井冈山交让木种群结构与分布格局研究

邓贤兰，赖弥源，叶青富 ，龙婉婉

井冈山交让木种群结构与分布格局研究

*邓贤兰1，赖弥源2，叶青富1，龙婉婉1

（1. 井冈山大学生命科学学院，江西，吉安 343009；2. 大余县林业局，江西，大余 341501）

采用样地调查法，对井冈山交让木种群的结构和分布格局进行了研究。结果表明：井冈山交让木种群Ⅱ级个体数最多，占样地交让木个体数的27.04%，VII级和Ⅷ级个体数最少，各占样地交让木个体数的3.14%，种群结构为金字塔型，属于增长型种群；交让木种群生命期望值基本随径级增加呈递减趋势，I级个体的死亡率为负值；交让木种群的存活曲线为近直线型，生长较为稳定；交让木种群的分布格局呈集群分布；交让木的种群特征与交让木本身的生物学、生态学特性及其所处的群落环境条件等有密切关系。

交让木；种群结构；分布格局；井冈山

交让木（）为交让木科（Daphniphyllaceae）的常绿乔木树种，分布于长江流域以南的云南、四川、贵州、广西、广东、台湾、湖南、湖北、江西、浙江和安徽等省区，生长在海拔600~1900 m的阔叶林中[1]。交让木群落是组成井冈山山顶矮林的重要组成部分，在维护群落环境、涵养水源、保护生态平衡等方面起着重要的作用[2]。我国有关交让木的研究主要见于其生物碱成分的分离鉴别[3]、果实化学成分[4]和幼苗生理生态[5]的研究，而对其种群生态学方面的研究未见报道。因此本研究通过实地调查，对井冈山交让木种群的种群结构、存活曲线及其分布格局等进行研究，有助于了解交让木种群的更新特点、数量动态和空间分布特征，以期为交让木种群的合理保护与开发利用提供科学的理论依据，对井冈山山顶矮林的科学管理和生物多样性保护具有重要的理论和现实意义。

1 研究地区自然概况

井冈山地处南岭山地罗霄山脉中段，在江西境内的一组山体。位于26°27′~26°40′N，113°39′~114°23′E，整个山体呈东北—西南走向，境内山势高峻、群山层叠、峰丘相间、岭谷夹持、地形复杂。最高海拔1841 m，最低海拔202 m，相对高差1639 m，土壤以山地黄壤为主，土层厚度一般在50~80 cm，土质疏松、肥沃、湿润。井冈山属亚热带温暖湿润气候区，年平均气温14.2 ℃，年降雨量1856.2 mm，由于井冈山地处欧亚大陆东南部南亚热带与中亚热带的过渡地带，长期以来受东亚季风气候的影响，冬温夏凉、春暖秋爽，加之井冈山地势崎岖、多变，形成了局部气候条件的差异，故孕育了大面积的森林植被[6]。

2 研究方法

2.1 样地调查

根据井冈山交让木群落特点，在其分布较集中的井冈山黄洋界、坪水山、五指峰、紫竹坝和梨树洲等地，采用典型取样方法，设置12个10 m × 10 m的样地，每个样地内设置1个5 m × 5 m的灌木样方，1个2 m × 2 m的草本样方。调查记录乔木层树种（树高＞2.5m，围径＞8 cm）的植物名称、围径、高度、冠幅，草本植物与灌木的植物名称、株数（株丛）、高度、盖度等。同时测定海拔、坡度、坡向和土壤深度等环境因子。

表1 井冈山交让木群落样地环境特征

2.2 种群结构分析

种群结构采用许涵等[7-8]的方法，利用植株胸径代表个体的年龄来研究其组成结构。根据胸径大小将交让木植株划分成8个等级, I级(DBH <2.5 cm )、Ⅱ级(2.5 cm ≤DBH <7.5 cm)、III级(7.5 cm ≤DBH <12.5 cm)、IV级(12.5 cm ≤DBH <17.5 cm)、V级(17.5 cm ≤DBH <22.5 cm)、VI级 (22.5 cm ≤DBH <27.5 cm) 、VII级 (27.5 cm ≤DBH <32.5 cm) 和Ⅷ级(DBH≥32.5cm)。

