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西藏巨柏种群天然更新与群落特征研究



全 文 :第 31卷 第 1期 四 川 林 业 科 技  Vo1.31,  No.1
2010年 2月 JournalofSichuanForestryScienceandTechnology  Feb.,  2010
 
 
 
 
  收稿日期:2009-11-16
  基金项目:西藏工布自然保护区本底调查。
  作者简介:王培培(1984-),女 ,安徽滁州市人 ,硕士研究生 ,主要从事植物生态 、分子植物学研究。
  *通讯作者 email:peihaop@ 163.com
西藏巨柏种群天然更新与群落特征研究
王培培 ,彭培好* ,毛岭峰 ,王 娟
(成都理工大学地球科学学院 ,四川 成都 610059)
摘 要:巨柏(Cupressusgigantea)为雅鲁藏布江地区分布的特有种 , 属国家一级保护植物。本文通过在米林 -朗县
雅鲁藏布江河谷 13个面积为1 000 m2的巨柏林样地调查资料 ,按照近河谷和远河谷山坡的地理分布差异 , 统计分
析了巨柏的种群天然更新特征;通过对群落的组成与结构的分析 , 初步阐述了巨柏群落的物种组成和结构特征。
结果表明 , 雅鲁藏布江巨柏的更新情况比较差 , 种群年龄结构不稳定 ,整体上呈现了明显的种群衰退现象。通过种
群的年龄结构分析 ,反映出了巨柏种群的失衡事件主要发生在最近几十年内 ,即 0.6 m高度 10 cm树径范围。巨柏
林内物种组成结构单一 ,乔木层为单一巨柏种 , 灌木层和草本层的优势种数较少。 鉴于巨柏种群环境沙化影响加
剧 、天然更新能力下降等因素 ,种群的延续面临较大威胁 ,需进一步加强该种群的保护和研究。
关键词:巨柏;种群更新;群落特征;西藏
中图分类号:S718.54   文献标识码:A   文章编号:1003-5508(2010)01-0077-04
ResearchesonNaturalRegenerationandCommunityCharacteristicsof
Cupressusgigantea(Cupressaceae)Population
WANGPei-pei PENGPei-hao* MAOLing-feng WANGJuan
(ColegeofEarthSciences, ChengduUniversityofTechnology, Chengdu 610059, China)
Abstract:CupresusgiganteaisapeculiarspeciesdistributedontheriversideoftheYarlungZanboRiv-
er, andisoneofthefirst-classprotectiveplantsinChina.TheInvestigationdataof13 sampleplots
(whosesizecoversanareaof1 000m2)inthevaleyofgheYarlungZanboRiverfromMainlingtoLanx-
ianhavebeenobtainedaccordingtodiferentgeographicaldistributionsdividedintonearandfarareasa-
wayfromtheriver, andthenaturalregenerationcharacteristicsofC.gigantepopulationhasbeenrecorded
andanalyzed.Byanalyzingthecomponentandstructureofthecommunity, thecharacteristicsofthemare
preliminarilyexpounded.TheresultshaveshownthatthenaturalregenerationabilityofC.giganteais
weak, theagestructureofitspopulationisunstable, andthepopulationhasdegeneratedingeneral.The
imbalanceofthepopulationhasoccuredinnearlydecadesaccordingtoitsagestructure.Thecomposite
structureofthecommunityissimple.BecauseoftheincreasingdesertificationofthehabitatofC.
giganteaandthedecreasednaturalregenerationability, muchmoreprotectionsandstudiesneedtobecar-
riedoutinthefuture.
