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施秉云台山南方红豆杉种群空间分布格局研究



全 文 :研究报告
Research Report
施秉云台山南方红豆杉种群空间分布格局研究
汤晓辛 1,2 乙引 1,2* 刘映良 1,2*
1 贵州师范大学, 生命科学学院, 贵阳, 550001; 2 植物生理与发育调控贵州省重点实验室, 贵阳, 550001
* 通讯作者, yiyin@gznu.edu.cn; liuyl-23@126.com
摘 要 种群空间分布格局能够反映个体在水平空间上的相互关系。本研究通过对施秉白云岩喀斯特地区
的南方红豆杉群落进行研究,用 6 个聚集度指标分析其空间分布格局。结果表明,南方红豆杉种群年龄结
构属于倒壶形,种群属于衰退型,呈下降趋势,没有幼年个体,中、老年个体较多;聚集度指标表明南方
红豆杉为集群分布。
关键词 南方红豆杉, 空间分布格局, 聚集度指标
Study on the Spatial Distribution Pattern of Taxus chinensis var.
mairei in Yuntai Mountain of Shibing Country
Tang Xiaoxin 1,2 Yi Yin 1,2* Liu Yinliang 1,2*
1 School of Life Science, Guizhou Normal University, Guiyang, 550001; 2 Key Laboratory of Plant Physiology and Development
Regulation, Guizhou Province, Guiyang, 550001
* Corresponding authors, yiyin@gznu.edu.cn; liuyl-23@126.com
Abstract The spatial distribution pattern of plant populations reflects the mutual relationship of horizontal
space among each one. In this study, we used 6 aggregation index analysis of the spatial distribution pattern to
research on T. chinensis var mairei community in Shibing dolomite in Karst area. The results show that the age
structure of population belongs to the inverted pot shaped, where the population is declining with no juvenile but
more medium and senile individuals; Determination of aggregation index indicates that the distribution pattern of
T. chinensis var. mairei population is spatial cluster distribution.
Keywords Taxus chinensis var. mairei, Spatial distribution pattern, Aggregation index
种群的空间分布格局是指种群中的个体,在水平空间的配置或分布状况,由种群本身生物学特性、种
间关系和环境条件所决定(Pielou, 1961; He et al.,, 1997; Hao et al., 2007; 张赟等, 2008),是研究种群特征、
种群间互作、种群与环境关系的重要方法,是目前研究的热点(张金屯, 1998; 李先琨等, 2002; 孙启武等,
2009)。
南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)属红豆杉科红豆杉属,是国家一级保护植物,在我国自然分布
网络出版时间:2016-09-29 09:23:49
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/45.1369.Q.20160929.0923.004.html
于华东、中南、西南和西北一些省区。在施秉云台山生于海拔 1 000 m~1 200 m 以下的白云岩山地林中。
有关南方红豆杉的研究众多(刘仁林和朱玲琳, 1997; 张军等, 2006; 刘映良等, 2010)。因此,通过对南方红
豆杉种群空间分布格局的研究,旨在为南方红豆杉种群的维持、保护提供一些基础资料。
1 结果与分析
1.1 种群年龄级结构划分
根据南方红豆杉种群调查资料,把南方红豆杉种群按 5 年划分 1 个龄级,共分为 10 个龄级(图 1)。由
图可知,南方红豆杉种群中没有幼年个体,中、老年个体较多,到 X 级仅有 1 株,说明南方红豆杉种群年
龄结构属于倒壶形,种群是下降的。








