北川驴蹄草种群分布格局研究

王 虹，王艳玫，胡进耀,2*，朱云东

(1.绵阳师范学院，四川 绵阳 621000；2.绵阳市蜀创农业科技有限公司，四川 绵阳 621000；3.北川林业局，四川 绵阳 621000)

北川驴蹄草种群分布格局研究

王 虹1，王艳玫1，胡进耀1,2*，朱云东3

(1.绵阳师范学院，四川 绵阳 621000；2.绵阳市蜀创农业科技有限公司，四川 绵阳 621000；3.北川林业局，四川 绵阳 621000)

对北川驴蹄草(Calthadysosmoides)的种群分布格局进行相关研究分析，旨在为更好的保护和开发利用提供相关数据。以北川竹林沟保护站巡护点(E104°13′20.2″，N32°13′9.5″)为中心设置9个样地，调查北川驴蹄草174丛共计796株。通过等距取样法将其分为20个样方，采用方差/均值比率法分析北川驴蹄草的种群分布格局。结果表明：20个样方中1-a，1-d，2-b，2-c，2-d，2-e，2-f，4-a，5-a，6-a，6-b，7-a，7-b，8-a，9-a为集群分布；1-b，1-c，2-a，2-g，7-c为均匀分布。

北川驴蹄草；种群；分布格局

驴蹄草(CalthapalustrisL.)，又名沼泽金盏花、马蹄草，是毛茛科驴蹄草属的多年生草本植物。常生长于山谷溪边或湿草甸区，有时也生长在林下较阴湿处，我国多分布于四川省的北部。北川驴蹄草一般高15 cm～50 cm，茎直立，空心；基生叶2片～7片，草质，有长柄，心形或肾形，边缘具有密生小牙齿；幼苗叶片为深紫红色，老叶有绿紫两色；萼片5片～9片，呈倒挂金钟形，深红色或略带黄色。花型花色十分靓丽，可以供观赏使用。此外也可供药用，有除风、散寒之效亦可用于治疗烧伤，毒蛇咬伤等[1-3]。目前，国内外许多学者对驴蹄草属植物进行研究。赵井云[1]等人，通过对薄叶驴蹄草形态特征、生长习性等的研究，分析了薄叶驴蹄草在哈尔滨市园林绿化中的应用前景与方法。朱斌[2]等人测定了驴蹄草植株的植物化学成分，为其植物化学资源的开发利用奠定了理论基础。宋萍[3]等人利用扫描电镜观察驴蹄草和川陕金莲花花器官的发生和发育过程，研究结果表明这两个属不应当属于同一个族等。然而，对北川驴蹄草的研究十分有限，仅谢欢欢等[4]对北川驴蹄草的群落特征进行了相关的研究。

北川驴蹄草生境分布十分狭窄、种群和个体数量极少，加之北川驴蹄草分布区内生长有大量高价值的药用植物如重楼、天麻等，导致该物种的生境在一定程度上易遭到人为的破坏。而且北川驴蹄草的生境十分特殊，当其生境受到破坏时，其种群也将受到毁灭性的打击。极小种群野生植物(plant species with extremely small populations,PSESP)指的是生境分布狭窄、或生境破碎化、长期受到外界因子干扰进而出现种群退化，种群和个体数量都极少，且低于最小可存活种群水平，甚至随时灭绝的野生植物种类[5]。北川驴蹄草虽然是新发现的物种，但也有着极小种群野生植物的特质，如何采取有效措施对其进行深入保护，防止该种野生灭绝是一个亟待解决的问题。植物种群的分布格局是植物生态学的重要研究内容，它是指种群内的个体在其水平空间的配置状况或分布情况，是由种群特性及环境条件等的影响所决定的，是该种群对其生境长期适应和选择的结果，它反映了种群个体在水平空间上的彼此组配方式以及相互关系[6～12]。研究北川驴蹄草种群的分布格局，有助于揭示其种群的动态变化和种群格局的形成原因，还可以为其和极小种群野生植物的保护和PSESP种群调查和分析方法的完善提供理论依据[13～16]。

1 研究区概况

研究区域位于四川省北川县片口自然保护区，地理坐标为：104°10′～104°26′E，32°02′～32°12′N，面积为88.3 km2。保护区位于四川盆地西缘，龙门山西侧，青藏高原东南向，岷山中段；与平武泗耳自然保护区交界；地势东北高，西南低，北端六角顶海拔 3 320 m，南端任仲岭海拔 1 100 m。气候为亚热带山地气候，空气较为湿润。全年降水量在800 mm左右，主要集中在7月～10月份，夏季的最高气温在25℃左右，冬季的最低气温可达-15℃。保护区内植被类型有亚热带山地常绿落叶阔叶林、亚热带落叶阔叶林、中山亚高山竹林、亚热带针叶落叶阔叶混交林和亚热带常绿针叶林等5种。生态系统完整，保存了完好的地带性原生生物群落，植物区系南北渗透较明显[17～21]。栖息着大熊猫、金丝猴、羚牛以及多种珍禽异兽。

