全 文 ：书第 !" 卷 第 ## 期
$ % # % 年 ## 月
林 业 科 学
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天山西部新疆野苹果种群特征!
刘4华#!$4臧润国$4丁4易$4张炜银$4郭仲军54白志强54刘双成!
"#3安徽农业大学林学与园林学院4合肥 $5%%5"# $3中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所
国家林业局森林生态与环境重点实验室4北京 #%%%6## 53新疆林业科学研究院森林生态研究所
乌鲁木齐 75%%%%# !3天西林业局巩留林场4巩留 758!%#$
摘4要!4在天山西部大莫合沟%小莫合沟和交吾托海沟 5 个新疆野苹果典型分布区!开展新疆野苹果群落学调
查& 结果表明’ 新疆野苹果多以纯林形式分布于天山山脉的阴坡或半阴坡!在部分地段伴生少量的野杏%天山云杉
等树种# 5 个地点新疆野苹果种群的径级分布均呈单峰型# 5 个种群在! 9"径级的株数较多!其他径级较少# 大
莫合沟种群的各径级都有个体分布!其结构较小莫合沟和交吾托海沟 $ 个种群完整# 5 个地点新疆野苹果种群的
高度结构也均呈单峰型!5 个地点新疆野苹果种群在同一径级的平均树高差异显著# 在新疆野苹果主要分布海拔
范围# $%% 9# :%% ;内!新疆野苹果地径和枝下高随海拔的升高而降低!树高和冠幅随海拔的升高呈下降或单峰型
的变化趋势# 调查区内新疆野苹果林分的平均郁闭度比较低!为 %1!7 <%1%5!大莫合沟林分郁闭度仅为
%157 <%1%!!与小莫合沟 "%188 <%1%6$和交吾托海沟 "%18# <%1%7$间差异显著# 大莫合沟的平均林分密度为
"5#61$ $ !较小莫合沟的"8%$15 <#8#1#$株(=;>$和交吾托海沟的"5$81% <6#1#$株(=;>$的小# 大
莫合沟林分密度和郁闭度随海拔的增加呈先下降后上升的趋势!小莫合沟和交吾托海沟新疆野苹果林分密度和郁
闭度随海拔的增加而呈先增加后降低的趋势# 由于农田开垦%过度放牧和打草以及苹果小吉丁虫的蔓延危害!新疆
野苹果的幼苗极少!影响其种群的更新和发展&
关键词’4新疆野苹果# 种群# 径级结构# 树高结构# 林分因子
中图分类号! &:#7" ?6!71#8444文献标识码!,444文章编号!#%%# >:!77#$%#%$## >%%%# >%:
收稿日期’ $%%6 >#$ >### 修回日期’ $%#% >%$ >%7&
基金项目’ 林业公益性行业科研专项项目 " $%%:%!%#" $ !中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金 "’,@A(@$%%:#"%
’,@BCC$%%:%!%$ &
!臧润国为通讯作者&
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林 业 科 学 !" 卷4
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/2MVJVG‘DIJ! JVGWWRETDIJ! GIU DIWMRTUG;GJMDI T=MYD0U XVEDTX/VMWTWTGIUW3
9.: ;",44新疆野苹果"H/%5**4)8)(*4$又称塞威士苹果!
系蔷薇科"A/WGRMGM$苹果属"H/%5*$落叶小乔木!为
第三纪孑遗植物之一"傅立国!#66$$& 它不仅具有
较高的经济价值!而且对于研究第三纪植物区系起
源以及中国植物区系等具有很高的科研价值& 该种
喜温暖湿润环境!耐旱力较差!目前在我国仅分布于
新疆天山西部的伊犁河谷地区& 新疆野苹果群落是
新疆天山野果林最主要的群落类型!其分布面积广
"占野果林总面积的 6%a$%类型独特%并蕴含多种
野生果树资源!是世界野果基因库的重要组成部分
"’=VDWT/S=MV)+/%3! $%%6 $! 常 成 片 分 布 在 海 拔
# %%% 9# :%% ;的中%低山地带具有深厚黄土层的
缓斜阴坡和沟谷的逆温层内"佘定域!#668# 刘立诚
等!#666# 林培钧等!$%%$# 羊海军等!$%%5$& 自 $%
世纪 8% 年代以来!新疆野苹果林受到高强度开发利
用的影响!如在林中从事放牧%农垦生产%大规模野
苹果采收加工%旅游等活动!导致新疆野苹果林从
#686 年的6 55% =;$下降到目前的不足8 %%% =;$!
