缙云山草珊瑚种群空间分布格局研究

缙云山草珊瑚种群空间分布格局研究

草南河（tnb.）nakai，又名9个茶，肿胀风，金针兰科，属于金针兰科。草南河属于多年生半灌木，高45.150cm。它能穿透官兵的味道。这是重要的医学资源之一。野生草太阳通常生长在海拔400.1500米的山坡、山谷和多年生落叶林下的潮湿地区。目前，国内外对草太阳的研究主要集中在药物和形态解剖、生理生态、组织培养、植物栽培、资源调查等方面。然而，关于草太阳群生态特征的研究很少。本文以云山草学年群为对象，分析了云山草学年群的结构和空间分布结构。本研究的目的是探讨云山草学年群适应机制和分布结构与草学年群体与环境之间的相互作用和关系，为草学年群落的野生保护提供理论依据。现场研究和医疗设施建设提供了资源的基础。1da水气藏环境缙云山位于重庆市北碚区(29°49′E,106°20′N),四季分明,属于典型的亚热带季风气候,1月平均气温7.5℃,7月均温28.6℃,无霜期平均为334d,大于10℃的年积温5950℃,空气湿度为75%~80%,雨量充沛,年降水量1143mm.土壤主要类型为酸性黄壤,其次为中性或酸性紫色土.地带性植被为中亚热带湿润性常绿阔叶林,并具有森林植被次生演替的不同演替阶段.2进行现场研究和研究方法2.1样地设置与调查在全面考察缙云山草珊瑚分布情况的基础上,根据不同海拔高度和坡向,分别在青龙寨坡底、杉木园、黛湖、板子沟、青龙寨山顶5个样地,设置面积为10m×10m的样方11个,5m×5m的样方44个,分别进行乔木、灌木和草本调查,并记录各样地环境概况.2.2分析2.2.1草莎监控制株高的选择与年龄大小结构图草珊瑚为半灌木植物,根据研究经验,采用株高或基径作为个体大小的指标,具有良好的一致性.本研究选用株高作为个体大小的指标研究草珊瑚种群年龄大小结构,具体划分方法为:株高<25cm为1级幼苗,25~50cm为2级小型植株,50~100cm为3级中型植株,100~150cm为4级大型植株,然后绘制年龄大小结构图.2.2.2扩散系数及morsisa指数本研究联合应用扩散系数的t检验和Morisita指数的F检验来研究草珊瑚种群的分布格局类型,同时采用负二项参数(K)、Green指数(GI)、Lloyd的平均拥挤度(m*)、聚块性指标(PAI)以及Cassie指标CA这5个指标相互映证,来分析比较草珊瑚种群的聚集强度.主要公式如下:(1)扩散系数及t检验CΙ=V/ˉxCI=V/x¯式中:V代表方差(Variance),ˉxx¯代表平均值;t=CΙ/√2/(Ν-1)t=CI/2/(N−1)−−−−−−−−√式中:N代表样方总数.(2)Morisita指数和F检验Ιδ=Ν∑x2-∑x(∑x)2-∑xIδ=N∑x2−∑x(∑x)2−∑x式中:x为观测值,N为样方数;F=[Ιδ(∑x-1)+Ν-∑x]/(Ν-1)F=[Iδ(∑x−1)+N−∑x]/(N−1)分子自由度等于N-1,分母自由度为∞.(3)负二项参数Κ=ˉx2/(V-ˉx)K=x¯2/(V−x¯)式中:K表示种群的聚集强度,K<0时为均匀分布,Κ→+∞K→+∞时为随机分布,0<K<8时为随机分布.(4)Green指数(GI)GΙ=(V/ˉx)-1Ν-1(5)Lloyd的平均拥挤度(m*)m*=ˉx+(V/ˉx-1)式中:m*越大,拥挤效应越大.(6)聚块性指标(PAI)ΡAΙ=m*/ˉx式中:PI值越大,聚集性越强.(7)Cassie指标(1/k)CA=1/k3结果与分析3.1缺失幼苗多,总体性差种群年龄结构的分析是揭示种群结构现状和更新策略的重要途径之一,是探讨种群动态的有效方法.从图1可以看出,草珊瑚种群各年龄级数量差异较为显著,除样地2外,其余各样地都存在幼苗缺失的情况.同时,各样地都存在不同年龄级缺失的情况,尤以缺失幼苗的情况为多.从总体上来看,缙云山草珊瑚种群中大中型植株居多.种群的年龄结构与其自身的生物生态学特征、环境因素、种内种间竞争以及人为干扰情况等存在密切关系.