Keywords:Cupressusgigantea, Populationregeneration, Communitycharacteristic, Tibet
1 引言
巨柏(Cupresusgigantea)是主要在雅鲁藏布江
沿岸分布的西藏特有物种 ,于 1975年由郑万钧确定
为一新种 [ 1] ,属于柏科柏木属 ,为国家一级保护植
物[ 2] 。该种群分布区范围较窄 , 经过 2008年和
2009年实地调查 ,仅在波密通麦(通麦桥)、易贡 、米
林甲格 -朗县段 、米林机场附近及林芝县有零星物
种分布 ,分布地的海拔范围也较为有限 ,主要集中在
2 900 m~ 3 400 m之间 ,且多数出现在雅鲁藏布江
河谷两岸。巨柏是一古老孑遗原始类型种 ,该树种
的研究对东喜马拉雅林区植物的演化及古气候与第
四纪环境的重建都具有重要的学术价值[ 3] 。巨柏
的树体高度最高可达 55 m左右 ,胸径 4.5 m,单株
的材积 230 m3 ,生长年龄可达到 2 400年 ~ 2 500
年 [ 4] 。目前雅鲁藏布江河谷两岸沙化较为严重 ,巨
柏种群的生存环境不断恶化 ,使得该种群的更新较
为困难 ,为了更科学合理地调查该种群及群落组成
的相关情况 ,有必要对该种群进行系统研究。
2 研究区概况和研究方法
2.1 研究区概况
在米林 -朗县段山坡(N28°59′22″-28°59′49″、
E93°16′52″-93°18′57″,海拔 3 120m~ 3 210m)、河
谷(N28°59′39″-29°01′17″、E93°16′40″-93°19′
20″,海拔3 040 m~ 3 080 m)地区选取了 13个巨柏
林样地(表 1)。各样地面积均为1 000 m2设置标准
为 50m×20 m或 100 m×10 m。样地内林下土壤
砂质 ,石砾含量较高 ,峡谷风较大 ,坡度在 20°~ 30°
左右。受干热河谷影响 ,土壤沙化比较严重 ,下垫面
温度在夏季较高 。
2.2 研究方法
由于巨柏的生长特性 , 多数植株在胸径高度
(1.3m)以下就已经分枝 ,所以本文测量了不同样
地巨柏的 0.6 m高度的树径(幼苗测度的树径高度
为离地面 10 cm)、树高及样地内植株数等指标;并
选取一典型样地 ,设置连续的 10个 10 m×10 m具
有代表性的巨柏林小样方 ,测量了灌木层及草本层
的盖度 、高度及结构组成 ,并对群落内的灌木数量进
行了记数。
本文通过野外获取的调查数据 ,对巨柏群落内
灌木层和草本层分别计算各物种的重要值(IV),灌
木和草本的计算方法为:
IV灌 =相对多度 +相对频度;IV草 =相对盖度 +
相对频度
根据巨柏的生长特性 ,以径级代替龄级分为 7
级(表 1)。
表 1 巨柏 0.6 m高度径级分级标准*
树径(D)范围 等级 树径(D)范围 等级
D<5cm Ⅰ级 30cm≤D<40cm Ⅴ级
5cm≤D<10cm Ⅱ级 40cm≤D<50cm Ⅵ 级
10cm≤D<20m Ⅲ级 D≥50cm Ⅶ 级
20cm≤D<30cm Ⅳ级
*幼苗测度树径高度 0.1m
3 结果与分析
3.1 群落结构与组成特征
巨柏林乔木层以巨柏为单一优势种存在 ,灌木
层的物种组成比较简单 , 灌木层的盖度在 10% ~
40%之间 。通过对群落各组成物种的重要值计算 ,
小叶香茶菜 (Rabdosiaparvifolia)、雅致山马瑝
(Desmodiumelegans)、架棚(Ceratostigmaminus)、砂
生槐(Sophoramoorcroftiana)对灌木层的组建起到了
非常重要的作用 ,是该群落的重要组成部分。草本
层各物种的重要值差异非常大 ,在结构和组成上比
灌木层也相对复杂得多 ,盖度在 20% ~ 30%之间。