图 1 南方红豆杉种群年龄结构
Figure 1 The age structure of Taxus chinensis var. mairei population
1.2 种群空间分布格局
结果表明,C=62.5>1;I=61.5>1;Iδ=2.5318>1; *m =87.5> X =26;PAI=3.3654>1;k=7.7257<8,所有
指标的结果均表明南方红豆杉种群为集群分布(表 1)。
表 1 南方红豆杉种群空间分布格局
Table 1 The spatial distribution pattern of Taxus chinensis var. mairei population
聚集度指标
Aggregation
indices
扩散系数(C)
Diffusion
coefficient
聚集指数(I)
Aggregation
index
扩散型指数(Iδ)
Diffusion index
平均拥挤度( *m )
Mean crowding index
聚块性指数(PAI)
Patchiness index
聚集强度(k)
Aggregation
intensity
均值( X )
Average
value
数值
Value
62.5 61.5 2.5318 87.5 3.3654 7.7257 26

2 讨论
南方红豆杉种群是呈集群分布,形成此分布格局的主要原因由以下四个方面:(1)由种群自身的繁殖和
Age-class
Individual num
bers
0
5
10
15
20
25
30
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ
龄级







种子扩散的特点决定的。种子从母树上散落后围绕母株生长,从而逐渐长成植株,最终形成群状;(2)资源
分布不均造成。在生态系统中,由于资源通常呈现斑块状分布,而这种不均匀的分布造成植株生长环境条
件的差异;(3)种间的相互作用;(4)动物的行为。因为动物对植物种子的收集和贮藏,往往具有一定的方向
性和规律性,经过传播后也会导致种子分布的不均匀,从而导致植物的集群生长。
南方红豆杉种群的年龄结构属于倒壶形,种群呈现下降,不存在幼年个体,而中、老年个体较多。通
过测定 6 种聚集度指标,表明南方红豆杉种群的空间分布格局为集群分布。
3 材料与方法
3.1 研究区概况
施 秉 白 云 岩 喀 斯 特 地 区 位 于 贵 州 省 东 部 的 施 秉 县 , 介 于 108°06′00″~108°07′12″E ,
27°12 ′00″~27°10′12″N,面积为 10 280 ha,缓冲区面积 18 015 ha。属中亚热带季风湿润气候,1 月平均气
温为 6.4℃,7 月平均气温为 26.6℃,年平均气温 16℃,气温年较差 20.2℃;年平均降水量 1 220 mm,集
中分布在 4 月~10 月,年日照时数 1 195.4 h,日照百分率 27%,太阳辐射年总量为 9.26×106 kw/m2。调查
样地主要物种有:南方红豆杉、柏木(Cupressus funebris)、侧柏(Platycladus orientalis )、杉木(Cunninghamia
lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)、榆树(Ulmus pumila)、朴树(Celtis sinensis)、拐枣(Hovenia acerba)、
香叶树(Lindera communis)火棘(Pyracantha fortuneana)、竹叶椒(Zanthoxylum armatum)、辣蓼(Polygonum
flaccidum)、悬钩子属(Rubus sp.)、野棉花(Anemone vitifolia)、鸢尾(Iris tectorum)等。
3.2 样地设置及调查
样地的选取、设置的具体方法参见刘映良等(2010)。
3.3 种群空间分布格局测度方法
本研究用于测度种群空间布局的方法是聚集度指标,因为该方法简便且较为准确,本文采用扩散系数、
聚集指数、扩散型指数、平均拥挤度、聚块性指数、聚集强度 6 个指标测定南方红豆杉种群分布格局。具
体测定方法参考刘映良等(2010)。
作者贡献
汤晓辛是本研究的执行人;乙引参与实验设计,试验结果分析;刘映良是项目的构思者及负责人,指
导实验设计,数据分析,论文写作与修改。全体作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本项目由教育部长江学者和创新团队发展计划(IRT 1227)、国家自然科学基金(批准号 31300317,
31560184)、贵州省重点实验室(黔科合 Z 字[2011]4005)、贵州省教育厅重大专项(黔教合重大专项字
[2012]005)、贵州省科技厅社会发展科技攻关项目(黔科合 SZ 字[2011]3068, 黔科合 SY 字[2013]3189 号)和
贵州省联合基金项目(黔科合 LH 字[2015]7777 号)共同资助。实验工作得到刘三明、王云、李振基、向刚
等同志的支持,在此表示感谢。
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