桂林黃枝油杉種群生態(tài)學研究.pdf

1、黃枝油杉(KeteleeriacalcareaChengetL.K.Fu)為高大針葉喬木，主要分布在桂林一帶的巖溶石山上，是珍貴的第三紀殘留植物，目前種群數(shù)量稀少，處于瀕危邊緣。針對黃枝油杉種群生態(tài)學研究方面的空白，本文采用野外調(diào)查和統(tǒng)計分析結(jié)合的研究方法，對分布在桂林地區(qū)的黃枝油杉群落組成、種群結(jié)構(gòu)、種群空間分布格局、種群生態(tài)位和種群競爭強度進行系統(tǒng)研究，進一步探討黃枝油杉的瀕危機制與保護對策，為黃枝油杉的保護與開發(fā)利用提供科學的理論

2、參考。結(jié)果如下:
　　(1)黃枝油杉群落共有高等植物66科130屬157種組成，其中蕨類植物13種，裸子植物2種，雙子葉植物125種，單子葉植物17種。喬木層有27科48屬51種，常綠喬木21種，落葉喬木30種。針葉樹2種，其余全部為闊葉樹。喬木層中，黃枝油杉種群占絕對的優(yōu)勢，重要值高達67.28％。灌木層有植物31科52屬58種，草本層有49科77屬92種。種子植物119屬，分為13個分布區(qū)類型及3個變型，主要為熱帶成分，具有熱

3、帶性質(zhì)的屬共84屬，占總屬數(shù)的64.6％。溫帶成分有30屬，占總屬數(shù)的23.1％，世界成分有5屬，占3.8％。黃枝油杉群落垂直結(jié)構(gòu)明顯，種類組成豐富，各層蓋度偏高。生活型的分析表明，群落中以高位芽植物為主，常綠種類占多數(shù)，兼具一定的落葉成分，反應出典型的亞熱帶常綠落葉混交林特點。
　　(2)黃枝油杉的種群分布格局主要表現(xiàn)為聚集分布，聚集的程度普遍偏低。除了少數(shù)樣地表現(xiàn)出較為顯著的聚集分布外，大部分樣地表現(xiàn)為輕度的聚集分布或呈隨機分

4、布狀態(tài)，僅有樣地Q5在小尺度下表現(xiàn)出均勻分布的特征。以上各樣地表現(xiàn)出來的特征均說明黃枝油杉有聚集分布的趨勢，但由于石山環(huán)境生境破碎化的特點，石山植物通常呈片段化分布，集中分布在零散的斑塊空間里，因而基本上呈現(xiàn)聚集分布的空間格局。另一方面，黃枝油杉種群空間分布的聚集程度普遍不高，這是因為石山內(nèi)部的斑塊資源有限，加之黃枝油杉作為高大喬木樹種，生態(tài)資源的需求量大，強烈的競爭壓力促使其難以形成高度聚集的格局。黃枝油杉與伴生樹種的空間關聯(lián)主要為正

5、相關關系，少數(shù)為不相關關系。在發(fā)育完善的群落中，不同種群在空間資源的分配利用上已經(jīng)趨于合理和明確，是經(jīng)過長期群落發(fā)育和種群競爭而形成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因而空間競爭以互利的共存關系為主，排斥關系少見，進一步表現(xiàn)為以明顯正相關為主的種間分布格局的關聯(lián)。以上研究結(jié)果表明，黃枝油杉與伴生樹種存在穩(wěn)定的共存關系，群落發(fā)育比較完善，空間格局相對穩(wěn)定。
　　(3)黃枝油杉的高度、冠幅和胸徑三者的增長近似服從冪函數(shù)關系Y=aXb。在小徑級時(＜20cm

6、)高度和冠幅的增長比較迅速，隨后的增長逐漸減慢。種群結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果顯示，黃枝油杉各地種群的組成均較為古老，主要由成樹組成，缺乏幼齡個體，并且各年齡層次的個體不同程度的存在缺失或斷層的現(xiàn)象。胸徑結(jié)構(gòu)的研究表明，除樣地Q8呈現(xiàn)出增長型的結(jié)構(gòu)外，其余樣地均呈現(xiàn)出衰退型結(jié)構(gòu)，甚至是嚴重衰退的倒金字塔結(jié)構(gòu)或殘留型結(jié)構(gòu)。分異指數(shù)的計算結(jié)構(gòu)表明，黃枝油杉各樣地的高度、冠幅與胸徑的分異指數(shù)均在0～0.2的范圍內(nèi)，分異程度偏低，這是因為其種群不同年齡段特

