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荔波瘤果茶种群年龄结构及空间分布格局



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2010 年
第 49 卷第 9 期
2010 年 9 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 49 No.9
Sep.,2010
收稿日期:2010-07-01
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAD03A0303)
作者简介:刘映良(1975-),男,贵州黎平人,副教授,博士,主要从事森林生态、恢复生态方面的研究,(电话)15227858179(电子信箱)
wanshiruyi1007@163.com。
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,是连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,
能客观的体现种群的发展和演变趋势,在很大程度
上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 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;杜兴乔等 [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尚未见报
道。 因此,通过对荔波瘤果茶种群年龄结构和空间
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
荔波瘤果茶种群年龄结构及空间分布格局
刘映良,杜兴乔,方小平
(贵州师范大学生命科学学院,贵阳 550001)
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,以种群年龄结构分析荔波瘤果茶种群的基本数量特征,应用扩散系数、聚集指数、扩散型指
数、平均拥挤度、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,种群是增长的,幼年个体较丰富,老年个体数量很少;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;年龄结构;空间分布
中图分类号:S718.54+2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2010)09-2172-03
Age Structure and Spatial Distribution Pattern of Camellia rubimuricata Population
LIU Ying-liang,DU Xing-qiao,FANG Xiao-ping
(School of Life Sciences, Guizhou Normal University, Guizhou 550001, China)
Abstract: 7 plots of 400m2 in Li-bo National Nature Reserve were established and investigated to reveal population characteristics
of Camellia rubimuricata in Guizhou province. Basic quantitative characteristic of the population was analysed by age structure.
At the same time, spatial distribution pattern of the population was studied by six aggregation intensity indexes, such as
coefficient of dispersion,clump index,index of dispersion-type,degree of mean crowding, patchness index,and clumping intensity
index.The results showed that the age structure of the population was belonged to pyramid-type, the population was increased,
abundant saplings less adults. Spatial distribution pattern of Camellia rubimuricata population was clumpy distribution.
Key words: Camellia rubimuricata; population; age structure; spatial distribution pattern
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2010.09.064
第 9 期
交界处,其东、南面与广西环江县毗邻。 地理位置为
东经 107°52′10″~108°05′40″, 北纬 25°09′20″~25°
20′50″。 东西宽 22.8 km,南北长 21.8 km,为世界亚
热带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℃, 冬季月平均气温不低于
5℃,夏季月平均气温不高于 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 chi-
nense)、香港四照花 (Dendrobenthamia hongkongen-
sis)、朴树 (Celtis tetrandra)、火棘 (Pyracantha for-
tuneana)、 南天竹 (Nandina domestica)、 悬钩子
(Rubus palmatus)、地瓜(Ficus tikoua)、五节芒(Mis-
canthus 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 个体年龄的确定与龄级划分 分析解析木
在地径处的圆盘,获得年龄后,根据实测解析木的
地径大小,建立具有显著相关性的回归方程:
Y=aDb (1)
式中,Y为年龄,D为树木生长量,a、b为常数。
将调查得到的荔波瘤果茶地径经处理后代入
(1)式,即可得到荔波瘤果茶的理论年龄,再将各个
体年龄按 5 年 1 个龄级分组, 划分为若干龄级,统
计各龄级的株数。
1.2.3 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下几
种聚集度指标进行测定:
扩散系数 C= S
2
X軍
(2)
式中,S2 为方差(下同);X为均值(下同)。 扩散
系数是检验种群是否偏离随机分布的一个系数。 若
C=1,种群属随机分布;若 C>1,为集群分布;若 C<
1,为均匀分布。
聚集指数 I = S
2
X軍
-1 (3)
当 I=0 时,种群属随机分布;I>0 时,为集群分
布;I<0时,为均匀分布。
扩散型指数 Iδ=n·
n
i = 1
Σxi(xi-1) /[N(N-1)] (4)
式中,n为样方数;N 为总株数;xi为第 i 个样方
的株数。 Iδ=l 时, 种群为随机分布;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軍
-1 (5)
当 m*>X时种群为集群分布;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軍
(6)
当 PAI<1 时,种群为均匀分布;当 PAI>1 时为
集群分布;当 PAI=1时为随机分布。
聚集强度 k= X

