全 文 ：首都师范大学学报(自然科学版)第 22卷　第 1期
2001 年 3 月
Journal of Capital Normal University
(Natural Science Edition)
Vol.22 , No.1
Mar.　2001
收稿日期:2000-03-15
湖北后河国家级自然保护区水丝梨种群结构
许凯扬　刘胜祥　杨福生　汪正祥　彭　丹
(华中师范大学生命科学学院) 　　　
黄大钱
(湖北省后河国家级自然保护区)
摘 要
　　对湖北后河国家级自然保护区的水丝梨(Sycopsis sinensis Oliver)种群结构和数量动态进行研
究.水丝梨种群大小 、高度级结构研究表明 , 幼苗 、幼树数量严重不足 , 中成树成高频分布 , 个体之
间竞争激烈 ,整个种群表现为一不稳定的成熟类型.幼苗 、幼树的低频分布将是影响种群稳定的限
制性因素.对水丝梨种群的保护作者也进行了讨论.
关键词:水丝梨 , 种群结构 , 大小级 , 高度级.
中图分类号:O 948.1
水丝梨隶属于金缕梅科水丝梨属 ,分布于我国华南及西南各省海拔 1 000 m 以上的常绿
阔叶林及灌丛中[ 1] .经我们考察认证 ,湖北后河国家级自然保护区目前保存有我国最大的水
丝梨种群 ,约 20 hm 2[ 2 , 3] .由于其地处保护区核心地带 ,纯度高 ,原始性强 ,受人类活动影响较
小 ,是发育较为完整的水丝梨种群[ 4 ,5] .我们研究它的种群结构 ,目的不仅在于对种群水平进
行定量描述 ,更重要的是揭示其成因来阐述种群及群落动态变化[ 6 , 7] .基于此 ,本文讨论以下
问题.(1)种群大小 、高度级结构及种群发展趋势;(2)水丝梨种群的保护.
1　研究地点
后河国家级自然保护区位于鄂西南五峰土家簇自治县境内 ,北纬 30°2′45″～ 30°8′40″,东
经110°29′25″～ 110°40′45″,总面积 10 340 hm2 ,为中亚热带与北亚热带过渡区.年平均气温
13.10 ℃,年积温 3 807.9 ～ 4 984.3 ℃,无霜期约 250 d ,年降水量 1 460mm ,年相对湿度 76%.
土壤以黄棕壤为主 ,石灰岩分布广泛[ 4] .
组成该地区常绿阔叶林的水丝梨群落分布集中 ,物种多样性较为丰富 ,群落总盖度达 80
～ 95%,且水丝梨表现为优势种群.乔木层主要树种为水丝梨 、曼 (Quercus oxyodon),伴生
树种有多脉青冈栎(Q .mult inervis)、灯台树(Dendrobentham ia japonica)、山羊角树(Carri-
erea calycina)等 ,高度多在 8 ～ 16 m.灌木层高 1.4 ～ 4 m ,主要有绢毛木姜子(Litsea sericea)、
荚 (Viburnum sp.)、红茴香(Ill icium henryi)、异叶梁王茶(Nothopanac dav idii)、尖叶山茶
(Camell ia cuspidata Wight)、箭竹(Sinarundinaria basihursuta)等 ,盖度 50 ～ 60%.林下草木
层高 5 ～ 40 cm ,集群分布明显 ,常见种类有蕨状苔草(Carex f ilicina)、日本蛇根草(Ophior-
rhiza japonica)、黄莲(Copt is chinensis Franch.)、沿阶草(Ophipogon bodinieri)等 ,盖度为 40 ～
70%.林内湿度大 ,乔木附生有湿生苔 ,尤以水丝梨为甚.
