美姑大风顶自然保护区连香树种群年龄结构研究

吕家兴 沈文涛 马永红

【摘   要】 通过对连香树种群的年龄结构、大小结构进行分析和比较，得出美姑大风顶连香树种群中Ⅳ级以上的苗最多，达到整体的65.5%，其中Ⅷ级苗占了17.2%;而Ⅱ ～ Ⅲ级苗占了35.5%，其中Ⅱ级苗占了13.8%，Ⅰ级苗占了0%。此外本次调查中发现美姑大风顶连香树自然种群中个体较少，仅发现29株。说明大风顶连香树种群年龄结构呈现为倒金字塔型，其种群年龄结构处于衰退阶段。因此，加强大风顶连香树种群的保护是当务之急。

【关键词】 连香树;年龄结构;大小结构

中图分类号：S71             文献识别码：A               文章编号：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

连香树（Cercidiphyllum japonicum）属连香科（Cercidiphyllaceae）连香树属（Cercidiphyllum）仅存的孑遗单科植物，可用作药材、香料，也可用作观赏植物，不仅有很高的经济价值、而且有较高的科研价值，近年来已经被世界各地广泛栽种[1]。但由于其自身结实率低、幼苗易受暴雨病虫危害以及人为破坏，天然种群更新困难，被列为国家二级重点保护植物[2]。种群的年龄结构是种群所处环境因素和植物本身生物學特性相互作用的结果[3] ，两者反映了濒危物种的现实状况，以及种群演变的历史与未来的发展趋势，所以研究现有连香树种群的年龄结构和分布格局，对于连香树的保护、增殖与利用具有十分重要的意义。

1  材料与方法

1.1  研究地概况

美姑大风顶自然保护区位于103.08 °E、28.35 °N，介于青藏高原和四川盆地的东南缘之间，保护区内的气候属于中亚热带季风湿润型，海拔2000 ～ 2850m属于山地温带。保护区内气候特点冬季较冷夏季较热，年平均温度10.6 ℃，年均降水量1100 mm左右，湿度为80%左右。当地连香树则主要分布在海拔2236 ～ 2257 m的河岸山谷地带。

1.2  种群结构及大小结构的测定

于2017年11月在四川美姑大风顶自然保护区连香树分布区设置两个10 × 100m的样地，在样地里采用相邻格子法（5 m × 5m）为基本单元对连香树每木调查，记录株数、胸径、冠幅以及树高等指标。将林木按照胸径大小进行分级，每10 cm表示一个径级，例如0 ～ 10cm为Ⅰ级，10 ～ 20 cm为Ⅱ级，20 ～ 30 cm为Ⅲ级……，以此类推[5]。将林木按照高度大小进行分级，每1.5 m表示一个径级，例如0 ～ 1.5 m为a级，1.5 ～ 3 m为b级，3 ～ 6 m为c级……，以此类推[4]。

2  结果与分析

2.1  美姑大风顶连香树种群胸径结构

连香树胸径在一定程度上能间接反映其种群年龄结构[6-8]。美姑大风顶自然保护区连香树自然种群年龄结构如图1，除第Ⅰ级没有植株分布之外，其他几级均有植株分布。可以初步看出其种群径级结构呈现出纺锤形，峰值出现在第Ⅲ级和第Ⅷ级。此外尽管在大龄级和小龄级均有植株分布，但第Ⅱ ～ Ⅲ级苗所占的比例仅为整体的34.5%，而龄级在Ⅳ以上的植株则占据整体的65.5%;同时本次调查中发现连香树种群较少，仅见29株连香树。可知连香树种群年龄呈倒金字塔形，说明种群年龄结构处于衰退阶段。

2.2  美姑大风顶连香树种群高度级结构

在以往的研究中，也有采用植株高度级代替年龄的种群结构研究[9]，本次在前人的研究基础上，探究了用高度级来代替连香树种群结构的可行性。通过对大风顶连香树的高度和胸径的相关性的回归分析可以看出，其有可能存在着以下三种模型（图2），3种模型相关系数R2分别为0.7058、0.7271、0.7805，同时也均表示连香树高度和胸径的相关性存在及其显著的差异（P < 0.01），但考虑到幂函数模型y = 1.389 x 0.638符合胸径为0时高度也为0，胸径持续增加时，树高不再增加。因此可以看出此模型是较为合理的，同时连香树高度在一定程度上能够间接代替种群结构。

从图1可以看出，美姑大风顶连香树种群高度级结构有所缺失，当高度级为a、k时没有植株分布，而在其他高度级则有植株分布。其中峰值出现在f级和k级，占据整体的37.9%。从中可以看出其高度级呈现出典型的倒金字塔形，在一定程度上同样反映出当地连香树自然种群处于衰退之中。

3  结论与讨论

种群年龄结构反映着其动态变化和群落发展趋势[10]，本次对连香树种群结构调查表明，美姑大风顶国家自然保护区内连香树种群极小，且仅存29株;其中幼苗数量比较少，中老龄植株数量较多;总体来看美姑大风顶连香树种群结构呈现出倒金字塔形，且处于衰退阶段。

此外在此次对连香树种群的调查中发现其林下凋落物层较厚，未见实生苗，说明其种子萌发和幼苗的建立比较困难;这可能是由于凋落物层影响着种子萌发阶段到幼苗的建成。连香树多分布在河岸带，种群内性别呈现出二态性，且雌雄植株距离较远，增加了传粉难度。以上这些原因都可能造成连香树种群结构出现衰退。综上所述，当地连香树更新困难，种群已经处于衰退阶段，必须加强对连香树濒危机制的研究，以及加强自然种群的保护工作。

参考文献：

[1] Bob Gibbons， Tree of Britian and Europe[M]. London： Chancerpress， 1995.

[2] 傅立国. 中国植物红皮书—稀有濒危植物（第一册）[M]北京：科学出版社，1991.

[3] Crawly M J. Plant Ecology[M]. London： Blackwel Scientific Pub-  lications， 1986. 97—185.

[4] 刘光华，操国兴，张望. 濒危植物连香树种群结构与动态研究 [J]. 生物学杂志，2008，25（5）： 24-27.

[5] 李文良，张小平，郝朝运，等. 湘鄂皖连香树的种群年龄结构和点格局分析[J]. 中国农学通讯， 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.

（編辑：李丹）