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小黄花茶种群空间分布格局研究

2012-01-10何琴琴

环保科技 2012年3期
关键词:杂木成体小黄花

何琴琴

植物种群分布格局通常是指种群个体在植物群落中的空间分布,它是种群自身特性、种间关系以及环境条件综合作用的结果,也是影响种群发展的重要因素。小黄花茶(Camellia luteofora Y.K.Li)为山茶科(Theaceae)山茶属(Cam ellia linn)多年生常绿乔木或小乔木[1],于1981年在贵州省赤水市葫市镇闷头溪附近首次发现。1983年我国已把小黄花茶列为珍稀濒危保护物种。对小黄花茶种群的空间分布格局进行研究,可为进一步揭示该种群的生态学规律,探索该种群与其他物种之间的相互关系提供理论依据,同时能够更科学合理有效的保护该珍稀濒危物种。

1 自然条件

小黄花茶生长于赤水桫椤国家级自然保护区小黄花茶保护站(小地名闷头溪)2.14 km2的范围内,该区域常年平均气温17℃,空气相对湿度大于86%,年降水量1 200~1 300 mm,全年无霜期300天以上。土壤为紫色砂质腐殖土,pH值4.5~5.8。小黄花茶多生长在海拔500~700 m范围内,海拔500 m以下的河谷地带也有少量分布,海拔800 m以上地带分布极少。据全面调查,共有1 708株小黄花茶,多分布在原生杂木林、次生杂木林和楠竹林中。

2 研究方法

2.1 样地的设置与种群资料收集

在闷头溪小黄花茶生长良好的次生杂木林、原生杂木林和楠竹林3个群落类型内选择了3个有代表性的地段作为样地,分别记为样地1、2、3,采用相邻格子样方法,样方大小为5 m×5 m,各样地均调查了32个样方,每个样地合计面积800 m2,实测样方内小黄花茶的株数、胸径、树高等项指标。

2.2 数据处理分析

据种群生活史特点和研究目的,把小黄花茶个体分为3级:Ⅰ级(幼苗,高度<30 cm);Ⅱ级(幼树,高度≥30 cm,地径<2 cm);Ⅲ级(成体树,地径≥2 cm)。

本文对小黄花茶种群分布格局研究采用如下指标:(1)方差V/均值m的t检验法[2]101; (2)负二项参数(k)[3]43;(3)Cassie指标(I/k)[4];(4)扩散型指数(Iδ)[2]102;(5)丛生指标(I)[3]43;(6)平均拥挤指数(m*)和聚块性指数(m*/m)[2]116。

3 结果

3.1 小黄花茶种群空间分布格局

将各样地和调查数据,应用上述方法进行种群空间分布格局和集群强度分析,结果见表1。

在样地1中,方差/均值比为1.73,明显大于1,t值为2.92,经显著性检验,为极显著,故为集群分布。k为2.39,属集群分布,但有趋向随机分布的趋势。其他各项指标为:Cassie指标=0.21,大于0; Iδ=1.37,大于1;m*/m=1.4,大于1;I=0.73,大于0。所以在样地1中,小黄花茶种群的分布格局是集群分布,但集群程度不很高。

表1 小黄花茶种群空间分布格局分析

在样地2中,方差/均值比为2.56,明显大于1,t为6.24,经检验为极显著,亦为集群分布。k为1.62,较小,属集群分布。其他各项指标为:Cassie= 0.32,大于0;Iδ=1.66,大于1;m*/m=1.59,大于1;I=1.56,大于0。所以样地2中的小黄花茶种群的分布格局是集群分布,且集群强度较高。

在样地3中,方差/均值比为1.42,明显大于1,t为1.68,经检验为极显著,为集群分布。k为3.45,较大,为集群分布,由集群趋向随机分布。其他各项指标为:Cassie指标=0.22,大于0;Iδ=1.33,大于1;m*/m=1.26,大于1;I=0.42,大于0。所以在样地3中,小黄花茶种群的分布格局虽是集群分布,但集群强度很低,趋向随机分布。

综上所述,在3个样地中,小黄花茶种群都呈集群分布,但种群的集群程度是有差异的。从聚块性指标(m*/m)的大小来看,样地2>样地1>样地3。

3.2 小黄花茶种群大小级分布格局

对样地中小黄花茶种群Ⅰ级(幼苗)、Ⅱ级(幼树)、Ⅲ(成体)的空间格局列表进行比较分析(表2)。并制图比较各样地大小级聚块性指数变化。

由表2及图1可知样地1中,小黄花茶种群幼苗、幼树、成体的空间格局均表现为集群分布,但集群强度并不相同,从幼苗到幼树m*/m减小,因此种群是扩散的趋势;从幼树到成体阶段,m*/m减小,同样种群是表现为扩散。

样地2中,小黄花茶种群幼苗、幼树、成体的分布格局为集群分布,但集群强度有差异,幼树高于幼苗和成体,从幼苗到幼树,m*/m增加,表现为聚集;从幼树到成体,m*/m减小,表现为扩散。

样地3中,小黄花茶种群幼苗、幼树的分布格局为随机分布,大树的格局是集群分布。从幼树到成体,m*/m增加,表现为聚集。

4 分析与讨论

小黄花茶种群在空间中的分布状态,由种群的生物学特性和环境条件的不同及其相互作用决定。所调查的3个样地中,小黄花茶种群都呈集群分布,这主要是物种的亲代散布习性所致。果实成熟时,种子散布在母树不远的地方,幼苗主要分布在母树的周围,从而使之表现为集群分布。

表2 小黄花茶种群大小级空间分布格局动态变化

在不同样地中,由于环境的差异和群落类型的不同,造成了不同样地间种群集群程度的差异。如样地2的集群程度比样地1、3要大,此群落内郁闭度较大,林下荫蔽较多,人为活动少,小黄花茶长势良好,说明小黄花茶是一种喜阴植物。在样地1中,小黄花茶生长在溪边,土壤湿度大,空气潮湿,分布集中,长势良好,幼苗、幼树相对较多。在样地3中,小黄花茶幼苗、幼树为随机分布,成体为集群分布,主要是受人为干扰严重,被损坏砍伐的较多,但由于环境条件适宜,未被人为砍伐的长势良好。

小黄花茶是一种耐阴、喜湿的植物,在不同的群落类型中,均呈集群分布格局,但集群程度有差异,原生杂木林最高,次生杂木林和楠竹林较低;在不同群落中,小黄花茶种群的不同发育阶段,从幼苗到幼树、成体是不同的,与其生长环境、人为活动有很大关系。

[1]张宏达,曾范安.山茶属—新组—小黄花茶组[J].中山大学学报,1982(3):72-73.

[2]周纪纶,郑师章,杨持.植物种群生态学[M].北京:高等教育出版社,1992.

[3]江洪.云杉种群生态学[M].北京:中国林业出版社,1992.

[4]于传宗,慕宗杰,特日格勒.植物种群空间分布格局的研究方法[J].畜牧与饲料科学,2008(5):40-42.

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