野外的实地考察发现,在草珊瑚生长的各样地中草本层盖度都较大,加上草珊瑚幼苗生长缓慢,与同层的植物生存竞争激烈,因而导致位于草本层的幼苗很少或缺失;对于小型植株来说,一般位于下层灌木层,尽管下层灌木层的盖度也很大,但其成层现象并不明显,使得小型植株的数量得以积累;在草珊瑚群落中,灌木层其它物种盖度都不大,中型植株以及大型植株在群落竞争中处于优势地位,数量较幼苗和小型植株多.在样地2中,由于草本层盖度较小,加之该处水分状况较好,为草珊瑚理想的生境,所以利于幼苗生长.3.2草莎监从自然向自然分布,在自然落从表2可以看出,缙云山草珊瑚种群的空间分布格局总体上表现为集群分布,而在样地4中,缙云山草珊瑚种群的分布格局表现出了与其它种群不同的特点,呈随机分布,这在自然种群中较为少见.结合实地的调查,导致这种现象出现可能的原因是:在样地4中,地面枯枝落叶层较薄,只有2~3cm,土壤中腐殖质含量较少,而草珊瑚喜腐质层深厚的砂壤土,因此较差的生境条件在很大程度上限制了草珊瑚种群的生长和补充,加之在样地4中香樟和里白占优势地位,草珊瑚与其资源利用性竞争很大.随着群落的发育,种内和种间竞争排斥不断加剧,导致草珊瑚种群出现随机分布的情况.3.3草莎监聚块性指标与年龄级分布的关系各样地中,缙云山草珊瑚的聚集强度存在差异,依次表现为:3>1>5>2>4.聚块性指标PAI常用来分析种群中个体的聚集或扩散趋势,从表3可以看出,PAI由2.0816(3)~1.1552(5)~1.1096(1)~1.1092(2)~1.0521(4)逐渐变小,与聚集强度变化的趋势基本一致.结合实地考察发现,草珊瑚的聚集强度随海拔变化的趋势并不是很明显,而与立地条件条件有很大关联,如在聚集强度和聚块性指标相对较高的样地3、样地1和样地5中,其地面枯枝落叶层较厚(一般为5~7cm),土壤中腐殖质含量高.但平均拥挤度却显示出与聚集强度及聚块性指标不一样的结果,在聚集强度和聚块性指标较高的样地5中,草珊瑚种群平均拥挤度明显小于样地1中草珊瑚种群的平均拥挤度.实际的调查发现,在样地1中,草珊瑚种群各龄级数量比例较为适中;而在样地5中,虽然种群聚集强度大,但草珊瑚种群中的大型植株数量较多.可见,随着个体逐渐增大,由于自疏作用,种内竞争加剧,种群数量逐渐减少,致使聚集度降低.从表4可以看出,PAI与GI,GA以及GI和GA之间呈显著正相关,说明它们表征相同的生态学意义.K与GI,m*,PAI以及GA呈负相关,说明它们表征的生态学意义相反,但它们对1.0的偏离趋势是一致的.因此,根据表3中的各个指标的计算结果进一步证明了表2的测定结果,缙云山草珊瑚种群大部分是呈集群分布的.4结果与讨论4.1幼苗缺失情况1)运用“空间序列代替时间变化”的方法,以株高作为个体大小的指标分析了缙云山草珊瑚种群的结构特征.研究表明,缙云山草珊瑚种群各龄级差异显著,尤以大型植株的数量最多,幼苗及小型植株数量很少,而幼苗则更为匮乏.大型植株在个别种群里有缺失情况.在缙云山草珊瑚种群中普遍呈现出部分年龄级个体数极少甚至缺失的情况,表明其为间歇性的种群结构.2)无论沿山坡取样的样地还是沿沟谷取样的样地,幼苗缺失的情况都很严重.对于不同的生境,幼苗缺失的原因并不相同.沿山坡取样的样地,幼苗缺失或极少的原因是因为草本层的盖度较大,草珊瑚幼苗生长缓慢,在竞争中处于不利地位;沿沟谷取样的样地,土壤贫瘠,在雨水期受流水冲洗更为严重,影响草珊瑚种子的停留和生根,不适宜草珊瑚种子生长.4.2认识环境护理1)缙云山各种群空间分布格局基本呈聚集分布,其聚集强度较高.对环境的严格要求是导致其聚集分布的主要原因.据调查,草珊瑚常生长在海拔500~800m左右的山坡、沟谷、常绿阔叶林下阴湿处;适宜温暖湿润气候,喜阴凉环境,忌强光直射和高温干燥;喜腐殖质层深厚、疏松肥沃、微酸性的沙壤土,忌贫瘠、板结、易积水的粘重土壤.但在山坡、沟谷中生长的草珊瑚种群其幼苗数量较少,在很大程度上限制了其种群数量的补充,因此在人工野生抚育和建立药材生产保护区时应充分考虑草珊瑚最适宜的生长立地条件.2