桂林岩溶石山阴香种群的年龄结构
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3 广西“新世纪十百千人才工程 ”专项基金资助项目 (2003228) 。 3 3 通讯作者 E2mail: gxlsc@ sina. com 收稿日期 : 2006204210 接受日期 : 2006210219
就比较困难 (黄雅丹和谢强 , 2003) 。岩溶石山植物 群落的形成和存在对石漠化的治理和岩溶植被生态 系统恢复起到重要作用 。因此 ,了解和认识岩溶石 山植被的组成 、结构和动态具有重要意义 。
Key words: C innam om um bu rm ann ii population; Karst hill; age structure; survival curve; Gui2 lin.
1 引 言
岩溶地貌是世界上广泛分布的一种地质景观类 型 ,中国以贵州 、广西和云南为主要分布区 。由于岩 溶石山地区的自然地理地质条件恶劣 、基质漏水严 重 、土层浅薄 、岩石裸露 、生态系统脆弱 、抗干扰能力 低 、灾害频繁 、森林生态系统严重退化 、石漠化程度 加剧等原因 ,其生态条件较其它生态系统特殊 ,植被 生境条件严酷 (沈有信等 , 2005 ) 。在岩溶石山地 区 ,植被体系的形成是一个相当漫长的自然植物群 落演替的过程 ,一旦生态环境受到破坏 ,植被的恢复
2 研究地区与研究方法
211 自然概况 研究区位于桂林岩溶地貌区 ,地处广西壮族自
治区东北部 , 110°9′—110°42′E, 24°40′—25°40′N。 境内岩溶地貌特征明显 ,海拔多在 100 ～500 m ,为 中国最典型的岩溶地貌之一 。气候属于中亚热带湿 润季风 气 候 , 气 候 温 和 , 雨 量 充 沛 。年 平 均 气 温 19℃,最冷的 1月份平均气温 8℃,最热的 8月份平 均气温 28℃,全年无霜期 309 d, 年平均降雨量为 1 85617 mm ,年平均蒸发量为 1 45814 mm。降雨量 年分配不均 , 4—7月占全年的 62% ,秋 、冬季干燥少 雨。
生态学杂志 Chinese Journal of Ecology 2007, 26 (2) : 159 - 164
பைடு நூலகம்
桂林岩溶石山阴香种群的年龄结构 3
张忠华 1 胡 刚 1 梁士楚 13 3 伍淑婕 1,2 王丽君 1 李 峰 1
(1 广西师范大学生命科学学院 , 桂林 541004; 2 贺州学院初等教育系 , 广西贺州 542800)
大小的组合状况 ,也反映了种群数量动态及其发展 趋势 ,并在很大程度上揭示了种群内部及种群与环 境之间的相互关系和演替过程 ,因此 ,通过对种群年 龄结构的分析 ,可以测定种群的稳定性和动态 (彭 少麟 , 1987) 。研究植物种群年龄结构和存活曲线 不仅可以反映种群现实状况 ,还可以展现植物种群 与环境的相互关系 (张文辉等 , 2004) 。本文通过对 阴香种群年龄结构和存活曲线的研究与分析 ,揭示 阴香种群年龄结构的状态与群落更新 、干扰之间的 关系 ,以期为阴香种群生态学的进一步研究和岩溶 石山地区退化生态系统的恢复与重建提供科学的理 论基础 。
阴香 (C innam om um bu rm ann ii)为樟科的常绿阔 叶乔木树种 ,在中国主要分布于海南 、广东 、广西 、云 南等地 ,印度 、越南 、印度尼西亚 、菲律宾也有分布 (中国科学院植物研究所 , 1983) 。阴香通常生长在 非钙质土的生境中 ,然而在桂林的岩溶石山 ,阴香也 较为常见 ,多分布在土壤覆盖度较大 、土层相对深厚 的生境中 ,并成为森林群落的建群种或优势种 ,这对 于研究岩溶石山森林植被的演替方向和改善岩溶石 山生境条件具有重要意义 。种群的年龄结构作为重 要的种群生态学特征 ,不仅反映种群个体及其年龄
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
160
生态学杂志 第 26卷 第 2期
摘 要 研究了阴香 (C innam om um bu rm ann ii)种群的年龄结构及其年龄与胸径的关系 ,绘 制了阴香种群的存活曲线和年龄结构图 。结果表明 :阴香种群的年龄与胸径呈明显的线性 相关 ,种群幼龄个体较多 ,中老龄个体较少 ,年龄结构呈增长型和稳定型两类 ,存活曲线呈 现出 Deevey Ⅲ型和 Deevey Ⅱ型 。生境条件和人为干扰是影响阴香种群年龄结构和动态的 重要因素 。因此 ,对于阴香群落要加强保护 、减少人为干扰和加强抚育管理 。 关键词 阴香种群 ; 岩溶石山 ; 年龄结构 ; 存活曲线 ; 桂林 中图分类号 Q145 文献标识码 A 文章编号 1000 - 4890 (2007) 02 - 0159 - 06