且分布范围急剧缩小!分布区水土流失与山体滑坡
现象加剧& 更为严重的是!自 #666 年以来新疆野苹
果林受苹果小吉丁虫"36(4%5*=/%4$蔓延的危害!大
量的新疆野苹果树木死亡& 目前新疆野苹果已被列
为我国具有国际意义的生物多样性优先保护物种和
中国濒危二级重点保护植物"傅立国!#66$$&
种群结构和分布格局都是植物本身生物学特性
与环境因素相互作用的结果"’VGY0N!#67"$!二者不
仅可以反映种群的现实状况和演变的历史与发展趋
势"]bI‘ZMVJ/2c!$%%!# *GJGW=D;G)+/%3!$%%6$!也是
理解植物群落结构组成与动态变化机制的关键
"’/IUDT)+/%3!$%%%# F/E )+/%3!$%%!$& 新疆野苹果
具有重要的科学研究和种质资源保存意义以及巨大
的潜在利用价值!对当地生态环境和社会发展起着
重要的作用!越来越引起社会各界的广泛关注& 目
前!对天山西部新疆野苹果林的研究多集中在描述
植物资源分布%形态变异%细胞学"H=/E )+/%3!$%%%#
-EZN)+/%3! $%%$# ./0d )+/%3! $%%8# H=GIJ)+/%3!
$%%:# BGI )+/%3! $%%7# ’=VDWT/S=MV)+/%3!$%%6# 姜彦
成等!$%%$# 羊海军等!$%%5# 侯博等!$%%8# 崔大方
等!$%%"# 冯涛等!$%%"# 王磊等!$%%"# 苏馨花等!
$%%:$和病虫害致危原因"阎国荣等!$%%## 刘爱华
等!$%%:$等方面!有关其种群结构和资源现状的环
境解释还少见详细报道& 本研究利用野外调查数
据!从种群结构及其分布环境角度分析野苹果种群
特征!以期了解新疆野苹果种群基本结构特征与资
源现状!为新疆野苹果种群的有效保护和合理开发
利用提供依据&
#4研究区概况
调查样地位于新疆野苹果天然林 5 个典型分布
区新疆伊犁州的大莫合沟%小莫合沟和交吾托海沟&
5 个新疆野苹果种群分布区均位于伊犁谷地!均属于
温带大陆性相对较为湿润的气候区& 土壤均为山地
黑棕色野苹果林土& 植被的垂直分布比较明显!在大
莫合 沟 和 小 莫 合 沟 调 查 区!沟 谷 地 带 "海拔 e
# 5%% ;$主 要 乔 木 树 种 有 新 疆 野 苹 果% 野 杏
"3(=)04/"/ 85%6/(4*$和欧洲山杨 "?$25%5*+()=5%/$!
偶见天山桦"A)+5%/ +4/0*"#/04"/$!林下灌木稀少!偶
有忍 冬 " .$04")(/ "/)(5%)/ $ 和 黑 果 小 檗 "A)(;)(4*
#)+)($2$%/$!草本层以禾本科为主!盖度 8%a 96%a!