表 1　水丝梨种群样地特征
样地
　
面积
(hm 2)
经度
　
纬度
　
海拔
(m)
坡向
(southeast)
坡度
　
坡位
　
盖度
(%)
乔木胸高断面积
Sycopsis sinensis(m2/ hm2)Total
1 0.08 110°32′40″ 30°5′8″ 1 050 65° 43° Middle 80 15.2 23.4
2 0.08 110°32′40″ 30°5′10″ 1 080 60° 46° Upper 85 13.8 20.7
3 0.08 110°32′50″ 30°5′15″ 1 230 50° 42° Middle 90 18.4 24.5
2　研究方法
选择有代表性的 3个样地进行群落学调查.种群样地特征见表 1.记录样地中乔木层物种
个体的数目 、高度 、胸径 、冠幅和生活型.实际工作中我们采用大小级结构代替年龄结构来分析
种群结构和发展动态[ 8 ,9] .具体分级标准处理方式如下:
Ⅰ高度 33 cm 以下;Ⅱ高度 33 cm 以上 ,胸径 2.5 cm 以下 , Ⅲ胸径 2.5 ～ 7.5 cm;Ⅳ胸径
7.5 ～ 22.5 cm;Ⅴ胸径 22.5 cm 以上 ,以株数/hm2 对大小级绘制大小级频度分布图.
高度分级标准处理以 0 ～ 2 m 为第 1 级 , 2 m 为一个等级 ,一直到 18 m ,共分成 9 个高度
级 ,以株数/hm2对高度级作频图分布图.
3　结果与分析
3.1　种群大小级结构
据 2 400 m2 样方内水丝梨个体的逐木调查统计和各样地中水丝梨分级株数统计 ,如表 2
所示.从 3个样地中水丝梨分级株数的相对比例来看 ,差别不明显.集中表现为 Ⅰ 、Ⅱ级幼苗 、
幼树稀少 ,中成树占绝大多数.各样地种群密度有一定差别 ,以样地 3最大 , 1 775株/hm2.为
了更直观地对水丝梨种群年龄结构动态进行分析 ,我们绘制了种群存活曲线.本文采用双对数
曲线 ,将各立木级的现存每公顷个体数取自然对数值 ,对大小级自然对数值作图 ,如图 1所示.
存活曲线在Ⅱ级幼树形成一个凹峰 ,在Ⅳ级立木处形成一个凸峰 ,且 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级立木的值明显
高于 Ⅰ 、Ⅱ级.综合起来看水丝梨大小级结构频度分布 ,如图 2所示.Ⅰ 、Ⅱ级幼苗 、幼树数量较
少 ,仅占总数 4%, Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级立木占到 96%,其中又以Ⅳ级立木为最 ,占到总数的 66.3%, Ⅴ
级立木相对则较少 ,种群仍有一定发展空间.整体来看 ,水丝梨种群属成熟型种群 ,但幼苗 、幼
树储备不足 , Ⅱ级幼树在 Ⅰ 、Ⅲ级之间形成一个凹峰 ,将极力限制种群连续更新 ,故水丝梨种群
又可视为一中衰型不稳定种群.
表 2　各样地中水丝梨分级株数统计
样地 级别Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 合计 密度(株/ hm 2)
1 2 0 21 71 14 108 1350
2 5 2 16 65 10 98 1225
3 3 2 25 94 18 142 1775
合计 10 4 62 230 42 348 1450
85第 1 期 许凯扬:湖北后河国家级自然保护区水丝梨种群结构
3.2　种群高度级结构
＊纵横坐标均为对数化
图 1　水丝梨种群存活曲线
和水丝梨种群大小级结构相比较 ,种群高度级
的频图分布(图 3)也反映出种群的发展态势.频度
分布高峰出现在 8 ～ 16 m ,占总数的 73.40%, 4 m
以下的幼苗 、幼树仅占到总数的 6.17%, 储备不
足.和大小级结构相似 , 2 ～ 4 m 的幼树在 0 ～ 2 m
幼苗和 4 m以上的中成树之间形成一个低域分布 ,
反映出一个幼龄植株成活率低的问题 , 14 ～ 18 m
大树的相对低频分布为高频分布的 8 ～ 14 m 中成
树的发展预示了一定的发展空间.该水丝梨种群仍
是一个成熟型类群 ,但从种群全体在垂直空间上的
配置来看种群的发展动态趋势 ,这种高度级结构对
于种群乃至群落的长期稳定都是不利的[ 9] .作为该
常绿阔叶林中优势种群 ,虽然水丝梨占据了乔木层
较大的生态位宽度 ,但尚处于灌木 、草本层次高度
级的水丝梨幼苗 、幼树在这种群环境中生存条件显得尤为严峻 ,这是种群保持长期稳定的一大
隐患.
