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桂林七星公园阴香种群年龄结构研究



全 文 :第 42 卷,第 2 期
2 0 1 5 年 4 月
湖 南 林 业 科 技
Hunan Forestry Science & Technology
Vol. 42,No. 2
Apr . ,2 0 1 5
收稿日期:2014 - 12 - 05
基金项目:国家自然科学基金资助 (41301343) ;“广西特聘专家”专项经费资助。
作者简介:唐文杰 (1980 -) ,男,广西壮族自治区桂林市人,硕士,工程师,主要从事生态修复、治理及评价工作。
桂林七星公园阴香种群年龄结构研究
唐文杰1,2,3,徐文炘1,2,3,邓 华2,4,余 谦1,2,3
(1. 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司,广西 桂林 541004; 2. 广西环境工程与保护评价重点实验室,广西 桂林 541004;
3. 广西环境治理工程技术研究中心,广西 桂林 541004; 4. 广西师范大学,广西 桂林 541004)
摘 要:选择桂林七星公园中的阴香种群,采用“径级大小替代年龄大小”的方法,进行阴香种群年龄结构的
研究,同时绘制了种群的年龄结构图及存活曲线。结果表明:4 个样地中,样地 2、样地 4 的阴香种群的年龄
结构呈增长型,存活曲线为 DeeveyⅠ型;样地 1、样地 3 的阴香种群的年龄结构呈衰退型,存活曲线为 Deevey
II型。影响阴香种群年龄结构及其动态的主要因素为人为活动干扰。
关键词:阴香;种群结构;存活曲线
中图分类号:Q 948 文献标识码:A 文章编号:1003 —5710 (2015)02 —0061 —04
doi:10. 3969 / j. issn. 1003 —5710. 2015. 02. 016
Age structure research of Cinnamomum burmannii population
on Qixing Park in Guilin
TANG Wenjie1,2. 3,XU Wenxin1,2,3,DENG Hua2,4,YU Qian1,2. 3
(1. China Nonferrous Metal (Guilin)Geology and Mining Co. ,Ltd. ,Guilin 541004,China;
2. Key Lab of Guangxi Environment Engineering and Protection Evaluation,Guilin 541004,China;
3. Technological Research Center of Guangxi Environment Treatment Engineering,Guilin 541004,China;
4. Guangxi Normal University,Guilin 541004,China)
Abstract:Cinnamomum burmannii population age structure in Qixing Park was analyzed by the method of class size sub-
stituting for age size. Age structure diagram and survivorship curve were also drawn. The results showed that,
C. burmannii population age structure of the sample - 2 and sample - 4 presented a growth trend,the survival curve was
Deevey I type. C. burmannii population age structure of the sample - 1and sample - 3 presented a recession trend,the
survival curve was Deevey II type. Human activities interference was the main influence factor of C. burmannii population
age structure and its dynamic.
Key words:Cinnamomum burmannii;population structure;survival curve
阴 香 (Cinnamomum burmannii )为 樟 科
(Lauraceae)樟属 (Cinnamomum)常绿阔叶乔木,
分布于广东、广西、江西、福建等地[1]。阴香具
芳香气味,树皮含挥发油 (桂皮醛、丁香油酚、
黄樟醚等) ,其树皮、根皮、叶、枝可入药,具祛
风散寒,温中止痛等功效[2]。阴香大多生长在非