主要伴生种有蒿子 "3(+)=4*4/ 85%6/(4*$%草原糙苏
"?#%$=4*2(/+)0*4*$和麻 "7(+4"/ "/00/;40/$等# 中
海拔地带"海拔# 5%% 9# "%% ;$乔木层树种主要为
新疆野苹果!灌木稀少!偶见有野蔷薇"K$*/ WSS3$!
林下 草 本 层 优 势 种 为 短 距 凤 仙 花 ">=2/+4)0*
;(/"#,")0+(/$或羊角芹"3)6$2/145=2$1/6(/(4/$!盖度
在 "%a以上# 高海拔地带"海拔 f# "%% ;$乔木层的
优势种为新疆野苹果!伴生种为天山云杉 "?4")/
*"#()0J4/0/ 2GV3+4/0*"#/04"/$!灌木稀少!草本层仍以
禾本科为主!优势种有羊茅"’)*+5"/ $8)0/$%早熟禾
"?$/ /005/$和红花三叶草 "F(4&$%45=2(/+)0*)$等&
各调查区自然概况见表 #&
$
4第 ## 期 刘4华等’ 天山西部新疆野苹果种群特征
表 =>典型分布区概况
2&8?=>@$,A.: "0’+.’:#(-&%<(/’,(8$’(")&,.&/
项目
(TM;
大莫合沟
KG;/=M2G00MN
小莫合沟
[DG/;/=M2G00MN
交吾托海沟
\DG/YETE/=GD2G00MN
经度 -/IJDTEUM 7$g!$h)7$g!"h 7$g!$h)7$g!"h 7#g5!h)7$g5"h
纬度 -GTDTEUM !5g##h)!5g#5h !5g##h)!5g#5h !5g$$h)!5g$5h
海拔 ,0TDTEUMi; # $%% 9# :%% # $%% 9# :%% # 5%% 9# "%%
年均气温 ,IIEG0TM;SMVGTEVMij :1! :1! :1:
极端最高气温 )_TVM;M;G_D;E;TM;SMVGTEVMij 5: 956 5: 956 )
极端最低气温 )_TVM;M;DID;E;TM;SMVGTEVMij >$: >$: >$7
年均降雨量 ]MGI GIIEG0SVMRDSDTGTD/Ii;; "%$ "%$ 87%
无霜期 @V/WTXVMMSMVD/UiU #8% #8% )
土壤全氮含量 &/D0T/TG0*i"J(dJ># $ :1"6 <%1"7 :15! <%1"! :1!6 <%157
土壤全磷含量 &/D0T/TG0ki"J(dJ># $ %1!# <%1%$ %1!! <%1%$ %1!" <%1%5
土壤全钾含量 &/D0T/TG0li"J(dJ># $ #6186 <%18$ #718" <%1"$ #6158 <%167
土壤有机质含量 &/D0/VJGIDR;GTMVi"J(dJ># $ #8%1:: <#51%$ #"$1:: <#$1#5 #"5158 <618%
土壤 SF值 &/D0SF2G0EMi"J(dJ># $ "18: <%1#" "1:8 <%1#! "1#8 <%1%7
$4研究方法
BC=>调查方法
分别在天山西部伊犁州的大莫合沟%小莫合沟
和交吾托海沟海拔# $%% 9# :%% ;新疆野苹果分布
区各设置 5 条垂直调查样带!共 6 条& 在每一样带
内沿海拔梯度每 8% ;间隔设置 # 块 $% ;m$% ;的
样地!由于山体条件不同"有些地段不适宜调查$每
条样带内设置样地数不同!为 7 9## 块& 由于野苹
果林的平均枝下高在 # ;左右!故野外样方调查时
选择新疆野苹果林木的地径来代替胸径!其他树种
均调查胸径& 调查内容包括’ #$种群特征4对样地
内所有乔木进行每木调查并记录种名%地径 "或胸
径$%树高%枝下高和冠幅# 并沿样地的 $ 条对角线
采用样点法测定样地林分的郁闭度# $$林分环境因
子4利用 Ok& 在样地中心位置记录样地的地理坐
标和海拔高度!用罗盘仪实测样地坡度!同时记录样
地所在坡向和坡位# 5$人为干扰状况4在每一样地
内和周围记录打草%放牧%居民点%农田%河流等人类
活动或自然环境状况# !$病虫害4在每一样地内!
