栓皮栎种群的年龄动态与稳定性研究.pdf
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2006年2月23日
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第 1 7卷 第 1期
1 9 9 9年 3月
河 南
H E N A N
科 学 SCI ENCE . 1 7 No. 1
,Ma r. 19 99
栓皮 栎 种群 的年龄 动 态与稳 定 性研 究 . ‘， ‘ _·
～
吴明作 姜志林 刘 玉萃
( 河南农业大学林 学圊艺学院， 郑州 0 0 0 2 ) ( 南 京林业大学森林 资源与环境学院， 南京 2 1 0 0 3 7 )
摘 要 对河南省内不 同干扰程度下栓皮栎种群 的年龄动态进行分析 ， 姑果表 明
较大干扰下其幼龄 个体数量多， 但死亡率较高， 为增长型种群 ； 而干扰较
小时相反 。种群可以通过死亡率的变化 来维持其稳 定性及保持恢复能
力。结果还表明应进一步深入研 宄其土壤种子库动态。
关键词 栓皮栎 群 年龄动态 稳定性 河南省
分类号 Q9 4 8 ； s 7 1 8 5
年龄动态反映了种群的现状与变化趋势， 因而影响了其稳定性及恢复能力。国内外对
此均有较深入的研究 ， 并仍将成为未来研究的重点之一【 。本文对河南省内分布面积较
大的栓皮栎( Ql g e T ~ u s z ~ r i a b i l i s ) 种群进行年龄结构动态与稳定性机制 的分析， 以阐明其具
有稳定性及恢复能力的机制 ， 为种群稳定性研究提供基础资料， 也为林业生产中栓皮栎种群
分 布面积 I t益减少 、 质 量退化等 实际 问题提 供对策 。
1 研究地点概况与方法
1 . 1 研究地点概况 在河南省 内由北向南共选取太行山的济源猕猴 自然保护区、 伏牛山_ 的
内乡宝天曼 自然保护区、 大别山的信阳鸡公山 自然保护 区， 三地点的概况如表 1所示， 表中
生境适宜程度主要考虑降水及温度， 而干扰程度则是考虑砍伐、 整枝、 剥皮等开发利用情况、以及 到达难 易 、 人们生活状 况等 因素。
襄 1 调查地点溉况
Ta b l e 1 Ou t l i n e a s p e c t s o f i nv e s t i g a t e d s i t e s
1 . 2 样方资料调查 因各调查地点中混交林树种组成差别较大 ， 故只进行纯林的调查。从
人 为活动及 居住人 口等因 素考 虑 ， 分 1 0 0 0 m 以上 及 以下 两种 海拔 设 置样 方 ， 低 海拔 所 受 干
· 收到 日期 1 9 9 8—1 0—2 2 第一作者 ： 吴明作 男 3 3岁 博士
维普资讯 http:www.cqvip.com 一
7 O 河 南 科 学 第 1 7 卷 第 1 期
扰较严 重 。样 方面积分别 为 5 m×5 m、 l O m×l O m 及 2 0 m x 2 0 m， 5 m ×5 m 样 方 用 于萌 芽 幼
林调查 ， 共调查大小样方 1 1 8个 。采用常规方法进行. 同时调查每术物候期及结实情况。
1 . 3 年龄的确定 按 1 0 %的比例选取样地 ， 采用查数基部年轮数与生长锥测定相结合的
方法， 并结合树干解析进行。由此得出不同胸径及基径样木的实测年龄 ， 用以估测其它树木
的年龄 。
l ， 4 年龄分布动态 种群各龄级个体密度变化可以用指数分布或幂函数分布模型之一进
行描述[ 7 9 ] ：
负指 数分 布模 型为 ： Y=a · e h l ，或者 ： l n y=i r a —b x
幂 函数分 布模 型为 ： y=a · x
或者 ： l n y =I r a —b l n x
上述两式中 Y为年龄( 或龄级中值) X时的密度； a 、 b为各 自模型的参数。
2 结果和分析
2 l 栓皮栎种群的萌芽能力调查 在济源设立不同年龄的萌芽更新次生林样地调查其萌
芽情况 ， 其结 果概 述如下 ：
第一 个样地 是强度择 伐迹地 ， 郁 闭度为 0 . 4 0—0 . 6 0， 年 龄约 1 0—2 0年 ， 树木 已修枝 ， 平
均高 l O m 左右 。4 0 0 m2 样地 内有 1 0 9株 伐根 ， 萌芽幼 树平均 2—3年 ， 高 8 0一l O O c m， 每 伐根