草本层的垫状卷柏对草本层的建群起到了重要的控
制性作用 。物种重要值在 10以上的物种草本层有
8个 ,还有毛莲蒿(Artemisiavestita)、细瘦卷柏(Sela-
ginelalongipida)、西藏三芒草 (Aristidatsangpoen-
sis)、白草 (Pennisetumflacidum)、昌都点地梅 (An-
drosacebisulca)、密生苔草(Carexcrebra)、银粉背蕨
(Aleuritopterisargentea)等。其他组成物种有如翅果
蓼(Parapteropyrumtibeticum)、鬼箭锦鸡儿 (Caraga-
najubata)、西南野丁香(Leptodermispurdomi)、毛瓣
棘豆 (Oxytropissericopetala)、疾藜 (Tribulusterres-
tris)、窄竹叶柴胡(Bupleurummarginatum)、拟疾藜
黄芪(Astragalumtribulifolius)等 。
因群落均分布在干旱的区域 ,在群落的物种组
成上均是耐旱物种 ,其中有较多的垫状物种 ,如垫状
卷柏(S.pulvinata)、细瘦卷柏(S.longipida)、光萼石
花(C.flabelatus)等 。由于环境较为特殊 ,在巨柏林
内分布着西藏的特有物种 ,如翅果蓼仅在米林 、朗县
和加查等山坡谷底地区 ,还有分布在金东沟等地区
的长叶瓦莲 、列当等肉质植物 。因此 ,加强对巨柏林
的保护 ,不仅对巨柏种群 ,而且对巨柏群落内的一些
特有物种的保护工作都有重要的意义。
3.2 种群更新特征
巨柏种群在 0.6m高的树径的大小是高度离散
的(表 2),植株间的差异比较大 。这主要是由于巨
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柏的生长年龄跨幅比较大等因素引起的。其中远河
谷山坡的巨柏植株树径均值要明显高于近河谷的斜
滩地区 ,两地区的树径离散程度较为一致 ,前者的巨
柏植物密度要明显低于后者 ,几乎只有河谷斜滩地
区的一半。受印度洋季风的影响 ,雅鲁藏布江河谷
长期具有由下游向上游方向运动的河谷风 。巨柏的
树龄分布与受风的程度有一定的关系 ,迎风坡树径
均值明显高于背风坡 ,山坳处更有利于幼苗的生长 ,
表明迎风坡并不适宜巨柏的种群更新 ,主要原因可
能是流沙较大 。但迎风坡的植株生长更为古老 ,成
林能力也更强 ,从这方面则反映出 ,西南季风沿雅鲁
藏布江河谷逆向向上游的过程中所带来的水汽是巨
柏生长的一个重要影响因素 。目前环境气候条件相
比大径级更新的初始时期已经有了一定的干旱化趋
势 ,可以推测雅鲁藏布江河谷地区在巨柏 50 cm~
60 cm径级植株更新前可能更为干旱 。
表 2 巨柏种群不同样地植物生长指标值
样地 立地条件 株数 平均树径及标准差(cm) CV% 高度及标准差(m) CV%
1 山坡背风 30° 22 23.10±15.88 68.74 4.52±2.69 59.53
2 山脊 35° 15 38.67±43.56 112.67 5.78±4.40 76.07
3 山坡迎风 25° 14 67.00±36.44 54.38 8.49±3.08 36.34
4 山坡迎风 30° 16 49.23±30.82 62.60 6.57±2.83 43.02
5 山坡背风 30° 15 38.83±31.99 82.37 5.90±2.03 34.38
6 山坳 20° 19 25.75±21.80 84.65 5.31±3.35 63.15
7 山坡迎风 25° 15 62.40±31.99 51.26 9.57±3.80 39.75
