全 文 ：台州学院学报
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红脉钓樟种内与种间竞争关系的研究
金则新 ,卢 棉 ’ ,蔡碧君 ’
( 台州学院 生命科学与医药化工学院 ,浙江 临海 3l 70( X)
摘要 :用 H e幼 的单木竞争指数模型对天台山红脉钓樟的种内 、 种间的竞争强度进行定量分析 。 结果表明 :
红脉钓樟种内竞争较之与其伴生树种七子花间的竞争弱 。 红脉钓樟种内 、种间竞争强度的大小顺序为 :七
子花 > 种内 > 苦柄木 > 青钱柳 > 江浙钓樟 > 红果钓樟 > 阔叶蜡瓣花 > 榔榆 > 尾叶樱 > 柳杉。 竞争木对对
象木的竞争强度与对象木的个体大小服从幕函数关系 , 竞争强度随对象木个体大小的增大而减小 ;竞争强
度与对象木胸径大小呈极显著的负相关关系 。
关健词 : 红脉钓樟 ;种内竞争 ;种间竞争 ;竞争指数 ;天台山
中图分类号 :伪4 8 12 率 2 . 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1672 ~ 370 8 ( 2 0 3 ) 03 一 0 54 一以
竞争是森林生态系统中的普遍现象 ,其结果是一个有机体阻碍另一个有机体的正常生长 和发
育川 。 在植物群落中相邻的植物个体为 了获得适宜于 自己生长的最佳生态位 ,必然要争夺环境资
源 ,这就导致了种群内各个体之间 、物种与物种之间的竞争 。 国内已有不少学者利用 H e gy i 单木竞争
指数模型对部分种群的种内 、种间竞争关系进行了研究 〔’ 一 ’ 〕 ,本文以分布在天台山的红脉钓樟 ( iL n -
de ar 励 or en o ia )种群为研究对象 , 采用 H e gy i 的竞争指数模型对红脉钓樟的种内、 种间的竞争强度进
行定量分析 ,这对于了解红脉钓樟种群内部及其伴生树种之间的关系 ,合理经营和管理森林群落提供
理论依据 。
1 自然概况与研究方法
1
.
1 自然概况
天台山位于浙江省天台县境内 , 主峰华顶 山 ( 29 。 巧 ’ N 、 121 “ 06 ’ E )海拔 10 98 m 。 这里属亚热带季
风性湿润气候 ,气候温暖 ,雨水充沛 ,年降水量为 17 0 ~
,平均相对湿度达 85 % 以上 , 年平均气温为
13 ℃ ,无霜期约 230 d 。 山地土壤系水成岩及火成的花岗岩母质上发育的山地黄壤土 , 土层 30 一 l o c m
之间 , 尚属湿润肥沃 。 由于水热条件好 ,植物生长茂盛 , 区系成分复杂 6[] 。 红脉钓樟主要分布在狮子
岩坑等地 ,共同组成以落叶树种为优势的群落 , 多居乔木层第二亚层 。
1
.
2 研究方法
在天台山狮子岩坑处选取一片林地作为样地 。 在样地内以红脉钓樟 ( D B H > 2 . s c m )为对象木
(
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e e t i v e t r e e )
, 测其胸径 。 然后 以对象木为中心 ,周围所有的树木为竞争木 ( e o m p e t i it o n ter e ) ,竞争
范围是根据树冠的接触和遮荫状况而定 , 因为植物个体越大 , 其影响和竞争的范围越大 ,所 以这里存
在一个变化幅度 [ ’ j 。 测定竞争木的胸径和距相应对象木的距离 ,并记下竞争木的种名 。
竞争指数的计算采用 H e gy i ( 19 74 )提出的单木竞争指数模型 〔’ 〕 :
收稿日期 : 20 2 一 12 一 23
墓金项目 :浙江省自然科学基金资助项 目 ( 3 9 9 2 03 ) ;浙江省教育厅资助项 目 ( 19 90 3 67 )
作者简介 : 金则新 ( 19 60 一 ) ,男 , 教授 , 硕士 , 主要从事植物生态研究 。
* 本院生物专业 2仪 )K 级本科班学生 。
DOI : 10. 13853 /j . cnki . i ssn. 1672 -3708. 2003. 03. 018
第 3期 金则新等 :红脉钓樟种内与种间竞争关系的研究
1一鱿刀
CI
=,冬( jDD/ : )
式中 , CI :竞争指数 ; D ` :对象木的胸径 ;乓: 竞争木 的胸径 ; L 、 : 对象木与竞争木之间的距离 ; N 为
竞争木的株数 。
首先计算出每个竞争木对对象木 的竞争指数 ,将 N 个单木间的竞争指数累加 , 即得红脉钓樟种
内以及每个伴生树种对红脉钓樟的竞争强度 。
2 结果与分析
2
.
