天然次生林蒙古栎种群动态与分布格局

赵 健

(吉林省林业和草原局，吉林 长春 130022)

种群动态变化及分布格局是研究种群特征、种间关系以及环境对种群影响的重要方法，其中生命表结构分析是解析种群数量动态变化的重要工具[1-3]。了解种群数量动态变化规律和分布格局，对探索种群的生存机制和群落的稳定性具有重要意义[4，5]。蒙古栎(Quercusmongolica)属壳斗科、栎属落叶乔木，是中国东北林区天然次生林的主要建群树种，主要分布在中国东北、华北、西北，俄罗斯、日本、蒙古及朝鲜半岛也有分布，不仅具有重要的生态价值，而且其木材、果实和树叶均具有较高的经济价值[6-9]。本文对梅河口市天然次生林蒙古栎种群动态与分布格局进行了分析，旨在为次生林蒙古栎种群的保护、恢复以及可持续经营提供参考。

1 研究区概况

梅河口市位于吉林省东南部，通化市北部，长白山西麓，地处松辽平原与长白山区的过渡地带，地理位置125°15＇～126°03＇ E、42°08＇～43°02＇ N。属温带大陆性季风气候，年平均气温4.6 ℃，无霜期136 d左右，年平均日照时数2 479 h，年平均降水量736 mm。森林覆盖率为30.1 %，主要乔木树种有红松(Pinuskoraiensis)、蒙古栎(Quercusmongolica)、紫椴(Tiliaamurensis)、水曲柳(Fraxinusmandshurica)、黄檗(Phellodendronamurense)等；主要灌木有长白忍冬(Loniceraruprechtiana)、胡枝子(Lespedezabicolor)、珍珠梅(Sorbariasorbifolia)等。

2 研究方法

2.1 数据来源

数据来源于2021年梅河口市自然灾害综合风险普查数据库，选取乔木标准地42个。优势树种为蒙古栎，在林分树种组成中占50 %以上，标准地面积666.7 m2，对其中的10个标准地进行每木检尺，统计树种、胸径、树高、株数以及幼树树种和株数。

2.2 年龄结构划分

本文采用径级代替龄级的方法对蒙古栎种群存活个体进行径级分组，根据检尺记录的径级分布特点，将8.9 cm及以下划分为第Ⅰ径级、9.0～12.9 cm划分为第Ⅱ径级、每隔3.9 cm为1个径级，以此类推，41 cm及以上均为第Ⅹ径级。将存活个体径级从小到大的顺序看作时间顺序关系，径级为对应的龄级。

2.3 静态生命表编制和存活曲线

种群存活曲线以种群存活个体数的自然对数ln(lx)为纵轴，以龄级为横轴绘制蒙古栎种群存活曲线。采用指数函数(y=aebx)和二项式函数(y=ax2+bx+c)，利用SAS 8.1软件对存活曲线进行拟合和检验。

2.4 种群分布格局

蒙古栎种群分布格局利用扩散系数(V)测定，并做t检验判定显著性，利用负二项参数(K)、丛生指数(I)和Morisita指数(M)分析种群的聚集强度[10]。其中扩散系数V=1种群为均匀分布，V的t检验结果达到极显著水平种群为聚集分布，达到显著水平种群为聚集分布向随机分布转变，不显著为随机分布。

3 结果与分析

3.1 种群静态生命表

利用蒙古栎种群标准地内各龄级存活个体数，编制蒙古栎种群静态生命表(见表1)。可以看出，蒙古栎种群生命期望随龄级增加逐渐减少，种群死亡率和消失率总体上呈现先增加后减少的趋势。死亡率和消失率最大值均出现在第Ⅳ龄级，分别为0.51和0.72，之后在第Ⅷ龄级出现增加。主要是因为幼龄个体适应环境能力较强，随着个体间竞争增加，死亡率和消失率不断提高，随着龄级增加个体间竞争逐渐减少，死亡率和消失率随之下降；第Ⅷ龄级死亡率和消失率增加主要是由于人为采伐造成的。

表1 蒙古栎种群静态生命表

3.2 种群存活曲线

蒙古栎种群存活曲线见图1。可以看出，种群存活曲线介于Deevey-Ⅱ和Deevey-Ⅲ之间，因此，对种群存活曲线进行拟合和检验。拟合的指数函数结果为y=8.852 3e-0.103x，R2为0.929 7；二项式函数结果为y=-0.032 3x2-0.141 9x+7.279 3，R2为0.984 5；蒙古栎种群存活曲线更接近于二项式函数，为“凸”型曲线。表明种群早期死亡率低，但生存到一定年龄后出现大量死亡现象，这种现象主要是由于人为干扰造成的。

图1 蒙古栎种群存活曲线

3.3 种群分布格局

对蒙古栎种群扩散系数、负二项参数、丛生指数和Morisita指数进行计算(见表2)，结果表明蒙古栎种群总体服从聚集分布，且聚集程度较高。随龄级的增加种群分布格局逐渐从聚集分布转为随机分布，但在第Ⅴ龄级时服从聚集分布，随后又转为随机分布。种群的这种分布格局变化，主要受群落内种间、种内竞争，以及光照、水分和土壤等环境因素共同作用的结果。

表2 蒙古栎种群分布格局

4 结论与讨论

种群的静态生命表和存活曲线可有效反映种群的数量动态，对了解种群在各个龄级的存活情况具有重要作用[11]。蒙古栎种群生命期望随龄级增加逐渐减少，种群死亡率和消失率总体上呈现先增加后减少的趋势，种群死亡率和消失率最大值均出现在第Ⅳ龄级，分别为0.51和0.72。蒙古栎种群存活曲线更接近于二项式函数，为“凸”型曲线，种群早期死亡率低，但生存到一定年龄后出现大量死亡现象。

种群受群落内不同物种或相同物种竞争作用，以及生境条件和外界干扰的共同影响下分布格局发生较大变化[12]。蒙古栎种群总体服从聚集分布，且聚集程度较高，随龄级的增加种群分布格局逐渐从聚集分布转为随机分布，在第Ⅴ龄级时服从聚集分布，随后又转为随机分布。本文对天然次生林蒙古栎种群动态与分布格局进行了分析，旨在为种群的保护、恢复和可持续经营提供参考，对不同人为干扰程度下蒙古栎种群特征的变化有待于进一步研究。