8 山坡背风 25° 18 41.89±22.41 53.49 8.06±1.39 17.28
远河谷综合 16.75 41.61±32.22 77.44 6.63±3.39 51.12
9 近河谷斜滩 25° 29 36.41±22.02 60.48 5.88±2.79 47.44
10 近河谷斜滩 25° 33 38.20±29.64 77.60 5.83±2.49 42.73
11 近河谷斜滩 25° 40 26.14±19.08 73.00 5.25±2.14 40.69
12 近河谷斜滩 25° 37 28.58±7.67 26.84 4.06±1.77 43.53
13 近河谷斜滩 25° 23 38.46±36.03 93.69 6.07±2.82 46.35
近河谷综合 32.40 31.86±24.66 77.40 5.66±2.40 42.46
综 合 22.77 36.27±28.70 79.12 6.10±2.93 47.97
  通过对两个不同立地条件的巨柏种群树径统计
和分析(表 3和图 1),可以看出雅鲁藏布江巨柏的
更新情况比较差 。在测量的植株中 ,远河谷的山坡
地区仅有两株从枯老的老桩发出 0.1 m高 、树径小
于 5 cm的幼苗。因柏木生长缓慢 ,可知种群最近的
更新已经较久 ,最近 10来年(胸径小于 5 cm生长阶
段)已基本无更新 ,整体上呈现明显的种群衰退现
象 。近河谷地区的衰退情况更为严重 ,据现场调查 ,
在近河谷区域 ,小径级植株主要集中在离水面较远
处 ,反映出该立地条件下的种群更新可能受到雅鲁
藏布江水位涨落的影响 ,加之最近几十年来河谷地
区沙化加剧等因素 ,近河谷的巨柏种群更新困难 ,年
龄较长的植株所占比例很高。远河谷地区的山坡种
群在Ⅲ到Ⅵ 级的幼苗更新时期 ,具有很好的更新梯
度 ,种群年龄结构比较稳定 ,而近河谷斜河滩种群的
更新是间断进行的。两个立地条件下的径级比例结
构均可反映出巨柏种群的失衡事件主要发生在最近
的几十年内 ,即 Ⅰ ~ Ⅱ径级的更新阶段 。这与近
100年来雅鲁藏布江水文水位的变化是否具有直接
关系 ,还需进一步证实 ,但可以推测 ,其可能是河谷
种群更新的重要影响因素 。
表 3 巨柏种群植株 0.6 m高度径级比例*
径级 远河谷山坡株数 比例(%)
近河谷河滩
株数 比例(%)
综合
株数 比例(%)
Ⅰ 2 1.23 6 4.48 8 2.7
Ⅱ 11 6.79 15 11.19 26 8.78
Ⅲ 44 27.16 23 17.16 67 22.64
Ⅳ 36 22.22 11 8.21 47 15.88
Ⅴ 26 16.05 25 18.66 51 17.23
Ⅵ 18 11.11 8 5.97 26 8.78
Ⅶ 25 15.43 46 34.33 71 23.99
合计 162 100 134 100 296 100 
*幼树测量高度为 0.1m
图 1 不同立地巨柏种群径级比例结构(自下而上依次为
Ⅰ ~ Ⅶ 比例)
3.3 巨柏种群植株生长特征
本文以 1号样地作为典型样地 ,测量了 22株巨
柏的胸径 、高度 、冠幅及枝下高等指标(表 4)。典型
样地巨柏植株平均高度达到了 4.52 m,冠幅最大的
东西长为 8 m,平均 3.41 m,南北宽最大为 7 m,平
均 3.0 m,受地势影响 ,东西向冠幅宽度要明显高于
南北向。巨柏枝下高不稳定 ,和植株的年龄 、胸径并
791期 王培培 ,等:西藏巨柏种群天然更新与群落特征研究   
无直接关系 ,平均枝下高 1.15 m。由于枝下高过
低 ,且植株林冠层较厚 ,植株正投影区域以下结构非
常简单 ,仅有很少的物种分布 ,导致沙化及给其他区
域提供沙源的程度和几率大大增加。这也表明了在
