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小蓬竹种群结构研究



全 文 :第 35 卷 第 3 期
2011 年 5 月
南京林业大学学报(自然科学版)
Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition)
Vol. 35,No. 3
May,2011
http:/ /www. nldxb. com[doi:10. 3969 / j. issn. 1000 - 2006. 2011. 03. 003]
收稿日期:2010 - 05 - 24 修回日期:2010 - 12 - 19
基金项目:“十一五”国家科技支撑计划(2006BAD19B02)
作者简介:孟勇(1984—) ,硕士。* 王福升(通信作者) ,副教授。E-mail:fswang@ njfu. com. cn。
引文格式:孟勇,刘国华,王福升.小蓬竹种群结构研究[J]. 南京林业大学学报:自然科学版,2011,35(3) :11 - 15.
小蓬竹种群结构研究
孟 勇1,2,刘国华1,王福升1*
(1. 南京林业大学竹类研究所,江苏 南京 210037;2. 湖南省林业科学研究院,湖南 长沙 410004)
摘要:利用样方调查法,研究了贵州董架乡小蓬竹种群的结构特征。结果表明:小蓬竹无性
系种群中 1、2 年生竹比例超过了50 %,2、4 年生竹数量多于 1、3 年生竹,个体地径主要集
中在 0. 400 ~ 0. 698 cm 范围内,4 ~ 6 m 高度级个体数量比例最大。小蓬竹丛平均地径与丛
株数大小具有显著的正相关性。由此说明,该种群目前处于增长状态、种群结构基本合理
并具有一定的大小年现象,小蓬竹竹丛数量随丛株数的增加呈下降趋势,丛株数为 10 株以
上的竹丛,其平均年龄较为稳定。
关键词:小蓬竹;种群;年龄;地径;相关性
中图分类号:S764 文献标志码:A 文章编号:1000 - 2006(2011)03 - 0011 - 05
Studies on the population structure of Ampelocalamus luodianensis
MENG Yong1,2,LIU Guohua1,WANG Fusheng1*
(1. Institute of Bamboo,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China;
2. Hunan Forestry Academy,Changsha 410004,China)
Abstract:Objective to investigate the present growth status and future development trends about Ampelocalamus luodi-
anensis population,the structural characteristics of A. luodianensis population in Dongja township of Guizhou province
were studied. The results indicated that the number of one year and two years bamboos were more than 50 % . The num-
ber of one years and three years bamboos were fewer than the number of two years and four years old plants. Most ground
diameter of individuals were between 0. 400 cm and 0. 698 cm and the heights of individuals were mainly from 4 m to 6
m. There was a notable positive correlation between the number of plants and average ground diameter in clusters. The
results showed that the population was in growth states and the population structure was basically reasonable. It had the
phenomenon of on and off-year in A. luodianensis population. The number of clusters showed the downtrend with the in-
creases of number of plants in clusters. The average age of clusters was stabilized when the number of plants in clusters
was above 10.
