘤果茶种群天然分布区贵州省兴仁县田湾乡、晴
隆县紫马乡天然群落为研究对象,分别设置具代表性的样地
(30 m × 30 m)3 个,共 12 块样地,总样地面积 2 700 m2。记
录每个样地的海拔、坡向、坡度等指标,对样地内物种进行每
木调查,调查各物种株高、地径(胸径)、冠幅、树高、枝下高等
指标,同时在每个样地中等距设置 6 个 2 m × 2 m样方进行灌
木层调查、6 个 1 m × 1 m样方进行草本层调查(表 1)。
表 1 研究地点概况
样地号 纬度 经度
海拔
(m) 坡位 坡向 坡度 土壤类型
兴仁 - 01 105°2105″N 25°4242″E 1 335 中下部 南 陡坡 石灰土
兴仁 - 02 105°2085″N 25°4265″E 1 300 中下部 东 陡坡 石灰土
晴隆 - 01 105°1751″N 25°3610″E 1 359 — — — —
1. 2. 2 龄级划分 为避免破坏野生植物资源,本研究采用
“空间替代时间”的方法,即将林木依胸径大小分级,以立木
级结构代替年龄结构分析种群动态。关于种群大小结构立木
级的划分标准,许多学者提出了不同的标准[6 - 10]。根据该种
的生物学特性,本试验以灌丛为单株,采用植株胸径(DBH)
作为个体大小的指标研究种群大小结构。径级划分方法:Ⅰ
级(DBH < 1. 0 m)、Ⅱ级(1. 0≤DBH < 2. 0 cm)、Ⅲ级(2. 0≤
DBH < 3. 0 cm)、Ⅳ级(3. 0≤DBH < 4. 0 cm)、Ⅴ级(4. 0≤
DBH < 5. 0 cm)、Ⅵ级(5. 0≤DBH < 6. 0 cm)、Ⅶ级(6. 0≤
DBH < 7. 0 cm)、Ⅷ级(7. 0≤DBH < 8. 0 cm)、Ⅸ级(8. 0≤
DBH < 9. 0 cm)。采用陈晓德的数学模型,推导种群年龄结构
的动态指数对厚壳红瘤果茶种群动态进行定量描述[11]。
1. 2. 3 生命表编制及生存函数计算 由于静态生命表反映
多个世代重叠的年龄动态历程中的一个特定时间,而不是对
这一种群的全部生活史的追踪,并且调查中存在系统误差,在
生命表中会出现死亡率为负的情况,因此本研究采用匀滑技
术对数据进行处理。采用生存率函数 S(t)、累积死亡率函数
F(t)、死亡密度函数 f (t)和危险率函数 λ(t)等指标对厚壳
红瘤果茶自然种群的生存规律及其种群动态进行分析[12]。
2 结果与分析
2. 1 种群起源及年龄结构特征
对不同干扰强度下厚壳红瘤果茶种群起源特征统计发
现,兴仁县田湾乡厚壳红瘤果茶种群数量显著高于晴隆县紫
马乡;其中田湾乡分布的Ⅰ级、Ⅱ级实生幼苗共有 883 株,萌
生幼苗 30 株,占总植株数的 83. 6%;而紫马乡分布的Ⅰ级、
Ⅱ级实生幼苗共有 51 株,萌生幼苗 38 株,占总植株数的
38. 2%。不同径级统计表明,实生苗呈现 954 株(田湾乡)>
127 株(紫马乡)、萌生苗呈现 138 株(田湾乡)> 106 株(紫马
乡),而萌生 ∶ 实生则呈现 0. 835(紫马乡)> 0. 145(田湾
乡)。研究结果表明,田湾乡(干扰较弱,生境保护水平较好)
苗木种子繁育较好,而紫马乡较弱(表 2)。
种群的龄级结构是指各龄级组的个体在种群内的比例和
配置情况。总体看来,兴仁县和晴隆县厚壳红瘤果茶萌生、实
生种群数量均呈现随着径级结构增大逐渐减小。基于量化分
析方法绘制不同厚壳红瘤果茶种群龄级结构的动态指数
(Vpi)如图 1 所示,可知:(1)考虑干扰情况下,种群龄级结构
的动态指数大小依次为 XRM 种群(2. 67)> QLM 种群
(1. 72)> XRT种群(0. 60)> XRS 种群(- 0. 43)> QLS 种群
(- 1. 30)> QLT种群(- 1. 44);(2)不考虑干扰情况,种群龄
