刺五加种群结构的研究.docx

刺五加种群结构的研究*韩忠明；马书民；李晓璐；韩 梅；杨利民*（. 吉林农业大学中药材学院, 吉林农业大学吉林省生态恢复与生态系统管理重点实验室,长春 . 吉林省农安县植物保护植物检疫站，农安 . 上海鲜花港企业发展有限公司,上海 ）摘要：对不同生境下的刺五加种群的年龄结构、高度结构和径级结构进行了研究。结果表明：不同样地刺五加种群的年龄结构、高度级结构和径级结构具有一定的差异。蒙古栎林中刺五加种群的年龄结构比较稳定；针阔混交林和次生杂木林刺五加种群的年龄结构处于不稳定状态。刺五加种群的高度级和径级结构分布规律与年龄分布相似，这与刺五加种群所处的群落生境密切相关。关键词：刺五加，种群，年龄级结构，高度级结构，径级结构中图分类号： 文献标识码： 文章编号：(. , , , , , . , , , . , Shanghai )植物种群的结构包括表现结构、年龄结构、空间结构和遗传结构。这些结构是现时和过去非生物的力作用于种群成员的结果。其中表现结构（高度、重量和径级）是种群在发育过程中每一个成员实现其增长机会的一种表达。种群的年龄结构是种群的重要特征，反映过去的更新机会和后来面临的死亡危险。种群年龄结构分析是探索种群动态的有效方法，由于种群所处的生态环境不同在其年龄和个体大小上表现出某些差异。刺五加( (. . )为五加科五加属植物，多年生落叶灌木，性耐阴、耐旱、耐寒，喜湿润和较肥沃的土壤，常散生或丛生于针阔叶混交林或阔叶林内，在采伐迹地和林缘也常见生长。其根系发达，萌发力强，具有治疗心血管疾病和抗衰老等保健功能。商品刺五加主要依靠野生资源提供，近年来，随着国内外需求量迅速增加，野生资源受到严重破坏，我国于年将其列为国家三级重点保护物种。刺五加不仅是重要的中药资源，而且是森林资源的重要组成部分，对于维持生态平衡有重要的作用。以往对刺五加研究主要集中在种群格局、生长状况以与生物量等方面。本文对不同生境下刺五加种群的年龄结构、高度结构和径级结构进行了系统的研究，旨在揭示处于不同群落生境中刺五加种群的年龄结构和表现结构。 材料与方法 研究地自然概况研究地在吉林省临江市(° °'，°'°)，地处长白山主峰西南麓腹地、鸭绿江上游，森林覆盖率达。该地属北半球温带湿润性大陆性季风气候区，昼夜温差大，年均温 ，年平均降水量 ，主要集中在、月(临江气象站资料)，山地为棕色森林土，原生植被为针阔混交林，刺五加广泛分布其中。本项研究将郁闭度作为主要考虑因子，同时参考林分、坡向等生态因子，分别选择郁闭度为的蒙古栎林、的针阔混交林和的次生杂木林为试验样地。 研究方法年月在个样地刺五加分株生长和分布都比较一致的典型地带随机选取 宽的样带，沿样带每隔 机械设置个 × 的样方，共个样方。调查样方内刺五加种群的年龄，株高和基径。年龄根据茎上的芽鳞痕查出，以一年为一个龄级进行划分，高度以0.2 m为一个高度级划分，基径以0.2 cm为一个径级进行划分。 结果与分析 刺五加种群的年龄结构种群的年龄结构是指不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况。研究种群的年龄结构和性比对深入分析种群动态和进行预测预报具有重要价值。以一年为一个龄级对原始数据进行分株统计（图）。可以看出，刺五加种群的不同龄级在三个样地分布具有一定的差异。蒙古栎林中刺五加种群幼龄植株（龄级）和成龄植株成龄植株（龄级）所占的比例相当，而老龄植株（龄级以上）较少，种群结构比较稳定；针阔混交林的龄级分布主要集中在、龄级，占整个种群的，种群结构为单峰型分布。其中、龄级仅占幼龄植株（龄级）的，由此可以推断种群正处于衰退状态；次生杂木林刺五加种群以、龄级居多，占整个种群的，种群结构也为单峰型分布，但龄级仅占整个种群的，种群也处于轻微的衰退状态。鉴于针阔混交林的龄植株少于次生杂木林，故认为两个种群的衰退程度不一，针阔混交林比次生杂木林样地衰退更加明显。 刺五加种群的高度结构刺五加种群的无性系分株个体，由于发生年代不同，所处的环境差异，从而在发育过程中每个个体实现其增长机会不同，首先反映在高度上。