萌芽数 2 2 5株不等， 平均 8株， 长势均 良好， 样地 已基本被萌芽株所覆盖 ， 以此推测 ， 择伐
地上 萌芽 株 密 度 平均 约 为 2 1 8 0 0株 · h m～， 其 中 一个 小 样 方 调 查 中 可 高 达 到 4 5 0 0 0株 ·
b a n 。
第二及第三个样地是皆伐迹地 ， 萌发幼树 已郁闭形成矮林 ， 基本上无实生苗 ， 下层草本
皆无 ； 栓 皮栎幼树 平均 高约 2 . 0—2 . 5 m， 年龄在 3 7年之 间 ， 平 均 4—5年 ， 长势 均 良好 ， 且
成丛生长， 无分化现象 . 每丛株数在 2 —1 2株之间， 密度均约在 2 2 8 0 0—2 6 0 0 0株 · b a n 。部
分 树木 已有 生殖 现象 。
第四至第七个样地也是皆伐迹地 ， 萌发的栓皮栎已郁闭成纯林 ， 郁闭度在 0 . 8 5—0 . 9 5
之间 ， 下层灌木皆为黄荆条 ( Vi t e x n e g u n d o) ， 草本极少。栓皮栎年龄约在 5—3 5年之间. 平
均高 8一l O m， 分化现象已明显 ， 普遍具有生殖现 象。栓皮栎种群密度在 2 2 0 0—3 3 2 5株 ·
b a n 之间 ， 其林下小样方调查栓皮栎幼苗年龄一般在 1 0年以下 ， 少数 l 0—1 5年， 高度在
3 m 以下 ， 密 度在 1 0 0 0—3 9 5 0 0株 · b a n 之 间 ， 平 均 为 1 9 2 5 0株 · b a n 。基 本均 为萌芽林 ， 多
数长势 一般 ， 说 明幼 苗在林 下受压 抑程度较 大 ， 生长缓慢 。
由以上调查结果可以看出. 栓皮栎的萌芽能力非常强 ， 在受到干扰情况下， 其萌发能力
得到迅速而充分地发挥， 依靠其大量的萌芽幼苗快速生长 ， 早期郁闭成林 ， 形成栓皮栎纯林 ；
虽然最终能成活成 为幼树及成年树的数量极少 ， 密度调节作 用强烈发生. 分化现象开始较
早 ， 但仍可使其林分得到迅速恢复 ， 保持优势地位， 从而成为河南省部分山区的优势树种 ， 形
成为 演替 的顶 极群落 ......
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第 1 7卷 第 1期
1 9 9 9年 3月
河 南
H E N A N
科 学 SCI ENCE . 1 7 No. 1
,Ma r. 19 99
栓皮 栎 种群 的年龄 动 态与稳 定 性研 究 . ‘， ‘ _·
～
吴明作 姜志林 刘 玉萃
( 河南农业大学林 学圊艺学院， 郑州 0 0 0 2 ) ( 南 京林业大学森林 资源与环境学院， 南京 2 1 0 0 3 7 )
摘 要 对河南省内不 同干扰程度下栓皮栎种群 的年龄动态进行分析 ， 姑果表 明
较大干扰下其幼龄 个体数量多， 但死亡率较高， 为增长型种群 ； 而干扰较
小时相反 。种群可以通过死亡率的变化 来维持其稳 定性及保持恢复能
力。结果还表明应进一步深入研 宄其土壤种子库动态。
关键词 栓皮栎 群 年龄动态 稳定性 河南省
分类号 Q9 4 8 ； s 7 1 8 5
年龄动态反映了种群的现状与变化趋势， 因而影响了其稳定性及恢复能力。国内外对
此均有较深入的研究 ， 并仍将成为未来研究的重点之一【 。本文对河南省内分布面积较
大的栓皮栎( Ql g e T ~ u s z ~ r i a b i l i s ) 种群进行年龄结构动态与稳定性机制 的分析， 以阐明其具
有稳定性及恢复能力的机制 ， 为种群稳定性研究提供基础资料， 也为林业生产中栓皮栎种群
分 布面积 I t益减少 、 质 量退化等 实际 问题提 供对策 。
1 研究地点概况与方法
1 . 1 研究地点概况 在河南省 内由北向南共选取太行山的济源猕猴 自然保护区、 伏牛山_ 的
内乡宝天曼 自然保护区、 大别山的信阳鸡公山 自然保护 区， 三地点的概况如表 1所示， 表中
生境适宜程度主要考虑降水及温度， 而干扰程度则是考虑砍伐、 整枝、 剥皮等开发利用情况、以及 到达难 易 、 人们生活状 况等 因素。
襄 1 调查地点溉况
Ta b l e 1 Ou t l i n e a s p e c t s o f i nv e s t i g a t e d s i t e s