Key words:Ampelocalamus luodianensis;population;age;ground diameter;correlation
种群结构是物种个体之间、种群之间在遗传、
生态方面一切关系的总和,是种群最基本的特
征[1]。种群结构能很好地反映种群数量动态及其
发展趋势,并在很大程度上反映种群与环境间的相
互关系以及在群落中的作用和地位。竹类种群径
级结构和高度级结构,从一定程度上反映了不同个
体贮存营养物质的多少,其结合年龄结构可以更好
地反映竹类种群目前地生长状况和未来的发展
动态[2 - 10]。
小蓬竹(Ampelocalamus luodianensis)系禾本科
竹亚科悬竹属植物,现自然分布于贵州省黔南州、
黔西南州、安顺市等境内,其外形美观,有栽培观赏
价值。近年来,小蓬竹被当地造纸企业广泛用作造
纸原料,特别是对幼竹掠夺式砍伐现象严重,致使
小蓬竹无性系种群严重退化,种群数量急剧减少,
已被列为极危物种[11]。笔者对小蓬竹种群结构进
行研究,以了解野生小蓬竹种群的现状和未来发展
趋势,从而为小蓬竹的保护提供一定的理论依据。
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 35 卷
1 材料与方法
1. 1 调查地概况
研究地点位于贵州省黔南州罗甸县董架乡
(106°55E,25°34N) ,海拔 680 m左右。罗甸县属
南亚热带季风气候,县境内多年平均气温为15. 6 ~
20. 5 ℃,最热月平均气温为 27 ℃,最冷月平均气
温 10. 1 ℃,极端最高气温为 40. 5 ℃,极端最低气
温为 - 3. 5 ℃。无霜期平均约 334 d,年平均日照
为1 350 ~ 1 520 h。
1. 2 样方调查方法
于 2008 年 3 月中旬至 4 月下旬进行野外样方
调查,在董架地区选取小蓬竹分布面积较大、无人
为干扰、生长较典型的山体进行研究。在选定山体
的东坡、西坡、北坡随机设立 6 m × 6 m 的样方 12
个,共调查竹丛 281 丛。以丛为单位对样方所有竹
丛进行每竹检尺,调查丛株数、每株的年龄、地径
(地径用游标卡尺进行测量)。根据龄级和径级分
布规律,在小蓬竹种群中随机抽取小蓬竹 456 株
(其中北坡 148 株、西坡 122 株、东坡 186 株) ,从秆
基部伐下,用卷尺测量高度,年龄级划分以 1 周年
作为 1 个年龄级,地径以 0. 1 cm作为 1 个径级,高
度以 2 m作为 1 个高度级,丛级以 5 株作为 1 个丛
级。小蓬竹径级划分为Ⅰ级(0. 200 ~ 0. 298 cm)、Ⅱ
级(0. 300 ~0. 398 cm)、Ⅲ级(0. 400 ~ 0. 498 cm)、Ⅳ
级(0. 500 ~0. 598 cm)、Ⅴ级(0. 600 ~ 0. 698 cm)、Ⅵ
级(0. 700 ~ 0. 798 cm)、Ⅶ级(0. 800 cm及以上) ;高
度级划分为Ⅰ级(200 cm以下)、Ⅱ级(200 ~ 399 cm)、
Ⅲ级(400 ~ 599 cm)、Ⅳ级(600 ~ 799 cm)、Ⅴ级
(800 cm以上) ;丛级划分为 1 级(1 ~ 5 株)、2 级
(6 ~10株)、3 级(11 ~ 15 株)、4 级(16 ~ 20 株)、
5级(21 ~ 25 株)、6 级(26 ~ 30 株)、7 级(31 ~ 35
株)、8级(36 ~40株)、9 级(41 ~45 株)、10 级(46 ~
50株)、11 级(51 ~ 55 株)、12 级(56 ~ 60 株)、13 级
(61 ~65株)、14级(66株以上)。
对测量所得数据运用 Microsoft Excel、SPSS13. 0
程序进行处理[12]。
2 结果与分析
2. 1 小蓬竹种群年龄结构分析
年龄结构是种群内各年龄组的个体在种群内
的比例和配置情况。种群年龄结构可反映现存种
群内部个体的年龄组成,体现种群的生长状况。
对小蓬竹年龄结构进行分析(以 1 年作为 1 个
龄级,其中 5 代表 5 龄及 5 龄以上) ,数据表明 5 龄
及 5 龄以上竹株数为 422 株,占总调查竹株数的
13. 81 %,调查中发现该年龄段小蓬竹出现严重的
枯枝现象,表明小蓬竹进入 5 龄后开始明显衰老枯
死。1、2 年生竹占52. 83 %,表明种群中幼龄竹所
占的比例超过种群个体总数的一半,5 龄及以上过
熟个体数占个体总数的 1 /10 左右,表明该种群目
前正处于增长状态,种群年龄结构为增长型。2 年
生竹株数所占比例最高,为38. 20 %,其次是 4 年
