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Point pattern analysis of Fraxinus guilinensis population in karst mountains of Guilin

桂林岩溶石山桂林白蜡种群点格局分析



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 28(5):633— 635 2008年 9月
桂林岩溶石山桂林白蜡种群点格局分析
王丽君,梁士楚 ,李 峰,胡 刚,张忠华
(广西师范大学 生命科学学院,广西 桂林 541004)
摘 要:为掌握桂林岩溶石山桂林白蜡种群分布格局,了解其空间结构现状,采用点格局分析法进行分析,并
采用Ripley’S K一方程有效地描述了其空间属性。结果表明,桂林白蜡种群主要呈现随机分布。
关键词:岩溶石山;桂林 白蜡;种群 ;点格局
中图分类号:Q948.1 文献标识码 :A 文章编号:1000—3142(2008)05—0633—03
Point pattern analysis 0f Fraxinus guilinensis
population in karst m0untains Ot Guilin ’ ‘ ● ’ · ·‘ n⋯ ‘
Ⅵ NG Li-Jun,LIANG Shi-Chu ,LI Feng,
HU Gang,ZHANG Zhong-Hua
(College of Life Sciences,Ouangxi Normal University,Guilin 541004,China)
Abstract:In order tO discover the distribution pattern and spatial structure of Fraxinus guilinensis populations,the
point pattern analysis was applied and the spatial characteristics were effectively described by Ripley’s-K function in
this paper.The results showed that F.guilinensis populations were mainly randomly distributed.
Key words:karst stone hil;Fraxinus guilinensis;population;point pattern
点格局分析方法(张金屯等,20O4,赵常明,
2004)由 Ripley(1977)首先提出,后经 Diggle等的
发展逐步形成一种种群格局分析的新方法,它可同
时分析不同尺度下的格局,在拟合分析过程中最大
限度地利用了坐标图的信息,因而检验能力较强,有
明显的优越性。传统的格局分析一般只用一种尺
度,而点格局分析是在不同尺度下描述种群的分布
特征。
桂林白蜡(Fraxinus guilinensis)隶属于木犀科
白蜡树属,是桂林乔木群落的主要建群树种之一,对
岩溶石山生态坏境的改善以及促进岩溶森林形成有
重要作用。本文研究桂林白蜡种群个体的空间分布
特征,为研究群落结构、种群间相互作用以及种群与
环境关系提供依据。
1 研究样地与自然概况
研究样地设在桂林境内的岩溶石山。桂林地处
广西壮族 自治区东北部,l10。9 ~110。42 E,24。4O
~ 25。40 N。气候属中亚热带湿润季风气候,气候
温和,雨量充沛。年均气温 19℃,最冷的 1月份平
均气温 8℃,最热的8月份平均气温 28℃,全年元
霜期 309 d,年均降雨量 1 856.7 mm,降雨量年分配
不均,秋 、冬季干燥少雨 ,年均蒸发量为 1 458.4 mm
(黄雅丹等,2003)。岩溶石山的主要乔木群落有青冈
(Cyclobalanopsis glauca)、榔榆(Ulmus parvifolia)、
菜豆树(Radermachera sinica)、阴香(Cinnamomum
burmannii)、马尾松(Pinus massoniana)等。
收稿Et期:2006—07—21 修回日期 :2006—09-15
基金项目:广西“新世纪十百千人才工程’专项(2003228)[Supported by the Special Koundation for“Shi-Bai—Qian Talents Projects”of Guan (20O3228)]
作者简介:王丽君(1983一),女,湖南永顺人,硕士研究生,专业为生态学。
通讯作者(Author for correspondence,E—mail:gx/sc@sina.corn)
634 广 西 植 物 28卷
2 研究方法
2.1样地选择和取样方法
根据种群结构的现状及其生境特点,在桂林境
内的岩溶石山共选择 4个有代表性的样地,样地取
样面积为400 m。,采用每木调查法,测量样方内所
有树种胸径≥2.5 cm 的个体的相对坐标、株高、胸
围、冠幅等数量特征。灌木层和草本层分别采用 5
m×5 m和 1 m×1 m小样方进行调查,记录其种类