3 结果与分析
311 个体年龄与胸径间的关系 根据样地统计资料绘制得出年龄 2胸径关系 (图
1) 。图 1表明 ,阴香种群的年龄结构和其胸径间呈 现明显的线性关系 。据此建立的回归模型如表 1所 示 ,说明阴香种群的年龄与胸径之间显著相关 。 312 年龄结构
年龄结构是种群的重要特征 ,年龄数据对比较 种在不同条件下的定居和持久性更加有效 ,种群年 龄结构的分析是探索种群动态的有效方法 ,是揭示 种群结构现状和更新策略的重要途径之一 (梁士楚 等 , 2002) ,用种群的年龄结构的分析方法说明种群 的动态 ,从而判断群落的稳定性 ,年龄结构上扩展种 群为金字塔型 ;稳定种群为圆锥型 ;衰退种群为倒金 字塔型 (李景文 , 1994 ) ,各样地阴香种群年龄分布 现状如图 2。可将 11 个样地按阴香种群年龄阶段 划分为 3类 : 1)个体年龄不超过 20 a的 ,如样地 Q1 、 Q4 、Q5 、Q7 、Q8 、Q11 ,其中 , Q1 、Q4 、Q8 、Q11均以 5～10 a 的 个体的 数量 最多 , 分别 占 4 9 10 2 % 、5 5 19 3 % 、
积作相应调整 ,其中样地 Q10和 Q11为 20 m ×10 m , 样地 Q5 和 Q8 为 10 m ×10 m。采用每木调查法 ,测 量样地内所有胸径 ≥215 cm 的乔木树种的相对坐 标 、株高 、胸围和冠幅等数量特征 ;并在样地内设置 2个 5 m ×5 m 的样方 ,分别统计灌木层 、草本层的 物种个体数 、高度和盖度等 ,同时记录样地的群落盖 度 、人为干扰程度 、岩石裸露率 、坡度和坡向等生境 特征 。 21212 种群个体年龄测定 通过在每个样地选取 有代表性的个体 ,径级范围 5 ～30 cm 的标准木 15 ～25株 ,分别用生长锥在其根颈处钻取年龄木芯 , 以 1个生长年轮代表年龄 1 a来确定其年龄 ;根据 实测标准木的年龄和胸径大小 ,建立具有显著相关 性的年龄 2胸径的回归方程 ,以此方程来确定种群其 它个体的年龄 。 21213 数据处理 以 5 a为 1个年龄级 ,分别对 11 个样地阴香种群的年龄资料进行整理 。统计每个样 地中阴香种群的各个年龄级的个体数量 ,然后对各 龄级的现存个体数进行总和标准化处理 ,用年龄比 ( % )来表示 。以年龄级为纵轴 ,年龄比为横轴 ,绘 制种群的年龄结构条形图 。以自然对数转换后的年 龄级和现存个体数分别为横轴和纵轴 ,在双对数坐 标系中绘制种群的存活曲线 。
阴香群落组成种类较少 ,结构较简单 ,乔木层以 阴香 (C innam om um bu rm ann ii) 为建群种 , 其伴生种 主要有石山桂花 (O sm an thus ford ii) 、菜豆树 ( R ader2 m achera sin ica ) 、侧 柏 ( P la tycladus orien ta lis) 、香 槐 ( C lad rastis w ilson ii) 、翅荚香槐 ( C. pla tyca rpa) 、苦楝 (M elia azeda rach)和朴树 ( Celtis sinensis)等 。灌木层 的种类组成是以阴香 、石山桂花和粗糠柴 (M a llotus ph ilippinensis)等乔木幼树 , 以及小叶女贞 (L igustrum qu ihou i) 、胡 颓 子 ( E laeagnus pungens) 和 皱 雀 梅 藤 (S ageretia rugosa)等灌木为主 。草本层的组成种类 主 要 有 麦 冬 ( O ph iopogon japon icus ) 、苔 草 ( Ca rex sp. ) 、荩草 (A rth raxon h ispidus)和剑叶凤尾蕨 ( P teris ensiform is)等 。 212 研究方法 21211 样地调查 经充分踏查 ,选择阴香林保护较 好的地段 ,考虑阴香不同群落类型 、生境特点和人为 干扰等因素 ,设置样地 11块 ,取样面积为 20 m ×20 m ,因岩溶石山地势条件的影响在取样时对样地面