PAI
(7)
当 k<8 时种群为集群分布;当 k>8 时为泊松分
布。
2 结果与分析
2.1 种群年龄结构
2.1.1 种群年龄结构模型 根据收集到的荔波瘤
果茶解析木资料,拟合得到荔波瘤果茶种群的年龄
结构模型为:
Y=0.868D0.890 0 (8)
式中,样本数 N=33,相关系数 r=0.988,检验值
F=2.641。
2.1.2 种群年龄结构划分 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 (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
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0




//株
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ
龄级
图 1 荔波瘤果茶种群年龄结构
刘映良等:荔波瘤果茶种群年龄结构及空间分布格局 2173
湖 北 农 业 科 学 2010 年
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品种来源:荆州职业技术学院用“T67”作母本,“Y44”作
父本配组育成的杂交糯玉米品种。 2010 年通过湖北省农作
物品种审定委员会审定,品种审定编号为鄂审玉 2010006。
品质产量:2007~2008 年参加湖北省鲜食糯玉米品种区
域试验,品质经农业部食品质量监督检验测试中心对送样进
行测定,支链淀粉占总淀粉含量的 97%。 两年区域试验商品
穗平均每公顷产量 10 765.50 kg, 比对照中糯 1 号增产
23.1%。 其中,2007 年商品穗每公顷产量 10 222.50 kg,比中
糯 1 号增产 21.0%;2008 年商品穗每公顷产量 11 307.00 kg,
比中糯 1 号增产 25.1%。 鲜果穗品尝品质和蒸煮品质较优。
特征特性:株型半紧凑。 幼苗叶鞘紫色,成株叶片数 21
片左右。 雄穗分枝数 16 个左右,花药、花丝绿色。 果穗锥型,
穗轴白色,苞叶适中,子粒彩色。 区域试验中株高 222.8 cm,
穗位高 103.0 cm,空秆率 0.4%,穗长 17.4 cm,秃尖长 1.1 cm,
穗粗 5.0 cm,穗行数 14.7 行,行粒数 37.7 粒,百粒重 29.4 g,
出苗至吐丝 58.6 d,比中糯 1 号迟 0.4 d。 田间大斑病 1.4 级,
小斑病 1.4 级,纹枯病病指 9.2,茎腐病病株率 0.2%,穗腐病
1.0 级,玉米螟 1.5 级。 田间倒伏(折)率低于中糯 1 号。
栽培要点:①隔离种植。选择土质肥沃、排灌方便的田块
连片种植,与其他异型玉米品种空间相隔 300 m 以上,或抽
雄吐丝期间隔 20 d 以上。②适时播种。地膜覆盖栽培或育苗
移栽于 3 月中下旬播种,露地直播于 4 月初播种。 每公顷种
植密度 45 000~49 500 株。 ③配方施肥。 底肥一般每公顷施
三元复合肥 750 kg;5 片叶时每公顷追施尿素 75~90 kg 作
苗肥;11~12 片叶时每公顷追施尿素 225 kg 左右作穗肥。 ④
加强田间管理。 注意蹲苗,及时中耕除草,培土壅蔸,抗旱排
涝;综合防治纹枯病和地老虎、玉米螟等病虫害。 ⑤适时采
收。 一般在授粉后第 22~25 天采收。
适宜范围:适于湖北省平原、丘陵及低山地区种植。
玉米品种荆花甜糯 3号
表 1 荔波瘤果茶种群空间分布格局
数值
扩散系数(C)
11
聚集指数(I)
10
扩散型指数(Iδ)
2.085 1
平均拥挤度(m*)
19.1
聚块性指数(PAI)
2.098
聚集强度(k)
4.337
均值(X)
9.1
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。
由表 1 可知 ,C=11>1;I=10>0;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在于种群的繁殖特点。 从母
树上散布种子,落在附近,种子长成植株,形成群
状;资源分布不均匀造成环境条件的差异;种内种
间的相互作用;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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