将原始数据以0.2 m为一个高度级进行分株统计，并绘百分比 ()图 不同样地刺五加种群的龄级与株数分布 . .龄级 蒙古栎林 . 次生杂木林 针阔混交林制成高度级分布图（图）。从图中可以看出，三个样地刺五加种群分株高度分布规律具有一定的差异。蒙古栎林中，高度级分布比较均匀，各个高度级所占的比例与龄级分布相似；针阔混交林的高度级集中分布在高度级，与龄级集中分布在四个龄级相似；次生杂木林中的高度级集中在、两个高度级，与龄级分布相似。 刺五加种群的径级结构 刺五加种群的径级差异是其表现结构的另一种表达。将个样地刺五加的基径按0.2 cm为一个径级进行分株统计，绘制成株数径级分布图（图）。可以看出，刺五加种群的径级分布规律与龄级分布和高度级分布规律相似，所不同的是径级分布中没有龄级的分布。针阔混交林和次生杂木林的蒙古栎林 . 针阔混交林次生杂木林 株数 图 不同样地刺五加种群的高度级与株数分布 . .高度级 径级分布规律相似，而且极其相似于它们对应的高度级分布，主要集中在三个径级。针阔混交林中径级占所有株数比例的，次生杂木林中占所有株数比例的；而蒙古栎林中的径级分布则集中在四个径级，占所有径级株数比例的。这可能与它们所处的群落生境和所受干扰程度、种群所处的年龄阶段以与基径的平均生长速度有关。蒙古栎林 . 针阔混交林次生杂木林 图 不同样地刺五加种群的径级与株数分布 . .株数 径级 讨 论种群的年龄结构分析是揭示种群结构现状和更新策略的重要途径之一。刺五加种群的年龄结构在不同的样地具有一定的差异。蒙古栎林中刺五加种群的年龄结构比较稳定；针阔混交林和次生杂木林刺五加种群的年龄结构处于不稳定状态。三个样地的刺五加种群分株高度级分布规律则是：蒙古栎林中高度级分布比较均匀，各个高度级所占的比例与龄级分布相似；针阔混交林的高度集中分布在高度级，与龄级集中分布在四个龄级相似；次生杂木林中的高度级集中在、两个高度级，与龄级分布以、龄级居多分布相似。这种高度级与龄级分布相似的规律与种群所处的状态有关。蒙古栎林是一个相对稳定的种群，幼龄植株与成龄植株分布相当，反应在高度级分布图上，则是各个高度级所占比例相当；针阔混交林年龄结构为单峰型分布中的左偏型，相应的反应在高度级图中，则是三个高度级所占比例大，占所有高度的。次生杂木林由于高郁闭度导致成龄生长缓慢和加速了老龄植株的死亡，同时限制了刺五加种群的生长发育，反映在高度级分布图上则是龄级占有相当多的比例，约，而龄级以上则没有刺五加植株的分布。刺五加种群的径级分布规律与龄级分布和高度级分布规律相似，这可能与它们所处的群落生境和所受的干扰程度、种群所处的年龄阶段以与基径的平均生长速度有关。蒙古栎林中刺五加种群受到的干扰较少，生境相对稳定，郁闭度较低，光线较强，其基径生长速度也较快。蒙古栎林的刺五加种群基径年平均生长速度为0.177 cm，针阔混交林为 8 cm；而次生杂木林的刺五加种群所处的生境郁闭度较大，光线较弱，其基径年平均生长速度也较慢，只有0.113 cm。这同样可以用刺五加种群对光线强度的耐性加以解释。我们在调查的时候发现，在光照充足的蒙古栎林下年生刺五加高达108 cm，个别达到136 cm，并且开始开花结果；而在郁闭度高的次生杂木林下，年以上的植株才能开花结果，可见刺五加对光线的耐性幅度较大，在高庇荫下可以生存，但生长缓慢，一旦获得充足的阳光，则迅速生长，并开花结实。参 考 文 献：1 张文辉,王延平,康永祥,等. 濒危植物太白红杉种群年龄结构与其时间序列预测分析. 生物多样性, ().2 闫桂琴,赵桂仿,胡正海,等. 秦岭太白红杉种群结构与动态的研究. 应用生态学报, , (): .3 韩忠明,韩 梅,吴劲松,等. 刺五加种群更新机理的初步研究. 吉林农业大学学报, , (): .4 韩忠明,韩 梅,吴劲松,等. 不同生境下刺五加种群构件生物量结构与生长规律. 应用生态学报, , (): .5 杨利民,胡玉才,韩忠明,等. 不同环境野生刺五加生长状况的比较研究. 吉林农业大学学报, (): .6 李 博主编. 生态学. 北京.高等教育出版社, , .7 刘守江,苏智先. 四川九顶山西坡红桦林天然种群空间格局与更新研究. 应用生态学报, , (): .