记录病虫害为害的新疆野苹果株数&
BCB>大小结构划分
本研究采用地径"L$和树高"9$$ 个指标进行
种群结构分析& 在每个地点!根据新疆野苹果林样
方调查数据!按上限排外法!将径级结构共划分 #5
级’ #"# R;"Le8 R;$!!"8 R;"Le#% R;$!$
"#% R;"Le#8 R;$!% " #8 R;"Le$% R;$!
&"$% R;"Le$8 R;$!" "$8 R;"Le5% R;$!
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)"!% R;"Le!8 R;$!* "!8 R;"Le8% R;$!
+"8% R;"Le88 R;$!,"88 R;"Le"% R;$和
*$"L#"% R;$# 将树高分为 6 级’ #"9e$ ;$!
!"$ ;"9e! ;$!$"! ;"9e" ;$!%"" ;"
9e7 ;$!& " 7 ;"9e#% ;$!" " #% ;"9e
#$ ;$!’"#$ ;"9e#! ;$!("#! ;"9e#" ;$
和)"9##" ; $&
BCD>数据处理
利用 &k&& #51% 进行统计分析和检验&
54结果与分析
DC=>种群分布特征
调查区新疆野苹果林主要分布在天山山体的阴
坡或半阴坡& 在景观上呈大小不同的斑块镶嵌!形成
以新疆野苹果为优势种的单优群落& 新疆野苹果大
都分布在海 拔 # $%% 9# :%% ;范围内& 在海 拔
# 5%% 9# "%% ;处!新疆野苹果林以纯林形式分布!其
面积占全部调查林分面积的 :#a& 在其他海拔处的
新疆野苹果林分伴生有少量的野杏%野生樱桃李
"?(505*")(/*4&)(/$%天山云杉%天山桦%欧洲山杨和准
噶尔山楂"@(/+/)65**$06$(4"/ $等树种’ 在较高海拔
处新疆野苹果常与天山云杉伴生# 在海拔 #5%% ;以
下新疆野苹果多与野杏%天山桦和欧洲山杨等伴生&
DCB>种群径级和树高结构
图 # 表明!5 个典型分布区新疆野苹果种群的个
体数量随着径级的变化趋势一致!均呈单峰型分布’
在!9"径级分布的株数比例较多!小径级幼树和大
径级树木所占比例较少& 由于树木径级和龄级间存
在正相关性!新疆野苹果种群的中龄级个体所占比例
较大!种群配置不太均匀& 大莫合沟种群径级结构相
对完整!#径级"Le8 R;$个体数量仅占该种群数量的
$ a! 9"径级占 :517 a!’9)径级占 $%16 a!大
于*级的仅占 515 a& 小莫合沟内新疆野苹果种群
5
林 业 科 学 !" 卷4
的径级结构不完整!未见#径级的个体分布! 9"径
级的个体数量占总体的 ":1!a!’ 9)径级占
#71"a!大于*级的占 #!1% a& 交吾托海沟内新疆野
苹果种群的径级结构也不完整!#和,径级的个体均