级结构的动态指数大小依次为 XRM种群(0. 24)> QLM 种群
(0. 16)> XRT种群(0. 05)> XRS 种群(- 0. 04)> QLS 种群
(- 0. 12)> QLT种群(- 0. 13);研究结果表明,XRM、QLM、
XRT种群呈增长型,而 XRS、QLS、QLT为衰退型种群。
表 2 不同干扰强度下厚壳红瘤果茶种群起源特征
径级
兴仁县田湾乡 晴隆县紫马乡
实生
数(株)
萌生
数(株)
合计
数(株)
比例
(%)
实生
数(株)
萌生
数(株)
合计
数(株)
比例
(%)
Ⅰ级 498 0 498 45. 6 20 0 20 8. 60
Ⅱ级 385 30 415 38. 0 31 38 69 29. 60
Ⅲ级 23 28 51 4. 7 20 34 54 23. 20
Ⅳ级 10 34 44 4. 0 22 27 49 21. 00
Ⅴ级 5 26 31 2. 8 17 4 21 9. 00
Ⅵ级 7 12 19 1. 7 9 1 10 4. 30
Ⅶ级 13 2 15 1. 4 4 0 4 1. 70
Ⅷ级 4 1 5 0. 5 2 1 3 1. 30
Ⅸ级 4 4 8 0. 7 1 1 2 0. 90
Ⅹ级 4 1 5 0. 5 0 0 0 0. 00
Ⅺ级 1 0 1 0. 1 1 0 1 0. 40
小计 954 138 127 106
注:(1)幼苗Ⅰ级(株高 < 0. 5 m);Ⅱ级(0. 5≤株高 < 1. 5 m;或
DBH < 1. 5);Ⅲ级(1. 5 cm < DBH≤2. 5 cm) ;Ⅳ级(2. 5 cm < DBH≤
3. 5 cm) ;Ⅴ级(3. 5 cm < DBH≤4. 5 cm) ;Ⅵ级(4. 5 cm < DBH≤
5. 5 cm) ;Ⅶ级(5. 5 cm < DBH≤6. 5 cm) ;Ⅷ级(6. 5 cm < DBH≤
7. 5 cm) ;Ⅸ级(7. 5 cm < DBH≤8. 5 cm) ;Ⅹ级(8. 5 cm < DBH≤
9. 5 cm) ;Ⅺ级(9. 5 cm < DBH≤10. 5 cm)。(2)兴仁县萌生、晴隆县
萌生、兴仁县实生、晴隆县实生、兴仁县合计、晴隆县合计种群分别用
XRM、QLM、XRS、QLS、XRT、QLT表示。下同。
2. 2 不同种群静态生命表特征
静态生命表是根据一定时期样地内一个种群所有个体的
年龄数据编制而成[13],不仅可以反映种群从出生到死亡的数
量动态,还可用于预测种群未来发展的趋势。以生存分析理
论为基础,编制不同干扰强度下不同起源厚壳红瘤果茶种群
静态生命表(表 3)。
由表 3 可以看出,不同干扰下实生和萌生种群均呈现种
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群数量随着龄级结构的增加逐渐减小,而萌生种群均缺乏Ⅰ
龄级种群植株。ex 反映了 x 龄级内个体的生命期望寿命,研
究发现,XRS与 QLM 幼年阶段(Ⅰ ~Ⅲ级)表现出高的生命
期望,说明此阶段厚壳红瘤果茶植株种群的生存质量较高、生
理活动旺盛;随着龄级的增加,植株间的竞争和其他人为干扰
影响导致高龄级的生命期望逐渐减小。
2. 3 不同种群存活曲线特征
存活曲线借助于存活个体数量以描述特定年龄的存活
率,反映种群个体在各年龄级的存活状况[14]。本研究以标准
化存活量 lx 为纵坐标、以径级相对的龄级作横坐标,绘制了
存活曲线(表 4)。由此可知,除晴隆县实生植株种群存活曲
线呈 Deevey -Ⅲ型外,其余植株种群存活曲线均呈 Deevey -
Ⅱ型;各不同起源厚壳红瘤果茶植株种群存活曲线类型方程
检验解释量依次为兴仁县实生(R2 = 0. 963)>晴隆县实生
(R2 = 0. 935)>兴仁县萌生(R2 = 0. 829)>晴隆县萌生(R2 =
0. 815)。