2.3 静态生命表的编制

静态生命表径级划分与种群的径级结构划分一致。统计各径级内的交让木个体数，按照静态生命表的编制方法，对井冈山交让木种群编制静态生命表。静态生命表包括如下参数:

为径级；

N为在径级内出现的个体数；

L为存活数标准化，L= (N+ N+ 1) /2；

lgL为L取以10为底的对数;

D为从到+1径级的死亡数，D=N–N；

Q为从到+1的死亡率，Q=D/N；

T为从径级起超过径级的存活个体总数，T= ∑L

为生命期望，表示第径级的个体在未来所能存活的平均年数，E=T/N。

2.4 种群存活曲线

存活曲线是研究种群动态的主要手段之一，是对静态生命表的有效解释，通过对存活曲线的分析，可以深刻了解种群动态的本质及其内在规律[9]。以交让木种群静态生命表中标准化后存活量的对数lg为纵坐标，以径级为横坐标，绘制样地中交让木种群的存活曲线。

2.5 种群空间分布格局

3 结果与分析

3.1 径级结构

以交让木各个径级个体数的百分比大小为横坐标，各个径级为纵坐标，绘制交让木种群径级结构图（图１）。从图1可知，交让木种群个体数量基本上随着径级的增加而逐渐减少，其中Ⅱ级个体数最多，占调查样地交让木个体数的27.04 %，VII级和Ⅷ级个体数最少，各占调查样地交让木个体数的3.14 %。虽然交让木种群I级幼树少于Ⅱ级青年树，但是I、Ⅱ级个体数均多于其后各级，从总体来看，种群径级结构基本属于金字塔型。从种群动态角度分析，交让木种群内幼年、中年植株多，老年植株少，种群出生率大于死亡率，属于增长型种群，这表明井冈山交让木种群自然更新能力较强。

图1 井冈山交让木种群的径级结构

3.2 静态生命表

从静态生命表（表2）可以看出，交让木种群I径级的个体数少于II径级的个体数，导致其死亡率为负值；第VII径级的个体数与第Ⅷ径级的个体数相等，其死亡率为0，第II、III、IV、VI径级的死亡率较低。交让木种群生命期望值总体来说随径级增加而呈递减趋势，符合种群生物学特性，但在第IV径级和第VI径级存在波动现象；交让木种群生命期望值在第I径级达到最大,明显高于其它径级的生命期望值，而生命期望值（）反映龄级内个体的平均生存能力。这些结果表明交让木种群目前生长状况良好，种群呈增长趋势。

表2 井冈山交让木种群静态生命表

3.3 种群存活曲线

以存活数标准化的函数lg为纵坐标，以各个径级为横坐标绘制交让木种群存活曲线（图2）。从图2可知，井冈山交让木种群的存活曲线近于直线型，随径级的增加，单调递减。其中I径级和II径级交让木的存活率较高，两径级间的变幅较小，表现出丰富的后备资源；从II径级至VI径级存活率有较大幅度的下降，VI径级至VII径级变幅最小，VII径级后存活率下降幅度最大，至Ⅷ径级老年期存活率最小。