钙质土的生境中[3],但在桂林的部分岩溶石山,
其多为森林群落的优势种及建群种。目前国内对阴
香群落的研究已有不少报道[3 - 9],我们主要针对桂
林七星公园内阴香种群进行年龄结构研究,以期评
价开发旅游对森林植被的影响,对更好的保护与利
用这一景观元素提供科学依据。
1 研究区自然概况
七星公园位于桂林市区漓江东岸,小东江流贯
其间,占地面积 40 hm2。七星公园是桂林市最大、
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游客最盛、历史性最长的一个综合性公园。该公园
受中亚热带湿润季风气候影响,温和多雨,年平均
气温 17. 8 ℃,年平均无霜期 309 天,年平均降雨
量 1 949. 5 mm,但降雨量分配不均,4—8 月降雨
量约占全年的 65% ,秋、冬季干燥少雨。
七星公园植被类型多样化,主要有阴香群落、
樟树群落、龙须藤灌丛群落、全缘叶火棘群落等,
而阴香群落表现的更加明显,阴香群落组成植物种
类较少,结构相对简单,且多在景区核心区域,与
各景点有机融合在一起,成为景区一道亮丽的风景
线。在阴香群落中,常见伴生种有菜豆树 (Rader-
machera sinica)、茶条木 (Delavaya toxocarpa)、侧
柏 (Platycladus orientalis)、粗糠柴 (Mallotus phil-
ippensis)、麦冬(Ophiopogon japonicus)、剑叶凤尾蕨
(Pteris ensiformis)、阔鳞鳞毛蕨 (Dryopteris champi-
onii)、青江藤(Celastrus hindsii)、龙须藤 (Bauhinia
championii)等,灌木层和草本层相对较少。
研究样地随机设在桂林市七星公园的岩溶石山
自然生长的阴香群落内,该区域的阴香群落盖度
55% ~90%,乔木层以阴香占绝对优势,其它种类
有石山桂花 (Osmanthus fordii)、茶条木、翅荚香
槐 (Cladrastis platycarpa)、菜豆树、香槐 (Cla-
drastis wilsonii)等。灌木层盖度 25% ~30%,组成
种类除部分为乔木层乔木幼树外,主要有红背山麻
杆 (Lchornea trewioides)、胡颓子 (Elaeagnus pun-
gens)、皱雀梅藤 (Sageretia rugosa)和小叶女贞
(Ligustrum quihoui)等灌木。草本层植物种类少,
盖度 5% ~ 10%,盖度低,主要有麦冬 (Ophio-
pogon japonicus)、荩草 (Arthraxon hispidus)、阔鳞
鳞毛蕨和剑叶凤尾蕨 (Pteris ensiformis)等。
2 研究方法
2. 1 样地调查方法
经充分踏查,在研究区域随机选择 4 个阴香群
落为调查样地,取样面积为 20 m × 20 m,在每个
样地中采用相邻格子抽样法进行调查,格子大小为
5 m × 5 m,对每个小样方进行每木调查,记录样
方内阴香的树高、胸径、冠幅、枝下高、盖度及生
长情况,同时记录相关的环境因子。
2. 2 分析方法
采用径级大小代替年龄结构大小来分析种群动
态,大小结构按两种方式处理[10]:胸径 2. 5 cm 以
下个体按树高分为 I、II、III 级 (I 级高 1 ~ 33
cm,II级高 33 ~ 100 cm,III 级高大于 100 cm) ;
胸径大于 2. 5 cm 的个体,按胸径大小分级,每增
10 cm为一等级。胸径等级以 5 年为等级基数划分
年龄组,分别对 4 个样地阴香种群的年龄进行整理
统计。统计每个样地中阴香种群的各个年龄级的个
体数量,然后对各龄级的现存个体数进行总和标准
化处理,用年龄百分比来表示。以存活量的自然对
数值 LNx 为纵坐标,以胸径大小代表龄级为横坐
标作种群的存活曲线图,并进行线性回归显著性检
验分析。
3 结果与分析
3. 1 年龄结构
年龄结构是反应种群动态的一个重要指标,种
群的大小结构不仅反映了不同植物个体的组群情
况,也反映了种群的数量动态及其种群发展趋势;
同时在很大程度上反映种群和环境要素间的相互关
系及其在群落中的作用和地位[11 - 13]。种群年龄结
构研究是探索种群动态的有效方法之一[3]。由于
阴香种群的年龄与胸径之间显著线性相关[10],因
此可以采用以立木胸径代替年龄的方法对阴香种群
的年龄结构进行研究,分析结果见图 1。
从图 1 可以看出,样地 2、样地 4 中的阴香种
群的年龄结构相似,均类似金字塔形。其中以 5 年
龄级及 20 年龄级的数量较多,中间龄级某一部分
出现缺失的现象,但因其具有大量的幼苗幼株的储
备,可以说明其处于发展阶段,为增长型群落。样
地 1、样地 3 则在 20 年龄级以上表现为增长型,
但因幼苗幼株储备量不大,群落具有衰退的迹象,
又因 20 年龄级存在大量的个体,阴香又为长寿命
的树种,所以此群落仍将长期维持稳定。
3. 2 存活曲线
存活曲线是一条反映种群个体在不同年龄段的