1 . 2 样方资料调查 因各调查地点中混交林树种组成差别较大 ， 故只进行纯林的调查。从
人 为活动及 居住人 口等因 素考 虑 ， 分 1 0 0 0 m 以上 及 以下 两种 海拔 设 置样 方 ， 低 海拔 所 受 干
· 收到 日期 1 9 9 8—1 0—2 2 第一作者 ： 吴明作 男 3 3岁 博士
维普资讯 http:www.cqvip.com 一
7 O 河 南 科 学 第 1 7 卷 第 1 期
扰较严 重 。样 方面积分别 为 5 m×5 m、 l O m×l O m 及 2 0 m x 2 0 m， 5 m ×5 m 样 方 用 于萌 芽 幼
林调查 ， 共调查大小样方 1 1 8个 。采用常规方法进行. 同时调查每术物候期及结实情况。
1 . 3 年龄的确定 按 1 0 %的比例选取样地 ， 采用查数基部年轮数与生长锥测定相结合的
方法， 并结合树干解析进行。由此得出不同胸径及基径样木的实测年龄 ， 用以估测其它树木
的年龄 。
l ， 4 年龄分布动态 种群各龄级个体密度变化可以用指数分布或幂函数分布模型之一进
行描述[ 7 9 ] ：
负指 数分 布模 型为 ： Y=a · e h l ，或者 ： l n y=i r a —b x
幂 函数分 布模 型为 ： y=a · x
或者 ： l n y =I r a —b l n x
上述两式中 Y为年龄( 或龄级中值) X时的密度； a 、 b为各 自模型的参数。
2 结果和分析
2 l 栓皮栎种群的萌芽能力调查 在济源设立不同年龄的萌芽更新次生林样地调查其萌
芽情况 ， 其结 果概 述如下 ：
第一 个样地 是强度择 伐迹地 ， 郁 闭度为 0 . 4 0—0 . 6 0， 年 龄约 1 0—2 0年 ， 树木 已修枝 ， 平
均高 l O m 左右 。4 0 0 m2 样地 内有 1 0 9株 伐根 ， 萌芽幼 树平均 2—3年 ， 高 8 0一l O O c m， 每 伐根
萌芽数 2 2 5株不等， 平均 8株， 长势均 良好， 样地 已基本被萌芽株所覆盖 ， 以此推测 ， 择伐
地上 萌芽 株 密 度 平均 约 为 2 1 8 0 0株 · h m～， 其 中 一个 小 样 方 调 查 中 可 高 达 到 4 5 0 0 0株 ·
b a n 。
第二及第三个样地是皆伐迹地 ， 萌发幼树 已郁闭形成矮林 ， 基本上无实生苗 ， 下层草本
皆无 ； 栓 皮栎幼树 平均 高约 2 . 0—2 . 5 m， 年龄在 3 7年之 间 ， 平 均 4—5年 ， 长势 均 良好 ， 且
成丛生长， 无分化现象 . 每丛株数在 2 —1 2株之间， 密度均约在 2 2 8 0 0—2 6 0 0 0株 · b a n 。部
分 树木 已有 生殖 现象 。
第四至第七个样地也是皆伐迹地 ， 萌发的栓皮栎已郁闭成纯林 ， 郁闭度在 0 . 8 5—0 . 9 5
之间 ， 下层灌木皆为黄荆条 ( Vi t e x n e g u n d o) ， 草本极少。栓皮栎年龄约在 5—3 5年之间. 平
均高 8一l O m， 分化现象已明显 ， 普遍具有生殖现 象。栓皮栎种群密度在 2 2 0 0—3 3 2 5株 ·
b a n 之间 ， 其林下小样方调查栓皮栎幼苗年龄一般在 1 0年以下 ， 少数 l 0—1 5年， 高度在
3 m 以下 ， 密 度在 1 0 0 0—3 9 5 0 0株 · b a n 之 间 ， 平 均 为 1 9 2 5 0株 · b a n 。基 本均 为萌芽林 ， 多
数长势 一般 ， 说 明幼 苗在林 下受压 抑程度较 大 ， 生长缓慢 。
由以上调查结果可以看出. 栓皮栎的萌芽能力非常强 ， 在受到干扰情况下， 其萌发能力
得到迅速而充分地发挥， 依靠其大量的萌芽幼苗快速生长 ， 早期郁闭成林 ， 形成栓皮栎纯林 ；
虽然最终能成活成 为幼树及成年树的数量极少 ， 密度调节作 用强烈发生. 分化现象开始较
早 ， 但仍可使其林分得到迅速恢复 ， 保持优势地位， 从而成为河南省部分山区的优势树种 ， 形
成为 演替 的顶 极群落 ......
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