图2 井冈山交让木种群存活曲线

3.4 种群空间分布格局

表3 井冈山交让木种群分布格局

注: ***< 0. 001为偏离随机分布极显著

4 结论与讨论

井冈山交让木种群径级结构为金字塔型，种群生命期望值基本随径级增加呈递减趋势，种群的存活曲线为近直线型。这些研究结果表明交让木种群自然更新能力较强，目前生长状况良好，种群呈增长趋势，属于增长型种群。其原因除与交让木本身的生物学、生态学特性有关外，还与交让木所处群落的环境及种间竞争等有关。作为常绿乔木树种，交让木种子自然萌芽能力较强，其种子发芽和幼苗生长需要荫湿的环境[11]；随着苗龄和树龄的增大逐渐呈现喜光趋势，全光照更有利于幼树和成年大树的生长[5]。交让木所处的群落为山顶常绿阔叶林，林冠层郁闭度较高，林下的遮荫环境为交让木种子的萌发和幼苗的生长提供了良好的环境条件，使得其幼苗充足，存活率较高，生命期望值大；进入II径级后，交让木个体生长较快，对环境的适应能力增强，存活率仍较高；此后，随着交让木植株的迅速高生长和冠幅的扩大，植株对环境资源的需要量也增加，但由于环境资源（主要为光、土壤养分等）的有限性的限制，部分交让木个体因激烈的种内或种间斗争而死亡，死亡率增加，导致交让木种群老年植株少，存活率下降。

分布格局是植物种群的基本特征之一，是种群自身特征、种间关系及环境条件综合作用的结果，研究种群分布格局有助于了解该种群与生境间的关系及其在群落中的作用和地位[12]。井冈山交让木种群的分布格局为较强的集群分布。其主要原因是种子的散布习性和微生境的异质性所决定的，其次还与交让木本身的生物学、生态学特性等有关。交让木种子较大（千粒重115.4 g），由于重力的作用，大多数种子会散落在母树的周围，而母树树冠所创造的荫湿环境有利于其种子的萌发和幼苗的生长，导致幼苗强烈地的集群分布；随着交让木群落植株的生长，上层林冠郁闭后，由干扰形成的林隙和自疏产生的枯立木冠层空隙，能为交让木幼树和中年树的生长和存活提供有利条件，成为交让木林更新的另一条途径，因此，交让木种群呈集群分布。

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POPULATION STRUCTURE AND DISTRIBUTION PATTERN OF DAPHNIPHYLLUM MACROPODUM IN JINGGANGSHAN

*DENG Xian-lan1, LAI Mi-yuan2, YE Qing-fu1, LONG Wan-wan1

(1.School of Life Science, Jinggangshan University, Ji’an, Jiangxi 343009, China; 2.Forestry Bureau of Dayu County , Dayu, Jiangxi 341501, China)

Population structure and distribution pattern ofpopulation in Jinggangshan were studied, according to the statistics from 12 sample plots. The results show that:theindividuals at Ⅱst were most, accounted for 27.04% of total. Theindividuals at VII st and Ⅷ st were least, and accounted for 3.14 % and 3.14% of total respectively. The population structurein Jinggangshan was of Pyrimid type, indicating that it is increasing type population. Based on the analysis of static life table, the life expectancy ofin Jinggangshan has a gradually declining trend with the increasing of diameter class, and the I st has negative mortality. The survival curve ofpopulation in Jinggangshan was approximately linear, indicating its growth is relative stability. The population distribution pattern was clumped. The population characteristics ofwere closely related to its biological characteristics , ecological characteristics, community environmentai factors and so on.

; population structure; distribution pattern; Jinggangshan c analysi

Q948.1

A

10.3969/j.issn.1674-8085.2012.06.023

1674-8085(2012)06-0102-06

2012-06-12；

2012-07-28

江西省自然科学基金项目(20114BAB204023); 井冈山大学博士科研启动基金项目(JZB11024)

*邓贤兰(1969-)，女, 江西遂川人，副教授，博士，主要从事植物系统分类及植物生态学研究(E-mail: dengxianland@163.com);

赖弥源(1971-)，男，江西大余人，工程师，主要从事植物保护学生态学研究(E-mail: 1730938321@qq.com);

叶青富(1988-)，男，江西余干人，井冈山大学生命科学学院本科生(E-mail: 984025071@qq.com);

龙婉婉(1969-)，女，江西永新人，高级实验师，主要从事植物学研究(E-mail: wanwanlong@163.com).