表 3 厚壳红瘤果茶不同层次自然种群静态生命表
种群 龄级 组中值 ax a*x lx dx px qx Lx Tx ex lnlx Kx
兴仁县实生植株 Ⅰ 0. 25 20 28 1 000 107 0. 841 0. 107 946 4 429 4. 429 6. 908 0. 113
Ⅱ 1 31 25 893 107 0. 811 0. 120 839 3 482 3. 900 6. 794 0. 128
Ⅲ 2 20 22 786 107 0. 767 0. 136 732 2 643 3. 364 6. 667 0. 147
Ⅳ 3 22 19 679 107 0. 697 0. 158 625 1 911 2. 816 6. 520 0. 172
Ⅴ 4 17 16 571 250 0. 826 0. 438 446 1 286 2. 250 6. 348 0. 575
Ⅵ 5 9 9 321 107 0. 316 0. 333 268 839 2. 611 5. 773 0. 405
Ⅶ 6 4 6 214 36 0. 833 0. 167 196 571 2. 667 5. 367 0. 182
Ⅷ 7 2 5 179 36 0. 800 0. 200 161 375 2. 100 5. 185 0. 223
Ⅸ 8 1 4 143 36 0. 750 0. 250 125 214 1. 500 4. 962 0. 288
Ⅹ 9 0 3 107 36 0. 667 0. 333 89 89 0. 833 4. 674 0. 405
Ⅺ 10 1 2 71 4. 269
兴仁县萌生植株 Ⅰ 0. 25 0 37 1 000 216 0. 784 0. 216 892 2 486 2. 486 6. 908 0. 244
Ⅱ 1 38 29 784 216 0. 724 0. 276 676 1 595 2. 034 6. 664 0. 323
Ⅲ 2 34 21 568 216 0. 619 0. 381 459 919 1. 619 6. 341 0. 480
Ⅳ 3 27 13 351 216 0. 385 0. 615 243 459 1. 308 5. 862 0. 956
Ⅴ 4 4 5 135 108 0. 200 0. 800 81 216 1. 600 4. 906 1. 609
Ⅵ 5 1 1 27 0 1. 000 0. 000 27 135 5. 000 3. 297 0. 000
Ⅶ 6 0 1 27 0 1. 000 0. 000 27 108 4. 000 3. 297 0. 000
Ⅷ 7 1 1 27 0 1. 000 0. 000 27 81 3. 000 3. 297 0. 000
Ⅸ 8 1 1 27 0 1. 000 0. 000 27 54 2. 000 3. 297 0. 000
Ⅹ 9 0 1 27 0 1. 000 0. 000 27 27 1. 000 3. 297 0. 000
Ⅺ 10 0 1 27 3. 297
晴隆县实生植株 Ⅰ 0. 25 498 498 1 000 227 0. 841 0. 227 887 1 418 1. 418 6. 908 0. 257
Ⅱ 1 385 385 773 733 0. 811 0. 948 407 531 0. 687 6. 650 2. 958
Ⅲ 2 23 20 40 8 0. 767 0. 200 36 124 3. 100 3. 693 0. 223
Ⅳ 3 10 16 32 8 0. 697 0. 250 28 88 2. 750 3. 470 0. 288
Ⅴ 4 5 12 24 8 0. 826 0. 333 20 60 2. 500 3. 182 0. 405
