呂家興 沈文濤 馬永紅


【摘? ?要】 通過對連香樹種群的年齡結構、大小結構進行分析和比較,得出美姑大風頂連香樹種群中Ⅳ級以上的苗最多,達到整體的65.5%,其中Ⅷ級苗占了17.2%;而Ⅱ ~ Ⅲ級苗占了35.5%,其中Ⅱ級苗占了13.8%,Ⅰ級苗占了0%。此外本次調查中發現美姑大風頂連香樹自然種群中個體較少,僅發現29株。說明大風頂連香樹種群年齡結構呈現為倒金字塔型,其種群年齡結構處于衰退階段。因此,加強大風頂連香樹種群的保護是當務之急。
【關鍵詞】 連香樹;年齡結構;大小結構
中圖分類號:S71? ? ? ? ? ? ?文獻識別碼:A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2096-1073(2020)09-00102-103
Study on the Age Structure of Lianxiang Tree population in Meigu Fengding Nature Reserve
LV Jiaxing, SHEN Wentao, MA Yonghong*
(College of Life Science, Xihua Normal University? ?Nanchong, Sichuan? ?637000)
[Abstract] Based on the even of population age structure, size, structure analysis and comparison, it is concluded that meigu gale roof even the magnitude of incense tree populations Ⅳ miao, most reached 65.5% of the whole, rank Ⅷ miao accounted for 17.2%; And seedlings to Ⅱ ~ Ⅲ class accounted for 35.5%, including grade Ⅱ miao accounted for 13.8%, level Ⅰ seedling accounted for 0%. In addition, it was found in this survey that there were few individuals in the natural population of Lianxiang tree on meigu gale top, only 29 were found. The results showed that the population age structure was inverted pyramid, and the population age structure was declining. Therefore, it is urgent to strengthen the protection of the tree population.
[Key words] ianxiang tree; age structure; size of the structure
連香樹(Cercidiphyllum japonicum)屬連香科(Cercidiphyllaceae)連香樹屬(Cercidiphyllum)僅存的孑遺單科植物,可用作藥材、香料,也可用作觀賞植物,不僅有很高的經濟價值、而且有較高的科研價值,近年來已經被世界各地廣泛栽種[1]。但由于其自身結實率低、幼苗易受暴雨病蟲危害以及人為破壞,天然種群更新困難,被列為國家二級重點保護植物[2]。種群的年齡結構是種群所處環境因素和植物本身生物學特性相互作用的結果[3] ,兩者反映了瀕危物種的現實狀況,以及種群演變的歷史與未來的發展趨勢,所以研究現有連香樹種群的年齡結構和分布格局,對于連香樹的保護、增殖與利用具有十分重要的意義。
1? 材料與方法
1.1? 研究地概況
美姑大風頂自然保護區位于103.08 °E、28.35 °N,介于青藏高原和四川盆地的東南緣之間,保護區內的氣候屬于中亞熱帶季風濕潤型,海拔2000 ~ 2850m屬于山地溫帶。保護區內氣候特點冬季較冷夏季較熱,年平均溫度10.6 ℃,年均降水量1100 mm左右,濕度為80%左右。當地連香樹則主要分布在海拔2236 ~ 2257 m的河岸山谷地帶。
1.2? 種群結構及大小結構的測定
于2017年11月在四川美姑大風頂自然保護區連香樹分布區設置兩個10 × 100m的樣地,在樣地里采用相鄰格子法(5 m × 5m)為基本單元對連香樹每木調查,記錄株數、胸徑、冠幅以及樹高等指標。將林木按照胸徑大小進行分級,每10 cm表示一個徑級,例如0 ~ 10cm為Ⅰ級,10 ~ 20 cm為Ⅱ級,20 ~ 30 cm為Ⅲ級……,以此類推[5]。將林木按照高度大小進行分級,每1.5 m表示一個徑級,例如0 ~ 1.5 m為a級,1.5 ~ 3 m為b級,3 ~ 6 m為c級……,以此類推[4]。
2? 結果與分析
2.1? 美姑大風頂連香樹種群胸徑結構