Age structure of C in nam om um bu rm a nn ii popula tion on Karst h ills of Gu ilin. ZHANG Zhong2hua1 , HU Gang1 , L IAN G Shi2chu1 , WU Shu2jie1, 2 , WAN G L i2jun1 , L I Feng1 (1 College of L ife S cience, Guangx i N orm a l U n iversity, Gu ilin 541004, Ch ina; 2 D epa rtm en t of P rim a ry Edu2 ca tion, Hezhou College, Hezhou 542800, Guangx i, Ch ina) . Ch inese J ou rna l of Ecology, 2007, 26 (2) : 159 - 164. Abstract: In this paper, age structure, the relationship between the age and the stem diameter of C innam om um bu rm ann ii populaion were studiedl survival curve and age structure p ictures were given. This results showed that on the Karst hills of Guilin, there was a linear relationship be2 tween the age and the stem diameter of C. bu rm ann ii population. Young2aged individuals were more, while m iddle2aged and old individuals were less. The age structure was classified into two types, grow ing and stable, while the survival curve was of types Deevey Ⅲ and Ⅱ. Habitat con2 dition and hum an disturbance were the m ain factors affecting the age structure and the dynam ics of C. bu rm ann ii population, and thus, the p rotection and fostering of C. bu rm ann ii community should be reinforced, meanwhile the hum an disturbance should be reduced.
就比较困难 (黄雅丹和谢强 , 2003) 。岩溶石山植物 群落的形成和存在对石漠化的治理和岩溶植被生态 系统恢复起到重要作用 。因此 ,了解和认识岩溶石 山植被的组成 、结构和动态具有重要意义 。
Key words: C innam om um bu rm ann ii population; Karst hill; age structure; survival curve; Gui2 lin.
1 引 言
岩溶地貌是世界上广泛分布的一种地质景观类 型 ,中国以贵州 、广西和云南为主要分布区 。由于岩 溶石山地区的自然地理地质条件恶劣 、基质漏水严 重 、土层浅薄 、岩石裸露 、生态系统脆弱 、抗干扰能力 低 、灾害频繁 、森林生态系统严重退化 、石漠化程度 加剧等原因 ,其生态条件较其它生态系统特殊 ,植被 生境条件严酷 (沈有信等 , 2005 ) 。在岩溶石山地 区 ,植被体系的形成是一个相当漫长的自然植物群 落演替的过程 ,一旦生态环境受到破坏 ,植被的恢复
2 研究地区与研究方法
211 自然概况 研究区位于桂林岩溶地貌区 ,地处广西壮族自
治区东北部 , 110°9′—110°42′E, 24°40′—25°40′N。 境内岩溶地貌特征明显 ,海拔多在 100 ～500 m ,为 中国最典型的岩溶地貌之一 。气候属于中亚热带湿 润季风 气 候 , 气 候 温 和 , 雨 量 充 沛 。年 平 均 气 温 19℃,最冷的 1月份平均气温 8℃,最热的 8月份平 均气温 28℃,全年无霜期 309 d, 年平均降雨量为 1 85617 mm ,年平均蒸发量为 1 45814 mm。降雨量 年分配不均 , 4—7月占全年的 62% ,秋 、冬季干燥少 雨。
生态学杂志 Chinese Journal of Ecology 2007, 26 (2) : 159 - 164
பைடு நூலகம்
桂林岩溶石山阴香种群的年龄结构 3
张忠华 1 胡 刚 1 梁士楚 13 3 伍淑婕 1,2 王丽君 1 李 峰 1
(1 广西师范大学生命科学学院 , 桂林 541004; 2 贺州学院初等教育系 , 广西贺州 542800)