7、別是位于種群結(jié)構(gòu)底端的幼齡個體和頂端的老齡個體存在不同程度的缺失，導致了種群的構(gòu)成比較單一。樣地Q8中，個體的胸徑分異指數(shù)集中分布在0.2～0.4水平上，明顯高于其他樣地，證明該地黃枝油杉種群結(jié)構(gòu)保存較為完好。
　　(4)黃枝油杉在半徑6m的圓形區(qū)域內(nèi)平均有競爭木5.25種，11.27株。其中黃枝油杉所占比例最大，說明它是群落中的優(yōu)勢種。黃枝油杉的種內(nèi)競爭強度隨著胸徑的增大表現(xiàn)為先增大后減小，胸徑15～35cm階段的個體所面臨的種

8、間競爭壓力最大。黃枝油杉的種間競爭主要集中在青岡、黃梨木、圓果化香等具有類似生態(tài)需求的高大喬木上。黃枝油杉的種內(nèi)與種間競爭強度依次為:青岡＞黃梨木＞黃枝油杉＞小葉月桂＞圓果化香＞黃連木＞陰香＞構(gòu)樹＞全緣火棘。橙木等小喬木與黃枝油杉中低齡個體具有類似的環(huán)境需求而表現(xiàn)出一定的種間競爭影響，但影響有限。黃枝油杉對象木的胸徑與競爭強度的關系近似地服從倒數(shù)關系y=0.016+3.41/x，競爭指數(shù)隨著對象木胸徑的增長而減弱。在小徑級時，黃枝油杉受

9、到的競爭壓力較大，當胸徑達到20cm以上時競爭指數(shù)則降低到較低水平且基本上不再變化。
　　(5)群落中，黃枝油杉具有最大的生態(tài)位寬度。其次是黃連木、山合歡、橙木、厚葉厚皮香、廣西海桐、老虎刺、紫彈樹等樹種，再次是青岡、圓果化香、鐵欖、粗糠柴、陰香、豆梨和銅錢樹等。證明黃枝油杉為其所在群落的建群種，在群落中占據(jù)著絕對優(yōu)勢地位，對群落發(fā)展起決定性作用。黃連木等樹種能夠良好適應石山環(huán)境，分布比較廣泛。青岡、圓果化香、鐵欖等則是因為對資源

10、的利用能力較弱，或是分布范圍狹窄，而表現(xiàn)出較小的生態(tài)位寬度。生態(tài)位重疊的研究結(jié)果表明，黃枝油杉與伴生樹種普遍存在生態(tài)位重疊的情況，說明黃枝油杉對資源的利用較廣，與多個樹種存在資源利用上的共存關系。喬木樹種的生態(tài)位重疊值平均為0.41，生態(tài)位不重疊的種對僅占總數(shù)3.8％，說明黃枝油杉群落中生態(tài)位重疊情況比較普遍，但由于群落發(fā)展比較完善，生態(tài)資源的競爭并不是非常激烈。山合歡、老虎刺、黃連木、豆梨等樹種生態(tài)位重疊值普遍偏高，說明這些植物的資源

11、利用范圍較廣，分布比較廣泛，是群落中比較重要的種類。
　　(6)結(jié)合已有研究和本文研究成果，發(fā)現(xiàn)黃枝油杉主要瀕危原因有:生境破壞與人為砍伐導致種群數(shù)量的急劇減少，擁有結(jié)實能力母樹的減少以及種子天然萌發(fā)率低導致種群更新困難，種子萌發(fā)、幼苗以及幼樹面臨高強度的種間競爭壓力和來自惡劣氣候與生境的壓力加劇了黃枝油杉種群的生存壓力。考慮到上述原因，黃枝油杉的保護工作應側(cè)重在以下幾個方面:加強就地保護，防止現(xiàn)有種群進一步遭受破壞;加強對天然林