未出现! 9"径级的个体数量占 :%1: a!’ 9)径
级占 $%1% a!大于*级的占 615 a& 小莫合沟和交吾
托海沟种群中大于*级的个体数量均大于大莫合沟&
大莫合沟%小莫合沟和交吾托海沟 5 个新疆野苹果种
群的平均地径分别为"$#1#% <%16:$!"$:1!$ <$1%!$
和"$!17$ <#1#6$R;!大莫合沟种群的平均地径显著
"?e%1%8$低于小莫合沟和交吾托海沟!但小莫合沟
和交吾托海沟的平均地径间差异不显著"?f%1%8$&
5 个典型分布区新疆野苹果种群的树高结构均
呈单峰型"图 #$& 大莫合沟新疆野苹果种群的树高
结构完整!而小莫合沟和交吾托海沟的种群中’级
以上高度的个体数量很少或没有出现& 大莫合沟和
小莫 合 沟 新 疆 野 苹 果 的 平 均 树 高 分 别 为
":1%8 <%15%$和""18" <%1$6$;!$ 者间无显著差
异性"?f%1%8$!但分别与交吾托海沟的平均树高
":168 <%1#7$;存在显著差异"?e%1%8$&
图 #4种群径级和树高结构
@DJ3#4KDG;MTMVGIU TVMM=MDJ=TR0GWW/XH/%5**4)8)(*4S/SE0GTD/IWDI T=VMMTNSDRG00/RGTD/IW
44相关分析结果表明!5 个典型分布区树高和地
径间均具有显著正相关性"?e%1%8$& 新疆野苹果
5 个种群平均树高随不同径级的分布均呈单峰型
"图 $$& 在相同的径级下!不同种群的新疆野苹果
个体高度间差异显著"?e%1%8$&
DCD>测树因子随海拔梯度的变化
在# $%% 9# :%% ;海拔范围内!以新疆野苹果
为单优种群的林分因子如树高%地径%枝下高%冠幅%
郁闭度及林分密度随海拔的变化见图 5& 在海拔
# $%% 9# :%% ;处!5 个典型分布区以新疆野苹果为
单优种群林分的地径和枝下高均随海拔的升高而降
低& 大莫合沟和交吾托海沟树高和冠幅随海拔升高
而下降!小莫合沟树高和冠幅呈单峰型变化趋势&
调查区内所有以新疆野苹果为单优种群的林分的平
均郁闭度比较低!为 %1!7 <%1%5!其中大莫合沟内
的林分郁闭度仅为 " %157 <%1%! $!与小莫合沟
"%188 <%1%6$和交吾托海沟 "%18# <%1%7$的差异
显著"?e%1%8$& 小莫合沟和交吾托海沟林分郁闭
度随海拔的变化可认为是单峰型!低海拔和高海拔
地段的郁闭度均低于中海拔# 大莫合沟内林分郁闭
度随海拔的变化与上述 $ 个样地相反!即中海拔地
区的郁闭度分别较低海拔和高海拔低& 调查区样地
内林分密度随海拔的变化趋势与郁闭度与海拔间的
变化规律一致& 小莫合沟的平均林分密度为
"8%$15 <#8#1#$株(=;>$!是 5 个调查区中最高的!
大莫合沟和交吾托海沟的林分密度值接近!分别为
!