大小的组合状况 ,也反映了种群数量动态及其发展 趋势 ,并在很大程度上揭示了种群内部及种群与环 境之间的相互关系和演替过程 ,因此 ,通过对种群年 龄结构的分析 ,可以测定种群的稳定性和动态 (彭 少麟 , 1987) 。研究植物种群年龄结构和存活曲线 不仅可以反映种群现实状况 ,还可以展现植物种群 与环境的相互关系 (张文辉等 , 2004) 。本文通过对 阴香种群年龄结构和存活曲线的研究与分析 ,揭示 阴香种群年龄结构的状态与群落更新 、干扰之间的 关系 ,以期为阴香种群生态学的进一步研究和岩溶 石山地区退化生态系统的恢复与重建提供科学的理 论基础 。
阴香 (C innam om um bu rm ann ii)为樟科的常绿阔 叶乔木树种 ,在中国主要分布于海南 、广东 、广西 、云 南等地 ,印度 、越南 、印度尼西亚 、菲律宾也有分布 (中国科学院植物研究所 , 1983) 。阴香通常生长在 非钙质土的生境中 ,然而在桂林的岩溶石山 ,阴香也 较为常见 ,多分布在土壤覆盖度较大 、土层相对深厚 的生境中 ,并成为森林群落的建群种或优势种 ,这对 于研究岩溶石山森林植被的演替方向和改善岩溶石 山生境条件具有重要意义 。种群的年龄结构作为重 要的种群生态学特征 ,不仅反映种群个体及其年龄
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
160
生态学杂志 第 26卷 第 2期
摘 要 研究了阴香 (C innam om um bu rm ann ii)种群的年龄结构及其年龄与胸径的关系 ,绘 制了阴香种群的存活曲线和年龄结构图 。结果表明 :阴香种群的年龄与胸径呈明显的线性 相关 ,种群幼龄个体较多 ,中老龄个体较少 ,年龄结构呈增长型和稳定型两类 ,存活曲线呈 现出 Deevey Ⅲ型和 Deevey Ⅱ型 。生境条件和人为干扰是影响阴香种群年龄结构和动态的 重要因素 。因此 ,对于阴香群落要加强保护 、减少人为干扰和加强抚育管理 。 关键词 阴香种群 ; 岩溶石山 ; 年龄结构 ; 存活曲线 ; 桂林 中图分类号 Q145 文献标识码 A 文章编号 1000 - 4890 (2007) 02 - 0159 - 06
3 结果与分析
311 个体年龄与胸径间的关系 根据样地统计资料绘制得出年龄 2胸径关系 (图
1) 。图 1表明 ,阴香种群的年龄结构和其胸径间呈 现明显的线性关系 。据此建立的回归模型如表 1所 示 ,说明阴香种群的年龄与胸径之间显著相关 。 312 年龄结构
年龄结构是种群的重要特征 ,年龄数据对比较 种在不同条件下的定居和持久性更加有效 ,种群年 龄结构的分析是探索种群动态的有效方法 ,是揭示 种群结构现状和更新策略的重要途径之一 (梁士楚 等 , 2002) ,用种群的年龄结构的分析方法说明种群 的动态 ,从而判断群落的稳定性 ,年龄结构上扩展种 群为金字塔型 ;稳定种群为圆锥型 ;衰退种群为倒金 字塔型 (李景文 , 1994 ) ,各样地阴香种群年龄分布 现状如图 2。可将 11 个样地按阴香种群年龄阶段 划分为 3类 : 1)个体年龄不超过 20 a的 ,如样地 Q1 、 Q4 、Q5 、Q7 、Q8 、Q11 ,其中 , Q1 、Q4 、Q8 、Q11均以 5～10 a 的 个体的 数量 最多 , 分别 占 4 9 10 2 % 、5 5 19 3 % 、
积作相应调整 ,其中样地 Q10和 Q11为 20 m ×10 m , 样地 Q5 和 Q8 为 10 m ×10 m。采用每木调查法 ,测 量样地内所有胸径 ≥215 cm 的乔木树种的相对坐 标 、株高 、胸围和冠幅等数量特征 ;并在样地内设置 2个 5 m ×5 m 的样方 ,分别统计灌木层 、草本层的 物种个体数 、高度和盖度等 ,同时记录样地的群落盖 度 、人为干扰程度 、岩石裸露率 、坡度和坡向等生境 特征 。 21212 种群个体年龄测定 通过在每个样地选取 有代表性的个体 ,径级范围 5 ～30 cm 的标准木 15 ～25株 ,分别用生长锥在其根颈处钻取年龄木芯 , 以 1个生长年轮代表年龄 1 a来确定其年龄 ;根据 实测标准木的年龄和胸径大小 ,建立具有显著相关 性的年龄 2胸径的回归方程 ,以此方程来确定种群其 它个体的年龄 。 21213 数据处理 以 5 a为 1个年龄级 ,分别对 11 个样地阴香种群的年龄资料进行整理 。统计每个样 地中阴香种群的各个年龄级的个体数量 ,然后对各 龄级的现存个体数进行总和标准化处理 ,用年龄比 ( % )来表示 。以年龄级为纵轴 ,年龄比为横轴 ,绘 制种群的年龄结构条形图 。以自然对数转换后的年 龄级和现存个体数分别为横轴和纵轴 ,在双对数坐 标系中绘制种群的存活曲线 。
