黔西北地区云南松种群数量动态及空间分布格局

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2021.02.020

摘要/Abstract

摘要：

研究种群数量动态和空间分布格局对阐明种群的发展机制和各种生态过程及群落的稳定性和演替规律等具有重要意义。以贵州省西北地区云南松为研究对象,通过典型样地调查,应用“空间代替时间”的方法,运用种群动态量化方法、静态生命表、扩散系数、聚块性指数、丛生指数等分析云南松种群动态数量特征和空间分布格局。结果表明:1)云南松种群龄级结构呈纺锤型,个体主要集中分布在Ⅲ—Ⅵ龄级(占78.93%)。2)种群存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型,整体呈增长趋势,但趋于稳定。3)云南松种群的空间分布格局总体上为集群分布,但不同样地种群的集群程度存在一定差异;随着龄级的增加,种群空间分布格局由集群分布向均匀分布转变。

关键词: 云南松, 种群结构, 静态生命表, 存活曲线, 空间分布格局

Abstract:

The study of population dynamics and spatial distribution pattern is of great significance to elucidate the population development mechanism,various ecological processes,as well as the stability and succession law of the community.This study aimed to clarify the structure of Pinus yunnanensis population in the northwest part of Guizhou Province.Through data from field survey and the method of “space instead of time”,the population dynamic quantitative characteristics are studied based on the static life table and quantitative analysis methods.The population distribution pattern was analyzed with the diffusion coefficient,aggregation intensity index and clumping index.The results showed that:(1)The population structure of P.yunnanensis was spindle type,and mainly aggregated on age classⅢ—ⅥⅠ(78.93%).(2)The population survival curves tended to be Deevey-Ⅱ type,indicating that the population was on an overall growth trend,but gradually tended to be stable.(3)The population distribution pattern was generally cluster distribution,but there were some differences in the degree of clustering of populations in different plots.With the increase of age class,the spatial distribution pattern of population changed from cluster distribution to uniform distribution.This study can provide theoretical basis for the sustainable management of Pinus yunnanensis forest and further provide reference for the management and protection of forest ecosystem in karst areas.

Key words: Pinus yunnanensis, population structure, static life table, survival curve, spatial distribution pattern

中图分类号:

何斌, 李青, 李仰征, 李望军. 黔西北地区云南松种群数量动态及空间分布格局[J]. 林业资源管理, 2021,(2): 149-157.

HE Bin, LI Qing, LI Yangzheng, LI Wangjun. Quantitative Dynamics and Spatial Distribution Pattern of Pinus yunnanensis Population in Northwest of Guizhou Province[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2021,(2): 149-157.