生竹,为23. 64 %,1 年生竹和 3 年生竹相对 2 年生
和 4 年生竹少,表明小蓬竹具有明显的大小年现象
(表 1)。
表 1 不同坡向小蓬竹年龄结构
Table 1 The age distribution of A. luodianensis population in different aspect
坡向
aspect
年龄结构 age distribution
1 a生竹 2 a生竹 3 a生竹 4 a生竹 ≥5 a生竹
株数 /

比例 /
%
株数 /

比例 /
%
株数 /

比例 /
%
株数 /

比例 /
%
株数 /

比例 /
%
总株数 /

total
北坡 75 8. 42 338 37. 93 97 10. 89 250 28. 06 131 14. 70 891
西坡 96 10. 06 382 40. 04 101 10. 59 213 22. 33 162 16. 98 954
东坡 276 22. 81 447 36. 94 99 8. 18 259 21. 41 129 10. 66 1 210
总计 447 14. 63 1 167 38. 20 297 9. 72 722 23. 64 422 13. 81 3 055
另外,对不同坡向小蓬竹种群龄级结构进行分
析,东坡、西坡、北坡小蓬竹平均年龄分别为2. 60、
2. 96、3. 03 a(表 1) ,东坡 1、2 年生竹株数占该坡调
查总株数的59. 75 %,西坡的为50. 10 %,北坡的
为46. 35 %;东坡 5 龄及以上竹株数占该坡调查总
株数的 10. 66 %,北坡的占 14. 70 %,西坡的为
16. 98 %,表明东坡小蓬竹种群生长状况好于西坡
和北坡。
2. 2 小蓬竹种群径级结构及高度级结构分析
径级结构体现了种群在生长发育过程中每个
成员实现的增长机会,同时显示出该种群的形态特
征。通过对小蓬竹径级结构进行分析,小蓬竹第Ⅳ
21
第 3 期 孟 勇,等:小蓬竹种群结构研究
径级的株数最多,为1 252株,占总数的40. 98 %;
其次为第Ⅲ径级,为 892 株,占总数的29. 20 %;第
Ⅴ径级为 581 株,占总数的19. 02 %,Ⅱ ~Ⅴ径级
的竹株数占总数的89. 20 %(表 2)。小蓬竹径级
分布呈较显著的偏左正态分布。另外,对不同坡向
小蓬竹种群径级结构进行分析,结果表明:东坡、西
坡、北坡小蓬竹种群平均地径分别为 0. 541、
0. 532、0. 496 cm;各坡向小蓬竹均为第Ⅳ径级的株
数最 多,分 别 占 该 坡 调 查 总 数 的 43. 06 %、
42. 24 %、36. 81 %。各坡向小蓬竹种群径级结构
变化不大。
植物个体的高度差异可显示出植物种群的空
间变化格局。小蓬竹在高生长的过程中幼竹竹秆
会通过林窗进入林冠层,理想的高度可以保证幼竹
得到充足的光照,保证个体的生长。通过对小蓬竹
高度级结构的分析,小蓬竹高度级为 400 ~ 599 cm
的株数最多为 139 株,占总数的30. 48 %,其次为
600 ~ 799 cm,为 132 株,占总数的28. 95 %,由此
表明小蓬竹高度主要集中在 4 ~ 6 m(表 2)。
表 2 不同坡向小蓬竹地径及高度结构分布
Table 2 The height and diameter class distribution of A. luodianensis in different aspect 株
坡向
aspect
各径级株数 number of different diameter class 各高度级株数 number of different height class
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
北坡 14 117 311 328 108 12 1 18 33 44 45 8
西坡 6 45 279 403 184 36 1 5 34 40 38 5
东坡 12 47 302 521 289 37 2 16 49 55 49 17
总计 32 209 892 1 252 581 85 4 39 116 139 132 30
2. 3 小蓬竹丛级结构分析
对于丛生竹来说,丛株数大小是竹丛生长好
坏的表现之一,丛株数越大,其冠幅和蔸幅越大,
在群落中所获得的光照和养分越多。丛株数大
小反映了种群在生长发育过程中每个竹丛实现
的增长机会以及个体的抗干扰能力[13 - 14]。因