Ⅵ 5 7 8 16 8 0. 316 0. 500 12 40 2. 500 2. 777 0. 693
Ⅶ 6 13 4 8 0 0. 833 0. 000 8 28 3. 500 2. 083 0. 000
Ⅷ 7 4 4 8 0 0. 800 0. 000 8 20 2. 500 2. 083 0. 000
Ⅸ 8 4 4 8 2 0. 750 0. 250 7 12 1. 500 2. 083 0. 288
Ⅹ 9 4 3 6 2 0. 667 0. 333 5 5 0. 833 1. 796 0. 405
Ⅺ 10 1 2 4 1. 390
—772—江苏农业科学 2016 年第 44 卷第 5 期
续表 3
种群 龄级 组中值 ax a*x lx dx px qx Lx Tx ex lnlx Kx
晴隆县萌生植株 Ⅰ 0. 25 0 30 1 000 100 0. 900 0. 100 950 4 550 4. 550 6. 908 0. 105
Ⅱ 1 30 27 900 100 0. 889 0. 111 850 3 600 4. 000 6. 802 0. 118
Ⅲ 2 28 24 800 167 0. 792 0. 208 717 2 750 3. 438 6. 685 0. 234
Ⅳ 3 34 19 633 100 0. 842 0. 158 583 2 033 3. 211 6. 451 0. 172
Ⅴ 4 26 16 533 100 0. 813 0. 188 483 1 450 2. 719 6. 279 0. 208
Ⅵ 5 12 13 433 100 0. 769 0. 231 383 967 2. 231 6. 072 0. 262
Ⅶ 6 2 10 333 100 0. 700 0. 300 283 583 1. 750 5. 809 0. 357
Ⅷ 7 1 7 233 100 0. 571 0. 429 183 300 1. 286 5. 452 0. 560
Ⅸ 8 4 4 133 100 0. 250 0. 750 83 117 0. 875 4. 893 1. 386
Ⅹ 9 1 1 33 0 1. 000 0. 000 33 33 1. 000 3. 507 0. 000
Ⅺ 10 0 1 33 3. 507
注:x是单位时间年龄等级的中值;ax 是在 x龄级内现有个体数;a*x 匀滑修正后 x龄级内的存活个体数;lx 是在 x龄级开始时标准化存活
个体数;dx 是从 x到 x + 1 龄级间隔期内标准化死亡数;qx 是从 x到 x + 1 龄级间隔期间死亡率;Lx 是从 x到 x + 1 龄级间隔期间还存活的个体
数;Tx 是从 x龄级到超过 x龄级的个体总数;ex 是进入 x龄级个体的生命期望或平均期望寿命;Kx 是为消失率(损失度)。
表 4 厚壳红瘤果茶不同种群存活曲线类型方程检验
种群 方程 a b R2 F值 P值 种群类型
兴仁县实生 Power 7. 778 - 0. 196 0. 772 30. 545 0. 000 Deevey -Ⅱ型
Exponential 7. 657 - 0. 049 0. 963 231. 162 0. 000
兴仁县萌生 Power 8. 286 - 0. 404 0. 821 41. 297 0. 000 Deevey -Ⅱ型
Exponential 7. 530 - 0. 091 0. 829 43. 538 0. 000
晴隆县实生 Power 8. 351 - 0. 667 0. 935 128. 930 0. 000 Deevey -Ⅲ型
Exponential 7. 075 - 0. 149 0. 927 114. 640 0. 000
晴隆县萌生 Power 8. 254 - 0. 252 0. 578 12. 348 0. 000 Deevey -Ⅱ型