图 2　水丝梨不同大小级频度分布 图 3　水丝梨不同高度级频度分布
4　讨论
4.1　种群动态
种群大小级 、高度级结构和种群存活曲线反映出水丝梨幼苗 、幼树缺乏 ,中成树生长旺盛.
分析其原因 ,一是常绿阔叶林乔木层盖度大 ,加之灌木层多为阔叶树种 ,占据了中层空间 ,使有
限的可利用资源层层减少 ,幼苗 、幼树的生长与存活在这种激烈的生态位竞争中受到限
制[ 8 ,11] ;二是气候 、土壤 、地形地貌等立地条件的复杂 ,水丝梨本身生物学特性如种源 、种子的
萌发条件 、成熟程度等因素也是个中原因.我们也不排除水丝梨有间断更新的可能[ 10] .
86 首都师范大学学报(自然科学版) 2001 年
结合种群结构 ,从目前水丝梨群落的现状分析.水丝梨在王家湾 、新崩河到灰沙溪连续的
山体上 ,分别以水丝梨纯林 、水丝梨-曼 混交林及水丝梨零星分布 3种形式存在 ,主要以前两
种形式存在.在水丝梨-曼 混交林中 ,曼 虽然还只是主要伴生树种 ,但林下曼 幼苗及萌生
枝数量甚多 ,且同样是常绿阔叶树种.虽然并不能说水丝梨-曼 混交林就是昨日的水丝梨纯
林 ,但由于两者生态位重叠较广 ,故两者之间长期的生态位竞争是肯定的.Ricklefs提出的“林
窗分配假说”又可能是它们能够在群落中共存 、对生态位竞争的消长机制[ 11] .水丝梨纯林类型
中的水丝梨种群动态主要还是受种群结构影响 ,但在相当长时期仍是较稳定的.水丝梨零星分
布主要受人类活动影响所致.但形成以上 3种分布类型跟山体朝向差异 、土壤 、阳阴坡有重要
关系.
4.2　水丝梨种群的保护
自然保护区内水丝梨种群目前仍较好地保持了原始性状 ,这与保护区独特的地形 、地貌及
渊远人文影响 ,保护区管理是分不开的.保护区内峰峦叠嶂 ,山体陡峭 ,溪流沟涧纵横 ,河内巨
石林立 ,流水落差大 ,根本无法将木材放排运出僻远的林区.历代土家族首领土司出于对山神
的敬仰 ,严禁山民乱砍滥伐[ 4] .成立自然保护区以来 ,严格管理执法 ,加强了森林生态系统的
保护 ,但随着人类活动的不断影响 ,出现了一定程度上生境的破坏 、片断化和退化现象.
作为我国最大的水丝梨种群 ,其原始的自然景观和生态系统功能是不言而喻的.以水丝梨
群落形成面积甚广的常绿阔叶林资源对于保护区也具有重要的生态学和资源学价值 ,资源学
价值具体体现为生物多样性保存较为完好的基因库.就水丝梨分布现状来看 ,目前所受到的威
胁仍集中表现为由于人类活动干扰而带来的或将带来的水丝梨群落生境的改变 ,这远比对水
丝梨个体的直接破坏更具毁灭性.由于种群结构所反应的种群动态 ,更增加了该种群的不稳定
性[ 12 , 13] ,有必要从国家级自然保护区的高度重视水丝梨种群的保护与更新.针对存在的问题
和保护区现状 ,应着力做好以下几方面的工作.首先也是最重要的是从法律制度和管理层次上
保护水丝梨栖息地环境.栖息地环境的保护指对与生态因子相关的保护 ,也指群落内生物多样
性的保护.其次要解决种群结构不甚合理这一内在性的问题 ,维持该种群可持续生存.重点要
做的是解决幼苗出生率 、成活率低的问题 ,可针对性采集种源 ,创造土壤条件 ,结合前述各种因
素 ,进行定位研究 ,这样才能从真正意义上保护我国这一最大的水丝梨种群.