此,丛株数较大的竹丛越多,该种群结构越稳定,
越不易在竞争中被淘汰。通过对小蓬竹丛级结
构的分析发现,小蓬竹竹丛数量随丛株数的增多
呈下降趋势(表 3)。丛株数在 0 ~ 5 株范围内的
竹丛数为 142 丛,占总数的50. 53 %,丛株数在
6 ~ 10 株范围内的竹丛数为 53 丛,占总数的
18. 86 %。分析发现,丛株数 10 株及以下的竹丛
占总数的69. 40 %,30 株以上的竹丛数为 22 丛,
占总数的7. 83 %。在种间和种内竞争中,小丛级
竹丛更容易被淘汰,但该研究数据显示,小丛级
竹丛数量占绝对多数,这表明该小蓬竹种群不够
稳定。
表 3 小蓬竹丛平均年龄及标准差系数
Table 3 The average age and coefficient of standard deviation in clusters
丛级
clusters class
丛株数 /株
number of plants
in clusters
平均年龄 / a
average age
丛数量 /丛
number of
clusters
标准差
standard
deviation
标准差系数
standard deviation
coefficient
1 0 ~ 5 3. 05 142 0. 79 0. 26
2 6 ~ 10 2. 91 53 0. 57 0. 19
3 11 ~ 15 2. 73 25 0. 54 0. 20
4 16 ~ 20 2. 83 16 0. 30 0. 10
5 21 ~ 25 2. 79 14 0. 31 0. 11
6 26 ~ 30 2. 90 9 0. 45 0. 16
7 31 ~ 35 3. 05 6 0. 36 0. 12
8 36 ~ 40 2. 76 3 0. 20 0. 07
9 41 ~ 45 2. 71 2 0. 26 0. 09
10 46 ~ 50 2. 69 5 0. 36 0. 13
11 51 ~ 55 2. 52 2 0. 17 0. 07
12 56 ~ 60 3. 08 1 — —
13 61 ~ 65 — 0 — —
14 ≥66 2. 71 3 0. 20 0. 08
经调查,小丛级小蓬竹的平均年龄变化幅度很
大,最小为 1. 5 a,最大可达 5 a,随着小蓬竹丛株数
的增加,竹丛的平均年龄逐渐稳定在 2 ~ 3 a。对小
蓬竹丛级与丛平均年龄标准差系数进行线性及非
线性相关性分析,结果表明丛级大小与丛平均年龄
标准差系数有极显著的相关性,用对数函数拟合最
佳,相关系数达 0. 889(p < 0. 01) (图 1)。这说明,
随着小蓬竹丛株数的增加,小蓬竹丛平均年龄变异
31
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 35 卷
程度逐渐减小,平均年龄趋于稳定,15 株以上的竹
丛标准差系数大都小于13 %(表 3)。
图 1 小蓬竹丛级与丛平均年龄标准差系数的相关性
Fig. 1 The correlation between the clusters class
and the coefficient of variance of average
age in clusters
对不同坡向小蓬竹丛级结构进行分析,结果表
明:东坡、西坡、北坡平均丛株数分别为:16. 4 、
12. 1、6. 97 株 /丛(表 4)。由表 4 可知,东坡小蓬竹
丛株数 10 株及以下的竹丛占总数的52. 70 %,低
于平均水平,丛株数 30 株以上的竹丛为 11 丛,占
总数的14. 86 %,最大丛株数为 83 株;西坡小蓬竹
丛株数 10 株及以下的竹丛占总数的60. 75 %,低
于平均水平,丛株数 30 株以上的竹丛为 6 丛,占总
数的 7. 59 %,最大丛株数为 59 株;北坡小蓬竹丛
株数 10 株及以下的竹丛占总数的84. 38 %,高于
平均水平,丛株数 30 株以上的竹丛为 5 丛,占总数
的 3. 91 %,最大丛株数为 50 株。表明在研究区小
蓬竹丛生长状况表现为东坡最好,北坡最差。
表 4 不同坡向小蓬竹丛级结构
Table 4 The clusters class distribution of A. luodianensis in different aspect 丛
坡向
aspect
各丛级的丛数 clusters class
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
北坡 86 22 8 1 4 2 2 1 1 1 0 0 0 0