阴香群落组成种类较少 ,结构较简单 ,乔木层以 阴香 (C innam om um bu rm ann ii) 为建群种 , 其伴生种 主要有石山桂花 (O sm an thus ford ii) 、菜豆树 ( R ader2 m achera sin ica ) 、侧 柏 ( P la tycladus orien ta lis) 、香 槐 ( C lad rastis w ilson ii) 、翅荚香槐 ( C. pla tyca rpa) 、苦楝 (M elia azeda rach)和朴树 ( Celtis sinensis)等 。灌木层 的种类组成是以阴香 、石山桂花和粗糠柴 (M a llotus ph ilippinensis)等乔木幼树 , 以及小叶女贞 (L igustrum qu ihou i) 、胡 颓 子 ( E laeagnus pungens) 和 皱 雀 梅 藤 (S ageretia rugosa)等灌木为主 。草本层的组成种类 主 要 有 麦 冬 ( O ph iopogon japon icus ) 、苔 草 ( Ca rex sp. ) 、荩草 (A rth raxon h ispidus)和剑叶凤尾蕨 ( P teris ensiform is)等 。 212 研究方法 21211 样地调查 经充分踏查 ,选择阴香林保护较 好的地段 ,考虑阴香不同群落类型 、生境特点和人为 干扰等因素 ,设置样地 11块 ,取样面积为 20 m ×20 m ,因岩溶石山地势条件的影响在取样时对样地面
Age structure of C in nam om um bu rm a nn ii popula tion on Karst h ills of Gu ilin. ZHANG Zhong2hua1 , HU Gang1 , L IAN G Shi2chu1 , WU Shu2jie1, 2 , WAN G L i2jun1 , L I Feng1 (1 College of L ife S cience, Guangx i N orm a l U n iversity, Gu ilin 541004, Ch ina; 2 D epa rtm en t of P rim a ry Edu2 ca tion, Hezhou College, Hezhou 542800, Guangx i, Ch ina) . Ch inese J ou rna l of Ecology, 2007, 26 (2) : 159 - 164. Abstract: In this paper, age structure, the relationship between the age and the stem diameter of C innam om um bu rm ann ii populaion were studiedl survival curve and age structure p ictures were given. This results showed that on the Karst hills of Guilin, there was a linear relationship be2 tween the age and the stem diameter of C. bu rm ann ii population. Young2aged individuals were more, while m iddle2aged and old individuals were less. The age structure was classified into two types, grow ing and stable, while the survival curve was of types Deevey Ⅲ and Ⅱ. Habitat con2 dition and hum an disturbance were the m ain factors affecting the age structure and the dynam ics of C. bu rm ann ii population, and thus, the p rotection and fostering of C. bu rm ann ii community should be reinforced, meanwhile the hum an disturbance should be reduced.