Exponential 8. 272 - 0. 067 0. 815 39. 571 0. 000
注:表中方程检验采用以龄级为自变量、ln(lx)为因变量的方程。
2. 4 死亡率和亏损率曲线
以厚壳红瘤果茶不同种群的龄级为横坐标,死亡率(qx)
和亏损率(Kx)为纵坐标,绘制该种群的死亡率和亏损率曲线
(图 2)。由图 2 可知,厚壳红瘤果茶各种群的死亡率和亏损
率曲线的变化基本一致。总体看来,XRM、QLS 种群死亡率
和亏损率均呈现逐渐降低趋势,且降低速率表现为 XRM >
QLS;QLM、XRS种群死亡率和亏损率大致呈现逐渐升高趋
势,且升高速率表现为 QLM > XRS。
2. 5 种群生存函数分析
厚壳红瘤果茶植株种群的生存率总体上逐渐下降,随后
保持平稳趋势,不同干扰强度与起源的下降速率及平稳点有
所不同(图 3)。其中,兴仁县萌生种群到Ⅴ龄级时、晴隆县实
生种群到达Ⅵ龄级时、晴隆县萌生种群到达Ⅸ龄级时基本达
到平稳,而兴仁县实生种群并无明显的平稳点;与之相应,种
群累积死亡率与种群生存率相反。各种群的平均死亡密度呈
现 QLM(0. 090)> XRS(0. 089)> QLS(0. 084)> XRM
(0. 078),而平均危险率则呈现 QLS(0. 372)> XRM(0. 335)>
QLM(0. 323)> XRS(0. 265)。XRM 种群死亡密度表现为先
保持不变(Ⅰ ~Ⅲ级),后迅速减小并保持不变(Ⅴ ~Ⅸ级) ,
随后在Ⅹ级处出现小波峰;QLM种群死亡密度则表现为先在
Ⅱ级处出现小波峰,后保持不变(Ⅲ ~Ⅷ级),后逐渐迅速减
小并在Ⅹ级处又出现小波峰;XRS 种群死亡密度表现为先保
持不变(Ⅰ ~Ⅲ级),随后即在Ⅳ处出现小波峰,后保持不变
(Ⅳ ~ Ⅸ级),随后在Ⅹ级处出现小波峰;QLS 种群死亡
密度则表现为先保持不变(Ⅰ ~Ⅲ级),后先减小后迅速增
加,并在Ⅴ级处出现小波峰,后保持不变(Ⅵ ~Ⅸ级),随后在
Ⅹ级处出现小波峰。而 XRM种群危险率表现为先增加后减
小,再保持平稳不变(Ⅵ ~Ⅹ级);QLM 种群危险率表现为先
增加后减小;XRS种群危险率表现为先增加后减小,随后又
—872— 江苏农业科学 2016 年第 44 卷第 5 期
增加趋势;QLS种群则表现为先增加后减小,后又呈现先增加
后减小,最后又再次呈现增加趋势。
3 结论与讨论
3. 1 结论
兴仁县和晴隆县厚壳红瘤果茶萌生、实生种群数量均随
着径级结构增大逐渐减小;其中,兴仁县种群以实生种群(种
子繁育)为主(87. 4%),而萌生种群在晴隆县分布地占据重
要比重(45. 5%);XRM、QLM、XRT 种群呈增长型,而 XRS、
QLS、QLT为衰退型种群。
除 QLS种群存活曲线呈 Deevey -Ⅲ型外,其余植株种群
存活曲线均呈 Deevey -Ⅱ型;各种群存活曲线类型方程检验
解释量为 XRS > QLS > XRM > QLM;XRM、QLS 种群死亡率和
亏损率均呈现逐渐降低趋势,且降低速率表现为 XRM > QLS;
QLM、XRS种群死亡率和亏损率均呈现逐渐升高趋势,且升
高速率表现为 QLM > XRS。
厚壳红瘤果茶植株种群的生存率总体上逐渐下降,随后
保持平稳趋势,不同干扰强度与起源的下降速率及平稳点有
所不同。其中,兴仁县萌生种群到Ⅴ龄级时、晴隆县实生种群
到达Ⅵ龄级时、晴隆县萌生种群到达Ⅸ龄级时基本达到平稳,
而兴仁县实生种群并无明显的平稳点;与之相应,种群累积死
亡率与种群生存率相反。
3. 2 讨论
植物地理学研究中,常常将分布狭限或是异常狭限分布
区的物种或其他分类单元称为特有植物[1]。贵州省特有植
物是仅分布在贵州省地理区域内,而其他地区没有的植物种
类(目前未见报道或发现),其起源、发育演化和传播呈间断
或不间断狭限分布在贵州省地理区域内。山茶属植物是贵州