4第 ## 期 刘4华等’ 天山西部新疆野苹果种群特征
图 $45 个新疆野苹果种群不同径级下的平均树高
@DJ3$4]MGI TVMM=MDJ=T/XT=VMMHI*4)8)(*4S/SE0GTD/I DI UDXMVMITUDG;MTMVR0GWW
图 54新疆野苹果林分因子随海拔梯度的变化
@DJ354)0M2GTD/IG0UDWTVDZETD/I /XWTGIU XGRT/VWU/;DIGTMU ZNHI*4)8)(*4%X/VMWT
8
林 业 科 学 !" 卷4
"5#61$ $# 对比林
分密度和林分郁闭度随海拔梯度的变化趋势可以看
出!大莫合沟内新疆野苹果在海拔# 8%% ;附近林分
密度较小!郁闭度也相对较低# 小莫合沟的新疆野
苹果林分在海拔# !8% 9# 8%% ;地段的密度达到最
大!林分郁闭度也较高# 交吾托海沟在整个调查范
围内的林分密度较前 $ 个样地相对均匀!在海拔
# !%% 9# 88% ;处林分密度较高!而林分郁闭度在
海拔# 5%% ;处最大&
!4结论与讨论
大莫合沟新疆野苹果种群结构较小莫合沟和交
吾托海沟完整!但林分密度和林分郁闭度均低于小
莫合沟和交吾托海沟& 5 个分布区新疆野苹果种群
的配置不均匀!更新幼苗和成熟甚至过熟林木数量
极少!种群处于衰退状态& 多年来!开发利用野果林
资源引起了生态系统的衰退和演变!诸如当地兴建
的野生果品加工企业在果实近成熟期大量采收果
实!影响了新疆野苹果的生长发育%种子成熟及种群
更新!是造成野苹果种群衰退的原因之一& 林牧矛
盾问题是导致新疆野苹果种群内幼苗稀缺%种群更
新困难的又一原因’ 当地哈萨克族等牧民在野果林
分布区过度放牧!林下植被成为家畜饲料的主要来
源!大量的新疆野苹果根蘖苗和实生幼苗连同周围
的杂草均被当作牧草刈割!结果导致新疆野苹果固
有的繁育体系遭到破坏& 在相同径级下 5 个新疆野
苹果种群的平均树高间差异显著& 在大径级个体
中!其高生长速度减小!另外有树冠上部部分枝条死
亡!所以其高度反而比中间径级小&
为保存珍贵的野生种质资源!改善新疆野苹果
林分生长环境!维持其结构和功能稳定!需要认识到
引发新疆野苹果林濒危的原因!并采用合理的方法&
前人在相同地点的研究结果显示新疆野苹果分布在
海拔# #%% 9# 7%% ;!在个别谷地未充分开垦前可
低至# %%% ;左右!高可达$ %$5 ;"张新时!#6:5#
苏馨花等!$%%:$& 本次调查结果显示!新疆野苹果
的分布范围为海拔# #7% 9# :%% ;!较前人的结果
有所减小!分布下限上升& 一方面垦殖和超载放牧
致使大面积野果林被破坏!另一方面!近几年苹果小
吉丁虫危害使大量的新疆野苹果死亡!这些都给新
疆野苹果的生存造成了一定的压力!使得新疆野苹
果不断地向较高海拔地区的山沟退缩& 为了保存优
良种源!可以在原有保护区范围的基础上扩大就地
保育的面积!同时开展异地繁殖和保育研究& 为了
减少小吉丁虫对新疆野苹果的危害!在主要分布区
内应封育或设置隔离带!并在 ! 月中旬到 8 月初!用
药剂"如 7%a敌敌畏乳剂$涂抹于枝条的病斑处!以
杀死幼虫和抑制小吉丁虫卵的分化和病害的蔓延&
山地森林的纬度%经度和海拔是影响物种分布格局
的三大地理因素!前 $ 种决定着物种在不同区域内
的分布!而后者往往是同一区域内物种分布格局的
决定因素"LD;ZMV0N)+/%3! $%%## H=G/)+/%3! $%%8$&
5 个分布区新疆野苹果种群除物种组成有差异外!
在整个分布区内!随着海拔的升高!新疆野苹果种群
的树高随海拔的升高呈抛物线型分布!地径和枝下
高随海拔的升高而降低!冠幅随海拔升高而增加&
而且中低海拔和高海拔地段的林木个体数量均低于
中海拔的& 因此中间海拔范围是野苹果保育的重点
区域!是建立野苹果保护区的核心地带&
新疆野苹果属于国家二级濒危保护树种& 前人
对新疆野苹果属于濒危树种的界定是基于其种质资
源的分布范围%树木的生存数量和质量之上& 而本
研究从种群生态学角度!利用标准地调查数据分析
5 个典型分布区新疆野苹果种群结构!为进一步认
识其濒危机理提供了理论基础&
参 考 文 献
崔大方! 廖文波! 羊海军! 等3$%%"3中国伊犁天山野果林区系表征
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!责任编辑4于静娴"
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