2 研究方法

2.1 格局类型的判定

在以北川竹林沟保护站巡护点(E104°13′20.2″，N32°13′9.5″)为中心进行野外调查的过程中，主要发现9个相互独立的生长北川驴蹄草的点。以这9个点作为样地，根据实际情况采用等距离取样法将1号～9号样地分为10 m×10 m的样方。除去等距取样中只有一丛植株的样方，剩余的样方共计20个，并对这20个样方进行了相关的数据分析。判定种群分布格局的方法众多，本文采用方差/均值比率法[9],使用取样所得数据,计算方差和均值的比率。

2.2 聚集强度指数的测定

聚集强度可用来度量一个种群分布格局的聚集程度，还可用来比较同一种群在不同的生境或者不同的时间的聚集强度变化；或比较不同的种群在同类生境或者相同时间所呈现的聚集情况。不同的指标，并不是不同的测度同一种群的聚集强度的方法，而是从不同的角度来衡量种群的聚集特性[22～25]。本文采用以下6个不同的聚集指数对20个样方中的北川驴蹄草种群聚集强度进行计算分析[16]。

2.3 数据分析

运用软件Excel 2010进行数据处理，采用t检验分析均值间差异。

3 结果与分析

3.1 北川驴蹄草的群落分布情况

通过对北川驴蹄草的调查共找到9片独立生长的北川驴蹄草样地，具体的样地概况见表1。

表1北川驴蹄草样地基本情况

Tab. 1 Basic conditiona of theCalthadyaoamoidea

样地样地类型经度纬度海拔(m)个体总数(株)丛数1林下沟地E104°13'18″N32°13'7.9″242092262林下沟地E104°13'21.7″N32°13'10″24255191113林下沟地E104°13'29.2″N32°13'6.9″2442114林下沟地E104°13'30.7″N32°13'7.6″24362435林下坡地E104°13'33″N32°13'6.6″24162936林下沟地E104°13'31.6″N32°13'6.2″242952107林下沟地E104°13'33.8″N32°13'3.7″240048118林下坡地E104°13'33.7″N32°13'4.3″24332579林下灌木丛E104°13'33.6″N32°13'5.4″241762

3.2 北川驴蹄草种群分布格局

通过对调查数据的分析得到的表2，表中数据显示1-a，1-d，2-b，2-c，2-d，2-e，2-f，4-a，5-a，6-a，6-b，7-a，7-b，8-a，9-a的A2/(X均大于1；1-b，1-c，2-a，2-g，7-c的A2/(X均小于1，通过t检验，可确定北川驴蹄草的分布格局。根据表2中个样方的t值大小，可以判断北川驴蹄草1-a，1-d，2-b，2-c，2-d，2-e，2-f，4-a，5-a，6-a，6-b，7-a，7-b，8-a，9-a趋于集群分布，而1-b，1-c，2-a，2-g，7-c趋于均匀分布。

用6种不同的聚集指数对20个样方的聚集强度进行分析(表3)。从表3-3可知，1-a，1-d，2-b，2-c，2-d，2-e，2-f，4-a，5-a，6-a，6-b，7-a，7-b，8-a，9-a的丛生指数、负二项参数等的指数均符合集群分布种群的特征，而1-b，1-c，2-a，2-g，7-c的各项指标符合均匀分布的特征。

表2方差/均值比率法测定的北川驴蹄草种群分布格局

Tab. 2 The diatribution pattern of the population ofCalthadyaoamoidea,measured by the variance ratio method

样地号样方号植株丛数植株颗数(XA2A2/(Xt值格局类型11-a14332.368.093.436.20集群分布1-b22010.008.000.800.14均匀分布1-c6183.002.400.800.32均匀分布1-d3113.678.332.271.27集群分布22-a2115.500.500.090.64均匀分布2-b371905.1429.955.8320.50集群分布2-c502725.4428.255.1920.76集群分布2-d161288.0039.074.8810.63集群分布2-e12312.582.991.160.37集群分布2-f18623.4425.447.3918.62集群分布2-g12151.250.750.600.94均匀分布44-a3248.0037.004.633.63集群分布55-a3268.6744.335.124.12集群分布66-a7263.713.901.050.09集群分布6-b22010.00128.0012.808.34集群分布77-a4153.754.921.310.38集群分布7-b4174.2510.922.571.92集群分布7-c242.000.000.000.71均匀分布88-a7253.577.622.131.96集群分布99-a263.008.002.671.18集群分布