参 考 文 献
1　张宏达 , 颜素珠.中国植物志 , 第 35 卷 , 第 2 分册.北京:科学出版社 1979.110 ～ 116
2　中国植被编辑委员会.中国植被.北京:科学出版社 , 1995
3　《湖北森林》编辑委员会.湖北森林.武汉:湖北科学技术出版社 , 1991
4　宋朝枢 , 刘胜祥.湖北省后河自然保护区科学考察集.北京:中国林业出版社 , 1999
5　王万贤 ,傅运生 ,杨毅 , 等.鄂西南后河自然保护区植物区系研究.武汉植物学研究 , 1994 , 12(4):352
～ 361
6　Greig-smith P.Quantitative Plant Ecology , 3rd ed.Orford:blackw ell , 1983
7　谢宗强 , 陈伟列 ,刘正宗 , 等.银杉种群的空间分布格局.植物学报 , 1999 , 41(1):95～ 101
8　Keyshaw K A , Looney J H H.Quantitative and Dynamic Plant Ecology , 3rd ed.London:Edward A rnold ,
1985
9　班继德 , 漆根深.鄂西植物研究.武汉:华中理工大学出版社 , 1995
10　方精云 ,郭庆华 ,刘国华.我国水青岗属植物的地理分布格局及其与地形的关系.植物学报 , 1999 , 41
87第 1 期 许凯扬:湖北后河国家级自然保护区水丝梨种群结构
(7):766～ 774
11　贺金生 ,陈伟烈 ,刘峰.神农架地区米心水青冈林和锐齿桷栎林群落干扰历史及更新策略.植物学
报 , 1999 , 41(8):890 ～ 891
12　Richard B P rimack(祁承经译).Essentials of Conservation Biolo gy.长沙:湖南科学技术出版社 , 1996
13　Pielou E C.An Introduction of Mathematical Ecology.New York:Willey , 1977.
Population Structure of Sycopsis sinensis in
Houhe National Nature Reserve ,Hubei
Xu Kaiyang　Liu Shengxiang　Yang Fusheng 　Wang Zhengxiang　Peng Dan
(College of Life S cience , Central China Normal Unviersity)
Huang Daqian
(Houhe Nat ional Nature Reserve , Hubei)
Abstract
Size class and height class of Sycopsis sinensis population , the largest Sycopsis sinensis popu-
lation in China , was studied in Houhe National Nature Reserve.The research about size class and
height class indicated the similar character , the seedlings and saplings were scarce , alduts w ere
distributed with high f requency , competition among individuals w as intense.The population was
in a unstable situation.The scarcity of the seedlings and sapling s w ould become a restrictive factor
affecting the stabili ty of Sycopsis sinensis population.Constructive suggest ions about protection
and regenerat ion of Sycopsis sinensis pupulation w ere offered.
Key words:Sycopsis sinensis , population st ructure , size class , height class.
作者简介　许凯扬 , 男 , 1972 年 11 月出生 , 华中师范大学生命科学院硕士研究生.研究方向:植物生态
学 ,植物资源学.
(上接 83页)
Genes on Zinc Absorption and Transprotation
Hu Yong　Yin Liping
(Department of Biology , Capital Normal Universi ty)
Abstract
A review is g iven on the genes and gene regulation of zinc transport system in Saccharomyces
cerevisiae and hold out a preliminary prospect for the t rend of the research in the future.
Key words:zinc transport sy stem , genes , gene regulation.
88 首都师范大学学报(自然科学版) 2001 年