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组成、株高、多度等特征。
2.2数据分析方法
种群个体的点格局采用 Ripley’S K一方程进行
分析,其有关计算公式为(Ripley,1977):
N N
R(r)=A ∑w q /N
i; l ≠ j
£(r)=、, 百一r
式中,如果个体 i和j之间的距离小于 r,w 一1
否则 w 一0。q 是消除边缘效应的权重。零假设用
10 000个模拟随机格局的Monte Carlo法来检验,其

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D istancer(i]1)
图 1 桂林白蜡种群的空间点格局分析
Fig.1 Univariate spatial point pattern analysis for Fraxinus guilinensis populations
实线,£(r)方程的值;虚线,完全空间随机分布的99%置信区间。L(r)值位于置信区间内,表明种群明显趋于随机分布。
Solid line,values of the£(r)function;dashed line,99% confidence intervals for complete spatial randomness(CSR).A value of L(r)inside the
confidence interval is interpreted as a significant departure from CSR towards random.
中置信限为 99 。
3 结果
桂林白蜡种群的空间点格局分析如图 1。其
中,样地 Q1、Q2的桂林白蜡种群在所有的尺度(r)
下,L值曲线(实线)都位于置信区间(虚线)之内,表
明该种群个体的空间分布偏离集群分布,趋于随机
分布。样地 Q3,桂林白蜡种群 L值曲线除在少数
尺度上位于置信区间之外,多数都位于置信区间之
内,表明该样地种群个体的空间分布主要呈现随机
分布。样地 Q4,桂林白蜡种群 L值曲线在小于2 m
的尺度上位于置信区间之外,表明在这个尺度桂林
白蜡呈集群分布;在大于 2 m的尺度上,£值曲线除
在少数尺度上位于置信区间之外,多数都位于置信
区间内,表明种群的空间分布主要呈现随机分布。
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5期 王丽君等:桂林岩溶石山桂林白蜡种群点格局分析 635
4 讨论
4.1分布格局形成的原因
种群点格局反映了种群在水平空间上的配置格
局或分布情况,它是由种群特性、种间关系和环境条
件的综合影响所决定。从图 1中可看出,桂林白蜡
种群的空间分布主要呈随机分布,产生这种分布的
原因是桂林白蜡群落郁闭度大,属于落叶树种的桂
林白蜡的幼苗在样地中很难发生,天然更新困难,而
成熟个体较大,多位于乔木层第一亚层,各自占据一
定的生态位,聚集强度较低。但也有极少数的桂林
白蜡在相应的尺度下呈集群分布,如样地 Q4,桂林
白蜡种群在小于 2 m的尺度上呈集群分布,主要原
因是由种群本身的生物学特性决定的,尤其与物种
亲代种子的散布习性有关。桂林白蜡具有聚伞状圆
锥花序,果实为翅果,长 2.5~8 cm,宽 4~5 mm,由
于果实相对较大且数量多,多数果实传播距离不远,
主要散落在母树的周围,造成了种子的聚集分布,所
以种子萌发成幼苗以及生长的幼树、小树表现在母
树周围成集群状分布,如图 2所示。


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图 2 桂林白蜡母树与小树、幼苗的空间分布关系
Fig.2 Spatial distribution relation among parent trees,
young trees and seedlings of Fraxinus guilinensis
4.2点格局分析法在岩溶种群格局研究中的适用性
由于喀斯特生境具有岩石裸露率高,土被不连
续,土层浅薄的生境特征,研究其上着生的植物种群
特征时,尺度的大小是一个关键的问题,受到许多学
者的关注,采用了诸如趋势面分析(Pfilissier&Go—
reaud,2001),双向轨迹方差法(Gittins,1968),毗连
法(Hil,1973)等方法研究不同尺度下的空间格局
特征。本文采用的点格局分析方法是以植物种的个
体在空间的坐标为基本数据,每个个体都可以视为
二维空间的一个点,这样所有个体就组成了在空间
分布的点图,以点图为基础进行格局分析,即同时可
以分析不同尺度下的格局,在拟合分析的过程中最
大限度地利用了坐标图的信息,因而检验能力较强,
有明显的优越性。传统的格局分析一般只用一种尺
度,而点格局分析是在不同尺度下描述种群的分布
特征。本研究结果表明,采用点格局分析法有效地
描述了桂林白蜡种群个体的空间分布特征。
参考文献:
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