图/表 7

表1

图1

表2

表3

图2

表4

表5

参考文献 41

[1]	谢春平, 方彦, 方炎明. 乌冈栎种群数量动态分析[J]. 四川农业大学学报, 2010,28(4):438-448.
[2]	Condit R, Ashton P S, Baker P, et al. Spatial patterns in the distribution of tropical tree species[J]. Science, 2000,288(5470):1414-1418. doi: 10.1126/science.288.5470.1414
[3]	康佳鹏, 马盈盈, 马淑琴, 等. 荒漠绿洲过渡带柽柳种群结构与空间格局动态[J]. 生态学报, 2019,39(1):1-11.
[4]	黄冬柳, 梁士楚, 姜勇. 桂林岩溶石山青冈种群数量动态[J]. 生态学杂志, 2019,38(3):663-671.
[5]	Omelko A, Ukhvatkina O, Zhmerenetsky A, et al. From young to adult trees:How spatial patterns of plants with different life strategies change during age development in an old-growth Korean pine-broadleaved forest[J]. Forest Ecology and Management, 2018,411:46-66. doi: 10.1016/j.foreco.2018.01.023
[6]	Velázquez E, Martínez I, Getzin S, et al. An evaluation of the state of spatial point pattern analysis in ecology[J]. Ecography, 2016,39:1042-1055. doi: 10.1111/ecog.01579
[7]	龙成, 杨小波, 龙文兴, 等. 铜鼓岭热带常绿季雨矮林5种蒲桃属植物的种群结构及空间格局[J]. 林业科学, 2015,51(2):18-27.
[8]	康华靖, 陈子林, 刘鹏, 等. 大盘山自然保护区香果树种群结构与分布格局[J]. 生态学报, 2007,27(1):389-396.
[9]	袁春明, 孟广涛, 方向京, 等. 珍稀濒危植物长蕊木兰种群的年龄结构与空间分布[J]. 生态学报, 2012,32(12):3866-3872.
[10]	杨慧, 娄安如, 高益军, 等. 北京东灵山地区白桦种群生活史特征与空间分布格局[J]. 植物生态学报, 2007,31(2):272-282. doi: 10.17521/cjpe.2007.0031
[11]	汪亚愈, 李莲芳, 欧亚, 等. 禄丰村林场云南松人工幼林的林分结构分析[J]. 西南林业大学学报, 2017,37(1):159-163.
[12]	李贵祥, 施海静, 孟广涛, 等. 云南松原始林群落结构特征及物种多样性分析[J]. 浙江林学院学报, 2007,24(4):396-400.
[13]	苗娟, 周传艳, 李世杰, 等. 不同林龄云南松林土壤有机碳和全氮积累特征[J]. 应用生态学报, 2014,25(3):625-631.
[14]	汤明华, 余正才, 李帅锋, 等. 巍山县天然云南松种群数量动态分析[J]. 林业调查规划, 2018,43(4):35-41.
[15]	黄小波, 李帅锋, 苏建荣, 等. 云龙天池云南松自然种群分布格局分析[J]. 林业科学研究, 2018,31(4):47-52.
[16]	韩照祥, 朱惠娟, 张文辉, 等. 不同地区不同尺度下栓皮栎种群的空间分布格局[J]. 西北植物学报, 2005,25(6):1216-1221.
[17]	张谧, 熊高明, 赵常明, 等. 神农架地区米心水青冈-曼青冈群落的结构与格局研究[J]. 植物生态学报, 2003,27(5):603-609. doi: 10.17521/cjpe.2003.0087
[18]	张亚芳, 李登武, 王梅, 等. 黄土高原不同地区杜松种群结构与动态[J]. 林业科学, 2015,51(2):1-10.
[19]	Wu Junxia, Zhang Ximing, Deng Chaozhou, et al. Characteristics and dynamics analysis of Populus euphratica populations in the middle reaches of Tarim river[J]. Journal of Arid Land, 2010,2:250-256.
[20]	吉也, 曹孟岩, 白楚锋. 峨眉山桫椤种群结构与动态特征[J]. 西北植物学报, 2019,39(3):543-551.
[21]	赵阳, 齐瑞, 焦健, 等. 尕海-则岔地区紫果云杉种群结构与动态特征[J]. 生态学报, 2018,38(20):7447-7457.
[22]	Deevey Edward S J R. Life tables for natural populations of anmimals[J]. Quarterly Review of Biology, 1947,22(4):283-314. doi: 10.1086/395888
[23]	Hett J M, Loucks O L. Age structure models of Balsam fir and Eastern hemlock[J]. Journal of Ecology, 1976,64(3):1029-1044. doi: 10.2307/2258822
[24]	陈晓德. 植物种群与群落结构动态量化分析方法研究[J]. 生态学报, 1998,18(2):214-217.
[25]	王伯荪, 李鸣光, 彭少麟. 植物种群学[M]. 广州: 广东高等教育出版社, 1995.
[26]	金慧, 赵莹, 刘丽杰, 等. 长白山区濒危植物朝鲜崖柏种群数量特征及动态[J]. 应用生态学报, 2019,30(5):1563-1570.
[27]	张婕, 上官铁梁, 段毅豪, 等. 灵空山辽东栎种群年龄结构与动态[J]. 应用生态学报, 2014,25(11):3125-3130.
[28]	项小燕, 吴甘霖, 段仁燕, 等. 大别山五针松种群结构及动态研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016,25(1):55-62.
[29]	费世民, 何亚平, 陈秀明, 等. 秦岭水灾迹地油松和华山松更新种群数量特征[J]. 植物生态学报, 2008,32(1):95-105. doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.011
[30]	Lee K, Kim S, Shin Y, et al. Spatial pattern and association of tree species in a mixed Abies holophylla-broadleaved deciduous forest in Odaesan National Park[J]. Journal of Plant Biology, 2012,55:242-250. doi: 10.1007/s12374-011-0338-2
[31]	李帅锋, 刘万德, 苏建荣, 等. 云南兰坪云南红豆杉种群年龄结构与空间分布格局分析[J]. 西北植物学报, 2013,33(4):792-799.
[32]	宗国, 白雪娇, 张淑媛, 等. 辽东山区次生林乔木幼苗分布格局与种间空间关联性[J]. 应用生态学报, 2018,29(1):18-24.
[33]	涂洪润, 李娇凤, 刘润红, 等. 桂林岩溶石山檵木种群空间格局及其关联性[J]. 应用生态学报, 2019,30(8):2621-2630.
[34]	Luo Zhengrong, Mi Xiangcheng, Chen Xiaorong, et al. Density dependence is not very prevalent in a heterogeneous subtropical forest[J]. Oikos, 2012,121:1239-1250. doi: 10.1111/more.2012.121.issue-8
[35]	Greig-Smith P. Quantitative Plant Ecology[M].3rd ed. London: Blackwell Scientifice Publications, 1983.
[36]	Cousens R D, Wiegand T, Taghizadeh MS. Small-scale spatial structure within patterns of seed dispersal[J]. Oecologia, 2008,158:437-448. doi: 10.1007/s00442-008-1150-7 pmid: 18818953
[37]	Wilcox C, Elderb B. The effect of density-dependent catastrophes on population persistence time[J]. Journal of Applied Ecology, 2003,40(5):859-871. doi: 10.1046/j.1365-2664.2003.00852.x
[38]	李肇晨, 陈永富, 洪小江, 等. 海南霸王岭陆均松种群年龄结构与点格局分布特征[J]. 生态学杂志, 2015,34(6):1507-1515.
[39]	Erfanifard Y, Sheikholeslami N. Competitive interactions of Persian oak coppice trees(Quercus brantii var.persica)in a pure dry woodland revealed through point pattern analysis[J]. Folia Geobotanica, 2017,52:113-127. doi: 10.1007/s12224-017-9293-0
[40]	刘浩栋, 陈巧, 徐志扬, 等. 珍稀濒危树种陆均松天然种群结构与空间分布格局[J]. 生态学报, 2020,40(9):2985-2995.
[41]	马旭东, 区余端, 刘刚, 等. 粤北常绿阔叶林乔木优势种群结构与格局动态[J]. 华南农业大学学报, 2010,31(2):72-77.