存活状况的曲线,是种群统计中最常见和最直观的
方法。存活曲线是研究种群动态的主要手段之
一[14]。按 Deevey E. S. 的划分[15],存活曲线一般
有 3 种基本类型,包括 I 型、II 型、Ⅲ型三种曲
线。其中 I型是凸曲线,属于该型的种群绝大多数
都能存活到该物种生理年龄,早期死亡率较低,但
当存活到一定生理年龄时,短期内几乎全部死亡;
II型是直线,也称对角线型,属于该型的种群各年
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第 2 期 唐文杰,等:桂林七星公园阴香种群年龄结构研究
图 1 阴香种群的年龄结构图
Fig. 1 Age structure diagram of C. burmannii population
龄的死亡率基本相同;Ⅲ型是凹曲线,早期死亡率
高,一旦存活到某一年龄阶段,死亡率降低。本文
以存活量的自然对数值 LNx 为纵坐标,以胸径大
小代表龄级为横坐标,作阴香种群的存活曲线图
(见图 2) ,并进行线性回归显著性检验,结果见
表 1。
由表 1 可知,各样地存活曲线存在明显的线性
关系。结合图 2 可知,样地 2、样地 4 幼苗储备量
较大,曲线呈明显的凹型,说明这两个样地的阴香
种群天然更新良好,处于发展阶段。样地 3 中,20
年龄级的大树个体储备量最大,幼苗和小树储备略
有不足,以这个龄级为临界,其龄级上呈凹型,表
现为发展型,其下为凹型,但表现为幼苗储备不
够,更新受到某些因素的影响,具有衰退的迹象。
样地 1 中曲线波动较小,主要表现为幼苗严重不
图 2 阴香种群存活曲线图
Fig. 2 Survival curve of C. burmannii population
表 1 各样地阴香种群存活曲线线性回归显著性检验结果表
Tab. 1 linear regression significance test results of dif-
ferent kinds of sample plots
样地号 F值 P值 F临界值 P临界值
样地 1 17. 117 8 0. 001 4 4. 747 2 0. 01
样地 2 11. 281 6 0. 009 9 5. 317 7 0. 01
样地 3 17. 239 5 0. 001 3 4. 747 2 0. 01
样地 4 17. 075 5 0. 001 4 4. 747 2 0. 01
足,以致整体表现具有衰退现象。
4 结论与讨论
种群是构成群落的基本单位,其年龄结构能很
好地反映种群动态变化[16]及其与外环境各要素的
关系。研究乔木种群年龄结构可以了解现在的种群
状态,也可以分析过去种群的结构与受干扰状态及
程度,同时预测未来的种群发展动态[11]。
因受土壤厚度、湿度、光照等生境条件和人为
干扰程度的影响,种群年龄结构既有增长型的,也
有衰退型的。在 4 个阴香群落样地中,样地 1、样
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地 3 属于衰退型的,而样地 2 和样地 4 则属于增长
型的。根据调查记录,样地 1 内有明显人为走过的
路迹 3 条,平均宽度约 68 cm,还有几处人为破坏
植株的痕迹;受人为的践踏,大量的阴香种子不能
萌发,且原有的幼龄植株被踩死或被折断而死亡,
以致阴香种群更新受到影响,整个群落呈衰退型。
样地 3 为所有样地中发育最成熟的种群,最大胸径
达 84. 2 cm,且地处公园景区核心区,坡势平缓,
植株分枝高,缺乏灌木层及草本层,样地内岩石裸
露率为 38% ~ 45%,大量的游客步入其内以游玩
及休息,造成土壤板结严重和大量的矮小植株死
亡,只有少数生长在石缝处的幼苗得以幸存,幼体
更新续接不上,以致整个群落呈衰退型。样地 2、
样地 4 均处于比较偏僻的地方,人为破坏痕迹较
少,整个群落处于自然演替中,阴香种子大而多,
不易扩散,基本散落在母株周围,且能在阴湿的条
件下发育生长,以致幼苗储备量较大;但在 10 年、
15 年两个龄级个体死亡率为最高,是因随着植株
个体的增长,各植株间的生态位重叠加大,种间竞
争加剧,自然选择以致大量的植株死亡,致而趋于
稳定。
经研究,本区域阴香种群在自然状态下,通过
竞争和对环境的适应,其幼苗和幼树能良好的更
新,其种群生活曲线也显示出在自然环境下的良好
更替,但受外界人为干扰影响,群落的发展出现了
有违自然的现象而由发展型逐渐转变为衰退型。鉴
于此,管理部门应该在开发旅游的同时采取有效的
管理保护措施,加强宣传和优化开发方案,以减少
人为影响对阴香种群的直接干扰,为阴香种群的良
性更新创造良好生存条件,从而更好地保护及利用
这一景观元素,达到可持续发展。
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(文字编校:张 珉)
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