1 对象木与竞争木的测树因子特征
在样地中 ,最后共测得对象木 (红脉钓樟 ) 60 株 , 最小胸径 2 . 7 1 e m , 最大胸径 20 . 3 7 c m 。 平均胸
径为 7 . 2 c7 m ; 多数胸径集中分布在 2 . 5 一 巧 c m 之间 (表 1 ) , 这部分林木占了红脉钓樟总数的 95 % ,
大树的数量很少 。 红脉钓樟分布地位于山沟沟谷及两侧 ,地形 比较复杂 , 生境异质性大 ,水热条件优
越 ,植物种类丰富 。 在样地中共测得竞争木 54 种 3 18 株 (表 2 ) 。
表 1 对象木的径级分布和所受到的竞争强度
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2 红脉钓樟种内及种间的竞争
根据竞争指数 ( CI )分别计算各个径级红脉钓樟所受到的竞争强度 (表 1 ) , 结果显示红脉钓樟在
生长过程中 ,不断与其它个体发生竞争 ,但不同径级的对象木所受到的竞争强度不 同 ,一般地中小径
级的红脉钓樟所受到的竞争强度大 ,径级较大的红脉钓樟 ,所受到的竞争强度小 。 这与实际情况相符
合 ,通常在森林群落中 ,植物在生长发育初期 ,因为个体小 ,位于群落的下层 ,林冠处于被压状态 ,周围
的竞争木对其发生剧烈的竞争 。 随着个体的生长 、发育 ,胸径不断增大 ,本身的竞争能力也随着增大 ,
林木因 自疏过程而加大植株间的距离 ,由于种群的调节使得个体间对光 、热 、水 、土等生态条件及资源
的竞争强度降低 , 因此竞争木对红脉钓樟的竞争逐渐减弱 。 红脉钓樟种内竞争也表现出大致相 同的
趋势 (表 2 ) , 即中小径级的红脉钓樟所受到的竞争强度大 , 径级较大的红脉钓樟 ,所受到的竞争强度
小 。
表 2 红脉钓樟种内竞争强度
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径级 ( e m ) D ia m e t e r s e al e 2 . 5 一 5 5 一 10 1 0 一 15 1 5 一 20
平均竞争指数 A v e哪 e e o m伴t i t i o n i n d e x 1 . 164 7 0 . 697 1 0 . 50 7 0 . 1料 1
标准差 tS an d a 记 d e v i a t io n 0 . 554 1 0 . 4 27 3 0 . 22 90 0 . 以 52
植物在生长过程中 ,红脉钓樟不仅与同种个体发生种内竞争 , 而且还与周围其它物种的植株不断
争夺营养空间 ,产生种间竞争 ,种间竞争因植物种类不同而有很大的差异 (表 3 ) 。 从表 3 中可以看
出 ,红脉钓樟的种内竞争指数较小 , 为 30 . 4 5 7;0 竞争指数最大的是七子花 , 为 60 . 0 8 6 5 。 红脉钓樟种
内及种间的竞争强度大小顺序为七子花 > 种内 > 苦柄木 > 青钱柳 > 江浙钓樟 > 红果钓樟 > 阔叶腊瓣
花 > 榔榆 > 尾叶樱 > 柳杉 > 三角械 > 白木乌柏 > 毛八角枫 > 尖连蕊茶 > 青榨械 > 灯台树 > 尾叶冬青
> 暖木 > 山合欢 > 毛徕 。 限于篇幅 ,其余竞争指数较小的 34 种略 。
台 州 学 院 学 报 第 2 5卷
表3 竞争木的种类组成和竞争指数统计
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种名
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竞争指数次序
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红脉钓樟 几刀凌 a ru rb o rn e、 必30 . 47 50 61 7 2.0 7 2
苦杨木 几以 i、 in s泌 ~1 4刃科1 22 6.9 23 青钱柳 咬辉肠 ca卿 尸 a l ~0 2