对该物种保护的基础上 ,更需要考虑其整体群落的
结构和组成等因素 。
表 4 巨柏种群生长状况指标
株号 树径(cm)
高度
(m)
东西
(m)
南北
(m)
枝下高
(m) 株号
树径
(cm)
高度
(m)
东西
(m)
南北
(m)
枝下高
(m)
1 35.99 6.50 4.40 3.70 1.80 12 35.35 7.50 5.00 4.20 0.80
2 39.17 7.50 5.10 4.90 1.70 13 13.69 2.50 3.00 2.00 0.83
3 35.35 7.50 4.75 6.00 2.20 14 19.11 4.50 2.50 2.20 0.65
4 19.75 2.50 1.50 1.40 1.60 15 6.37 2.00 0.50 0.50 0.61
5 18.15 3.50 3.50 3.50 1.20 16 12.74 2.50 2.00 2.00 0.65
6 37.26 7.50 8.00 6.00 2.30 17 7.32 2.30 1.00 1.00 0.85
7 27.71 3.50 5.00 4.00 1.40 18 7.96 2.00 0.80 0.50 1.00
8 63.98 12.00 8.00 6.00 2.10 19 6.69 2.00 1.00 1.00 0.60
9 49.68 7.00 8.00 7.00 1.20 20 7.01 2.00 1.50 1.50 0.70
10 10.19 3.30 2.00 1.00 1.00 21 27.07 5.00 4.00 4.00 0.80
11 7.32 2.80 1.00 1.00 1.00 22 20.38 3.50 2.50 2.50 0.40
平均 23.10 4.52 3.41 3.00 1.15
4 结论与讨论
通过本文研究 ,雅鲁藏布江巨柏种群的更新情
况较差 ,种群年龄结构不稳定 ,种群的自然更新能力
已不利于该种群的发展 ,整体上呈现了明显的种群
衰退现象 ,且生长环境受到了较为严重的威胁 。不
同立地条件巨柏种群的更新受到的影响因素不一
致 ,在远河谷山坡 ,种群更新与受风条件具有一定的
关系 ,山坳更有利于更新;在近河谷地区可能受到河
水涨落的影响较大 。由种群的年龄结构特征 ,巨柏
种群的失衡事件主要发生在最近几十年内 ,即 0.6
m高度 10 cm树径范围 。
通过调查 ,巨柏林的分布区域主要为人类活动
频繁的河谷地区 ,受到的人为威胁和干扰较为强烈 。
巨柏生态幅也相当窄 ,并且近年来雅鲁藏布江河谷
地区的干旱和沙化程度正不断恶化 ,严重威胁着该
种群的延续和发展。因此 ,对巨柏种群的保护 ,首先
需要加强目前的就地保护措施 ,杜绝对巨柏林的乱
砍滥伐 ,保护巨柏种群的遗传多样性;并加强对该物
种人工繁育的研究和推广 ,寻找适宜的人工繁殖技
术。待技术成熟 ,在适宜的条件下 ,为天然巨柏林作
科学合理的人工补植和更新 ,提高种群的年龄结构
稳定性 ,实现种群的良性发展 。另外 ,通过对巨柏群
落特征的分析 ,需加强巨柏群落环境的整体保护工
作 ,优化林下结构。
参考文献:
[ 1]  郑万钧 ,傅立国 ,诚静容.中国裸子植物 [ J] .植物分类学报 ,
1975, 13(4):57 ~ 90.
[ 2]  国家环境保护总局.国家重点保护野生植物名录(第一批)
[ M] .北京:科学出版社 , 1999.
[ 3]  郑维列 ,薛会英 ,罗大庆 ,等.巨柏种群的生态地理分布与群落
学特征 [ J] .林业科学 , 2007, 43(12):8 ~ 15.
[ 4]  陈端.西藏巨柏的研究现状与前景 [ J] .西藏科技 , 1995, 2:7~
11.
80    四 川 林 业 科 技 31卷