連香樹胸徑在一定程度上能間接反映其種群年齡結構[6-8]。美姑大風頂自然保護區連香樹自然種群年齡結構如圖1,除第Ⅰ級沒有植株分布之外,其他幾級均有植株分布??梢猿醪娇闯銎浞N群徑級結構呈現出紡錘形,峰值出現在第Ⅲ級和第Ⅷ級。此外盡管在大齡級和小齡級均有植株分布,但第Ⅱ ~ Ⅲ級苗所占的比例僅為整體的34.5%,而齡級在Ⅳ以上的植株則占據整體的65.5%;同時本次調查中發現連香樹種群較少,僅見29株連香樹??芍B香樹種群年齡呈倒金字塔形,說明種群年齡結構處于衰退階段。
2.2? 美姑大風頂連香樹種群高度級結構
在以往的研究中,也有采用植株高度級代替年齡的種群結構研究[9],本次在前人的研究基礎上,探究了用高度級來代替連香樹種群結構的可行性。通過對大風頂連香樹的高度和胸徑的相關性的回歸分析可以看出,其有可能存在著以下三種模型(圖2),3種模型相關系數R2分別為0.7058、0.7271、0.7805,同時也均表示連香樹高度和胸徑的相關性存在及其顯著的差異(P < 0.01),但考慮到冪函數模型y = 1.389 x 0.638符合胸徑為0時高度也為0,胸徑持續增加時,樹高不再增加。因此可以看出此模型是較為合理的,同時連香樹高度在一定程度上能夠間接代替種群結構。
從圖1可以看出,美姑大風頂連香樹種群高度級結構有所缺失,當高度級為a、k時沒有植株分布,而在其他高度級則有植株分布。其中峰值出現在f級和k級,占據整體的37.9%。從中可以看出其高度級呈現出典型的倒金字塔形,在一定程度上同樣反映出當地連香樹自然種群處于衰退之中。
3? 結論與討論
種群年齡結構反映著其動態變化和群落發展趨勢[10],本次對連香樹種群結構調查表明,美姑大風頂國家自然保護區內連香樹種群極小,且僅存29株;其中幼苗數量比較少,中老齡植株數量較多;總體來看美姑大風頂連香樹種群結構呈現出倒金字塔形,且處于衰退階段。
此外在此次對連香樹種群的調查中發現其林下凋落物層較厚,未見實生苗,說明其種子萌發和幼苗的建立比較困難;這可能是由于凋落物層影響著種子萌發階段到幼苗的建成。連香樹多分布在河岸帶,種群內性別呈現出二態性,且雌雄植株距離較遠,增加了傳粉難度。以上這些原因都可能造成連香樹種群結構出現衰退。綜上所述,當地連香樹更新困難,種群已經處于衰退階段,必須加強對連香樹瀕危機制的研究,以及加強自然種群的保護工作。
參考文獻:
[1] Bob Gibbons, Tree of Britian and Europe[M]. London: Chancerpress, 1995.
[2] 傅立國. 中國植物紅皮書—稀有瀕危植物(第一冊)[M]北京:科學出版社,1991.
[3] Crawly M J. Plant Ecology[M]. London: Blackwel Scientific Pub-? lications, 1986. 97—185.
[4] 劉光華,操國興,張望. 瀕危植物連香樹種群結構與動態研究?[J]. 生物學雜志,2008,25(5): 24-27.
[5] 李文良,張小平,郝朝運,等. 湘鄂皖連香樹的種群年齡結構和點格局分析[J]. 中國農學通訊, 2019,35(11):61-64.
[6] Kubo M, Sakio H, Shimano K, e t al. Age structure and dynamicsof Cercidiphyllum japonicum sprouts based on growth ring analy-? sis. Forest Ecology and Management, 2005, 213(1-3): 253-260.
[7] Li J N, Li Z Y, Wang F R. The brief introduction of ecological??features and cultivation technology of Cercidiphyllum japonicum.Shaanxi Forest Science and Technology, 1984 , (2): 24-25.
[8] Jin Z X. A study of population structure and distribution pattern?of Heptacodium miconioides in the Tiantai Mountain, Zhejiang.?Chinese Journal of Ecology, 1997 , 16 (4): 15-19.
[9] Kang H J, Chen Z L, Liu P, et al. The population structure and? distribution pattern of Emmenopterys henryi in Dapanshan Natu-?ral Reserve of Zhejiang Province. Acta Ecologica Sinica, 2007,?27 (1): 389—396.
[10] Wu X P, Zheng Y, Ma K P. Population distribution and dynam-?ics of Quercus liaotungensis, Fraxinus rhynchophylla and Acer? ?mono in Dongling Mountain , Beijing. Acta Botanica Sinica,2002, 44(2): 212-223.
(編輯:李丹)