西坡 31 17 7 9 4 5 3 1 0 1 0 1 0 0
东坡 25 14 10 6 6 2 1 1 1 3 2 0 0 3
总计 142 53 25 16 14 9 6 3 2 5 2 1 0 3
2. 4 小蓬竹丛株数与丛平均地径之间的相关性
分析
地径是反映植株生长状况的重要指标,根据丛
平均地径和丛株数的相关性分析可以看出,各坡向
小蓬竹丛株数大小(x)与丛平均地径(y)具有一定
的相关性,对模型进行 F 检验,表明各回归模型具
有统计学意义(表 5)。从模型中可以看出,随着小
蓬竹丛株数的增多,小蓬竹丛的平均地径随之增
加,一定程度上表明,大丛级的小蓬竹生长状况优
于小丛级竹丛。
表 5 小蓬竹丛株数大小与丛平均地径的相关系数
Table 5 The correlation coefficient between the number and the average diameter of plants in clusters
坡向
aspect
相关模型
correlation model
相关系数
correlation coefficient
F值
F value
p值
p value
东坡 y = 0. 379 + 0. 051lnx 0. 629 15. 286 0. 000
西坡 y = 0. 472 + 0. 025lnx 0. 315 8. 498 0. 005
北坡 y = 0. 407 + 0. 037lnx 0. 402 24. 129 0. 000
3 讨 论
(1)分布于贵州省董架乡的野生小蓬竹无性
系种群年龄结构为增长型,结构基本合理,具有明
显的大小年现象。各坡向小蓬竹径级分布和高度
级分布比较稳定,没有大的起伏和变化。
(2)从小蓬竹地径、秆高、年龄、平均丛株数等
方面总体来说,研究区东坡小蓬竹生长状况最好,
西坡次之,北坡最差。刘济明[15]研究表明,小蓬竹
属耐阴植物,光补偿点低而光饱和点高,表明其可
以适应变化较大的光环境。由于东坡光照强度、光
照时间较西坡、北坡为优,适应光环境较强的小蓬
竹可以利用更多的光能并促进种群的发展。西坡
相对接受光照的时间和强度不及东坡,而北坡则根
本无法接受太阳直射,所接收的光辐射强度和时间
最少。另外,该地区属于亚热带季风湿润气候,作
为迎风坡,东坡降雨多于西坡、北坡。因此,小蓬竹
生长的外部气候环境对于小蓬竹种群的发展具有
较显著的影响。
(3)小蓬竹丛株数在 10 株以上的竹丛,其平
41
第 3 期 孟 勇,等:小蓬竹种群结构研究
均年龄较为稳定,而小丛级(丛株数≤10 株)的竹
丛平均年龄变化幅度很大。另外,小蓬竹丛平均地
径与丛株数大小有极显著的正相关性。小蓬竹竹
丛数量随丛株数的增多呈下降趋势,丛株数小于
10 株的竹丛占所调查种群中竹丛数量的 70%,表
明该小蓬竹种群并不稳定。
总之,位于贵州董架乡的野生小蓬竹种群正处
于增长状态,但由于种群结构受外部环境影响较
大,目前的小蓬竹种群生存状况并不稳定。
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(责任编辑 王国栋
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)
简 讯
南京林业大学新增 2 个一级学科博士点和 12 个一级学科硕士点
根据国务院学位办《关于下达 2010 年审核增列的博士和硕士学位授权一级学科名单的通知》,在
2010 年博士、硕士学位授权审核增列工作中,江苏省有 27 个研究生培养单位的 190 个一级学科获批增
列为硕士学位授权学科,12 个研究生培养单位的 49 个一级学科获批增列为博士学位授权学科。南京林
业大学申报的机械工程、轻工技术与工程 2 个一级学科被增列为博士学位授权学科,哲学等 12 个一级
学科被增列为硕士学位授权学科。至此,南京林业大学具有博士学位授权的一级学科由 3 个增加为 5
个,二级学科由 30 个增加为 38 个。具有硕士学位授权的一级学科由 5 个增加为 17 个,二级学科由 54
个增加为 90 个。
获批新增的博士学位授权的 2 个一级学科为:机械工程、轻工技术与工程。硕士学位授权的 12 个
一级学科为:哲学、艺术学、机械工程、食品科学与技术、材料科学与工程、建筑学、土木工程、化学工程与
技术、轻工技术与工程、交通运输工程、农业资源利用、农林经济管理。
(研究生院)
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