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997 2 223
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46 4
江浙钓樟 肠去 a r。 hi cn i i1 0 .7 8 20 51 .7 5 5
红果钓樟 ` r肠配 me小 h rC O鱿脚 9 .3 6 491 2 6.0 6 6
阔叶腊瓣花 c o解 P o si p s坛切咒心 a7 .1 53 48 2. 2 57
榔榆U l ~p二如 l她 6
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2 68
尾叶樱 只甩几 u sdi s肠她 na 5. 67 41 1 0 .1 3 9
柳杉 伪夕匆溉血 f o t u rni e5.3 3 7 5 41 . 2 61 0 三角械A e e rb e u咭 e几 a n, 4 . 0 17 0 6 1. 89 1 1
白木乌柏 5即 ium脚 o n ic!un 3 . 4 9 37 7 2 . 20 2 2毛八角枫 Aal 咭 i二 左“顽 1 3 . 4 396 5 1. 57 2 3
尖连蕊茶 aC me ll她 e sur 油 at 3 . 3 4 6 1 8 2 . 52 x 4
青榨械 Ae er da 创记 11 3 . 3 3 82 4 1. 2 6 1 5
灯台树 肠从公 `切“
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3 0 1 8 5 1 57 1 6
尾叶冬青 刀改 。山 o n i i 3 . 0 64 5 2 0 . 63 1 7
暖木 eM l如 anz * 沂 h勿~ 3
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045 9 8 2
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山合欢 Al b臼必 树 ko ar 2 . 7 7 95 7 2 . 2 0 1 9毛徕 oC nr o aw l记 ir 2 . 7 334 4 1. 26 20
其余抖种略
3
.
3 竞争强度与对象木胸径的关系及其预测结果
林木的竞争能力受多种因素制约 ,如植株个体大小 、植株生长速度 、不同发育阶段 、 个体生活力的
高低 、周围植株个体对它的影响等 ,其中对象木个体大小对竞争能力影响很大 。 为探讨个体大小与竞
争能力的关系 ,本文将对象木所受到的竞争强度与其胸径大小进行回归分析 ,通过几种数学模型的比
较 ,发现两者的关系更近似地服从幂函数关系 (表 4 ) 。 即 :
cI
=
DA
一 刀其中 , cI : 竞争指数 , D : 对象木胸径 , A 、 B : 模型参数 。 经检验 ,相关系数
( R )均达到极显著水平 ,表明竞争指数与对象木胸径之间存在着幂函数关系 。 所有模型的次幂均为
负值表明 ,对象木的胸径越大 ,种内与种间的竞争指数越小 。 也就是说 ,对象木的个体越大 ,其附近一
定范围内生长的其它树木 (竞争木 )就少 ,竞争木对对象木竞争的能力就弱 。 通过模拟得到如下参数
(表 4 ) 。
表 4 竞争强度与对象木胸径的模型参数
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红脉钓樟与整个林分
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红脉钓樟与伴生树种
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红脉钓樟与七子花
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.