表3种群聚集强度测定结果

Tab. 3 Results of aggregation strength determination of population

样地号样方号丛生指数负二项参数平均拥挤度聚块性指数Green指数Cssaie指标11-a2.430.974.792.030.361.031-b-0.20-50.009.800.98-3.00-0.021-c-0.20-15.002.800.93-0.32-0.071-d1.272.884.941.351.830.3522-a-0.91-6.054.590.83-6.00-0.172-b4.831.069.971.940.660.942-c4.191.309.631.770.450.772-d3.882.0611.881.492.000.492-e0.1616.312.741.06-0.050.062-f6.390.549.832.851.231.852-g-0.40-3.130.850.68-0.14-0.3244-a3.632.2111.631.4514.000.4555-a4.122.1112.781.4717.330.4766-a0.0572.433.771.01-0.130.016-b11.800.8521.802.18117.001.1877-a0.3112.054.061.080.060.087-b1.572.715.821.371.890.377-c-1.00-2.001.000.50-3.00-0.5088-a1.133.154.701.320.510.3299-a1.671.804.671.564.000.56

4 讨论

群落中的个体的分布格局，与种群的特性有关，也受到生境条件或种群间相互作用的影响。同时植物种群的分布格局会随植物群落的发展，种群内部的个体对该群落内的环境资源的利用等的竞争，形成不同的分布格局[26]。通过对群落的种群分布格局的测定，可以揭示群落的空间结构特征和群落内物种间的相互关系和相互影响。

本研究发现，北川驴蹄草种群的空间分布格局在不同的群落中是不同的，呈集群和均匀分布两种类型，以集群分布为主，样方中有5个样方测定结果为均匀分布，其余为集群分布。这主要与北川驴蹄草的发生和发展特性和其所处的生境密切相关。北川驴蹄草为喜阴植物，9片样地中所处的群落光照较弱，是北川驴蹄草适宜生长的生境，随着其所在的群落的演替进程的改变，会逐步影响北川驴蹄草对光因子的获得，由于生存竞争，其分布格局也逐渐发生着变化。另外北川驴蹄草的个体数量非常少，种子千粒重约0.37 g，因此种子的散布具有较强的偶然性，如人或动物践踏、携带、风和水的运输等，所以在分布上新萌发的植株固着生长存在较大的偶然性，但是北川驴蹄草是多年生草本，具有性繁殖和营养繁殖两种繁殖方式，所以在生长分布上老植株的生长基本为固着生长。从年龄结构来看，集群分布的样方中老植株居多，均匀分布的样方以新生植株为主，所以北川驴蹄草的生物学特性和生境决定了北川驴蹄草种群的分布格局类型。加强监测巡护，尤其是花期的巡护工作，可有效的保护北川驴蹄草分布格局不受人为干扰，保障其群落的正常演替。

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StudiesofPopulationDistributionPatternsofCalthadysosmoides

WANG Hong1WANG Yan-mei1HU Jin-yao1,2*ZHU Yun-dong3

(1.Mianyang Normal University,Mianyang 621000,China;2.Mianyang Shu Chuang Agricultural Science and Technology Co.Ltd.，Mianyang 621000,China;3.Beichuan Forestry Bureau,Mianyang 621000,China)

Analysis was made of the population distribution pattern ofCalthadysosmoides,aiming to provide data for the protection and exploitation.A survey was conducted arourd patrolling point of Beichuan bamboo ditch protection station (E104°13′20.2″,N32°13′9.5″).During the investigation,9 plots were set,and there were 796 plants in 174 groves ofCalthadysosmoidea,which were divided into 20 samples by equidistant sampling method,and with variance/mean ratio method,the population distribution pattern of theCalthadysosmoideawas analysied.The results showed that the 1-a,1-d,2-b,2-c,2-d,2-e,2-f,4-a,5-a,6-a,6-b,7-a,7-b,8-a,9-a were clump distribution in 20 samples,and the 1-b,1-c,2-a,2-g,7-c were uniformly distributions.

Calthadysosmoides,Population,Distribution pattern

2017-07-11

片口保护区2014年省级财政林业自然保护区建设项目，(2015)29号。

王虹，(1992-)男，硕士研究生，绵阳师范学院环境工程专业。

胡进耀(1978-)男，教授，研究方向：生态系统安全保护与维护。

10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.05.023

Q949.746.5

A

1003-5508(2017)05-0097-04