省特有植物种类最多的属,约分布有 16 或 21 种[15 - 16],作为
贵州省特有植物(280 种)的重要组成部分,其表征着贵州省
特殊生境条件下植物适应进化演变的结果。贵州省特有植物
的保护与利用作为区域生物多样化保护过程中一项极其重要
研究内容和热点,厚壳红瘤果茶隶属山茶科山茶属瘤果茶组
常绿小乔木,是典型的生长于岩溶区山旮旯地段乡土适生油
脂兼园林观赏植物;分布区狭窄,资源量较少,多散生于常绿
落叶阔叶林中,群落建群种以壳斗科植物为主,该种为伴生
种[17 - 18]。因此,开展以野生自然种群动态变化和现有种群生
存力分析具有重要意义。
种子繁育(实生苗)和萌蘖繁育(萌生苗)作为种子植物
种群天然更新的 2 种重要方式,种群采取何种生存对策取决
于该物种的生物学特性和外界环境的压力影响[19 - 20]。前人
对特有植物种群动态变化开展了许多研究工作[19,21 - 24],而从
种群不同起源方式及干扰型对种群自然更新研究工作较
少[25 - 26]。本研究对瘤果茶组(Sect. tuberculate)贵州省特有
典型生态经济型厚壳红瘤果茶实生与萌生植株种群特征进行
研究表明,该种种群繁育以实生苗为主(XRS、QLS 所占比例
分别为 87. 4%、54. 5%),QLM 种群数量是 QLT 种群数量的
重要组成部分(45. 5%)。晴隆县紫马乡分布点由于种群资
源量少,资源分布面积较小,且群落及生境地受人为干扰破坏
较严重,萌生植物种群所占比例较大,成为该地厚壳红瘤果茶
种群更新繁育的重要组成部分;兴仁县田湾乡分布点由于种
群资源量较大,资源分布面积较大,且群落及生境地受人为干
扰破坏较弱,实生植株种群占据了大量的比重(87. 4%),人
为干扰对种群更新,尤其是特有植物的种群更新具有显著影
响。研究结果与袁丛军等对贵州省特有植物岩生红豆研究结
果一致,强干扰型显著影响了目的树种的种群更新与繁
育[27]。然而有关强干扰型如何影响厚壳红瘤果茶种群更新
生态学过程的研究有待进一步深入和开展。
—972—江苏农业科学 2016 年第 44 卷第 5 期
植物种群的生命表绘制和编制,反映该种群生存现状,对
揭示植物种群与环境适应的结果和阐明种群或群落未来发展
趋势具有重要意义[28]。由于现有科研试验条件限制,要完全
追踪种群从发生在最后一个个体死亡的真实过程,获取植物
种群动态生命表是一项极其困难的工作,尤其是针对一些乔
木长寿命植物种群而言[29]。生存分析理论用于研究种群的
动态和结构变化,在生命表分析中具有较高的实际应用价值,
能更合理、直观地说明种群的结构和动态变化[30 - 31]。本研究
鉴于该种群的自身生物学特性和生境特征,结合前人有关山
茶属植物研究结果[32 - 33],研究采用以 1 cm 为 1 个径级单位
对不同种群划分龄级,编制不同起源和干扰情况下的植物种
群生命表[34],并对各种群进行生存力分析。研究结果表明,
QLS种群存活曲线呈 Deevey -Ⅲ型(凹曲线型),说明晴隆县
实生种群在幼苗早期死亡率高,但一旦活至某一年龄,种群个
体死亡率就会处于较低水平;而 QLM、XRS、XRM种群存活曲
线均呈 Deevey -Ⅱ型(直线型),该类种群各年龄的死亡率基
本一致。结合研究区的人为干扰活动情况,研究认为强干扰
型的人为活动极大促进厚壳红瘤果茶实生植株种群的幼龄
(Ⅱ级→Ⅲ级)苗木的死亡数量及速率,对萌生植株种群
(QLM种群死亡数量和速率)影响不显著;弱干扰型的人为活
动对 XRM植株种群(Ⅰ级→Ⅵ级)影响显著强于 XRS 种群。
因此,建立保护小区并减少人为活动强度对厚壳红瘤果茶野
生种群的干扰,可有效保护野生实生种群,丰富和保持更多的
遗传多样性。
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