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根据 回归的模型进行预测 (表 5 ) ,从预测结果可以看 出 , 红脉钓樟种内 、种间及整个林分的竞争
第3 期 金则新等: 红脉钓樟种内与种间竞争关系的研究
强度随着对象木个体的增大而减小 。 当对象木胸径达到2 c 0m 后 ,竞争强度趋于稳定 、 变化不大 。 因
此可以根据这一特性 ,在红脉钓樟的胸径达到 2c0 m 之前进行适当的人工抚育 ,或进行适 当的疏伐 ,
加速红脉钓樟的生长 。
表 5 红脉钓樟种内种间竞争强度与对象木胸径的模型预测
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径级 ( e m )
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红脉钓樟与整个林分
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红脉钓樟与伴生树种
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红脉钓樟与七子花
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3 结语
植物体之间的竞争是 自然界中普通存在的现象 ,从个体水平去研究植物间的竞争强度能更加准
确地反映出个体间的竞争作用 。 H e g y i 的单木竞争指数模型在形式上反映的是树木个体生长与生存
空间的关系 ,但其实质反映树木对环境质量的需求与现实生境下树木对环境资源占有量之间的关系 ,
因此能较好的衡量个体间的竞争强度 。 运用 H e gy i 的单木竞争指数模型可以较好地估计红脉钓樟的
种内 、 种间竞争强度 。 与红脉钓樟竞争的树种很多 , 主要竞争压力来七子花 、 其次是种内 、 第三是苦枷
木 ,其它树种的竞争指数相对较小 。
红脉钓樟的生长受到竞争木的数量 ,大小和离对象木距离的影响 。 竞争木越多 ,个体越大 , 离对
象木越近 , 对对象木的竞争越激烈 。 对对象木的个体来说 ,对象木个体越大 ,受竞争木竞争越小 ,反之
越小的个体 ,受竞争木的压抑越强 ,在竞争中被淘汰的可能性越大 。 从竞争指数和对象木胸径大小的
回归模型进行预测 ,红脉钓樟种 内 、种 间以及整个林分的竞争强度随着对象木的胸径增大而逐渐减
少 , 当胸径达到 2 0 c m 后变幅较小 ,并维持在较低的水平 。 可根据这一特性进行管理和经营 , 即在胸
径达到 2 c0 m 前进行必要的人工抚育 。
参考文献 :
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祝宁 . 植物种群生态学研究现状与
(下转第 72 页 )
台 州 学 院 学 报 第2 5 卷
报告 。 实验报告除要求一定的格式外 ,还要求 书写工整 ,正确使用规范汉字 、 标点及有效数字 ,表
达准确 ,层次清楚 , 图表完整 ,结论恰当等 。 通过写实验报锻炼了学生撰写科学论文的能力 。
2 考核的优点
植物生理学实验课一般附属于理论课中 ,现将它独立设立为一门课程 ,并进行考核 。 其优点如下 :
培养学生独立操作能力和科学工作态度 。 实验课可 以把课堂讲授的理论和实践结合起来 ,可以
验证 、巩固理论知识 ,加强基本操作训练 。 实验课考核要求学生独立完成 , 培养 了学生独立操作能力
和科学工作态度 。 此外 ,引起学生对实验的重视 。 有些实验内容看起来简简单单 ,但每一步骤都应认
真思考 ,为什么要这样而不那样做 ,实验的关键环节在那里等 。
激发学生的学习积极性 。 由于实验考核从头到尾要求学生独立进行 ,遇到问题由学生 自已设法
解决 。 这样有效地弥补了过去实验课中的某些不足 。 如实验课 由于受到学时的限制 ,有些步骤如材
料选取 、 试剂配制等就不得不 由教师于事前准备好 ,学生进人实验室后 , 只能按部就班地去做 。 个别
学生敷衍了事 ,作实验不认真 。 久而久之 ,学生就认为实验很容易 , 快点完成算 了 。 如果是进行实验
考核 ,就会发挥学生的主观能动性 ,激发学生的学习积极性 , 培养探索 、创新和独立思考的能力 。
检查 自身的教学质里 。 通过实验考核 ,教师从考核成绩中可知 ,五项指标中哪些项 目是平时教学
中比较重视的 , 哪些是 比较薄弱的 , 以便 能在以后的教学中能加以弥补 。
总之 ,考试是教学过程 中的一个重要环节 。 通过考试能促进学生复习和巩 固所学的知识 ,有助于
激发学生的学习积极性 ,教师也可以检查 自身的教学质量 。
参考文献 :
【1」 徐礼根 , 李凤玉 , 徐 程 . 植物生 理学实验课的教学 问题【J] . 植物生理学通讯 , 1 99 , 3 5 ( 4 ) : 3 13 一 31 5 .
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A P r o b e in t o t h e T e s t M
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K e y w o r d s : p la n t p h y s io lo g y ; e x p e ir m e n t : t es t
(上接第 57 页 )
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K e y w o r d s : 乙 2 , 一d e ,石 r u乙,刀 , Ze r v ia : in r r a s p e e if i e ; in t e r s p e e if i e ; e o m p e t i t io n i n d e x ; T ia n t a i M o u n r a in