样地	经度	纬度	海拔/m	坡位	郁闭度/%	建群种
Q₁	104°22'21″E	26°87'9″N	2110	山顶	80	云南松
Q₂	104°20'89″E	26°88'6″N	2090	中上部	75	云南松
Q₃	104°20'35″E	26°87'28″N	2181	中下部	85	云南松、槲栎
Q₄	104°19'35″E	26°84'72″N	2227	中部	90	云南松、槲栎
Q₅	104°19'3″E	26°85'58″N	2190	中部	78	云南松
Q₆	104°18'51″E	26°79'98″N	2237	中下部	83	云南松、华山松
Q₇	104°21'76″E	26°86'63″N	2180	山顶	82	云南松
Q₈	103°58'3″E	26°34'14″N	2098	山顶	85	云南松
Q₉	103°56'0″E	26°32'53″N	2225	中部	85	云南松
Q₁₀	103°58'16″E	26°33'59″N	2133	中下部	87	云南松、黄杉
Q₁₁	104°21'76″E	26°59'51″N	2180	中部	88	云南松、栓皮栎
Q₁₂	104°11'28″E	26°53'55″N	2001	下部	89	云南松

龄级(x)	径级范围/cm			A_x	a_x	l_x	lnl_x	d_x	q_x	L_X	T_X	e_x	K_x
Ⅰ		<	2.5	5	256	1000	6.908	145	0.145	928	3500	3.500	0.156
Ⅱ	2.5	~	5	97	219	855	6.752	145	0.169	783	2572	3.007	0.185
Ⅲ	5	~	9	197	182	711	6.567	145	0.203	639	1789	2.516	0.227
Ⅳ	9	~	13	187	145	566	6.339	145	0.255	494	1150	2.031	0.295
Ⅴ	13	~	17	181	108	422	6.045	145	0.343	350	656	1.556	0.419
Ⅵ	17	~	21	113	71	277	5.625	145	0.521	205	307	1.106	0.736
Ⅶ	21	~	25	51	34	133	4.889	105	0.794	80	102	0.765	1.580
Ⅷ	25	~	29	21	7	27	3.308	20	0.714	18	22	0.805	1.253
Ⅸ		≥	29	7	2	8	2.056	8	--	4	4	0.500	--

样地	C	M^*	PAI	I	I_&	C_a	分布格局
Q₁	8.909	24.409	1.479	7.909	1.365	0.479	C
Q₂	4.877	13.377	1.408	3.877	1.314	0.408	C
Q₃	2.322	15.822	1.091	1.322	1.070	0.091	C
Q₄	1.048	10.548	1.005	0.048	1.003	0.005	C
Q₅	3.136	16.886	1.145	2.136	1.110	0.145	C
Q₆	4.718	16.718	1.286	3.718	1.219	0.286	C
Q₇	2.848	12.848	1.168	1.848	1.129	0.168	C
Q₈	5.101	17.351	1.309	4.101	1.237	0.309	C
Q₉	8.369	26.119	1.393	7.369	1.299	0.393	C
Q₁₀	2.836	15.086	1.139	1.836	1.106	0.139	C
Q₁₁	5.269	19.769	1.275	4.269	1.210	0.275	C
Q₁₂	6.387	27.137	1.248	5.387	1.188	0.248	C

龄级	C	M^*	PAI	I	I_&	C_a	分布格局
Ⅰ	1.072	0.489	1.173	0.072	1.200	0.173	C
Ⅱ	5.592	8.509	2.172	4.592	2.098	1.172	C
Ⅲ	1.582	10.582	1.058	0.582	1.054	0.058	C
Ⅳ	2.000	6.667	1.176	1.000	1.164	0.176	C
Ⅴ	1.318	2.985	1.119	0.318	1.113	0.119	C
Ⅵ	0.749	0.832	0.768	-0.251	0.769	-0.232	U
Ⅶ	0.757	0.507	0.676	-0.243	0.667	-0.324	U
Ⅷ	0.636	0.303	0.454	-0.364	0.429	-0.546	U
Ⅸ	0.910	0.410	0.820	-0.090	0.800	-0.180	U