恩施南方红豆杉天然林的群落及种群特征

　　【论文摘要】利用群落生态学方法对恩施南方红豆杉（Taxuschinensisvar.mairei）的种群和群落进行了调查分析。结果表明，恩施南方红豆杉群落物种丰富，有维管束植物52科88属100种；群落中高位芽植物52种，占绝对优势；地面芽植物较少；群落垂直结构层次分明；种群数量较多，但种群结构不合理，处于更新层的幼苗和幼树总体上所占比例较大，在各样地分布不均，演替层的数量少；种群对坡向、海拔和坡度等生态因子具有选择性，阴坡、海拔870～890m以及山地的中部和上中部更适合南方红豆杉生长；种群的年龄结构和性别比例存在着一定的关系，当雌株与雄株的分布比例大于或等于1时，种群结构比较完整。
　　【论文关键词】南方红豆杉（Taxuschinensisvar.mairei）；群落分析；种群特征；恩施
　　南方红豆杉（Taxuschinensisvar.mairei）为中国特有的白垩纪孑遗植物之一，国家Ⅰ级重点保护的濒危植物种类；隶属于红豆杉科红豆杉属，又名美丽红豆杉、紫杉、红榧、赤柏松；常绿乔木，树形优美，枝叶浓郁，果实赤红，具有很高的园林应用价值；其材质坚硬，枝叶、树皮都可入药，是集观赏、药用及材用于一体的重要资源植物[1]。主要分布于甘肃南部、陕西南部、四川和云南东北部及东南部、贵州西部及东南部、湖北西部、湖南东北部、广西北部和安徽南部海拔800～1200m的高山上[2]。南方红豆杉是亚热带常绿阔叶林、常绿与落叶阔叶混交林的特征种，常与其他阔叶树、竹类以及针叶树混生[3，4]。
　　20世纪80年代，从南方红豆杉树皮中分离得到抗癌药物紫杉醇，含量达0.049%～0.069%，是红豆杉属植物中紫杉醇含量最高的，具有较高的开发利用价值[5-8]。由于南方红豆杉的紫杉醇含量高，药用价值显著，材质好，20世纪中期被大量砍伐，导致其生境遭到破坏，在南方红豆杉分布区域很难见到成片高大乔木，加之该物种对生存环境要求高，自然繁殖能力很低，并且周期长，种群竞争能力弱，使得该物种数量越来越少，特别是野生资源目前已处于濒危状态。调查研究南方红豆杉的种群和群落对于了解该物种濒危原因以及保护生物多样性具有重要意义。
　　湖北省恩施州自然环境优越，拥有十分丰富的植物多样性，已统计的植物有215科700余属2500余种[9]。目前，恩施州的森林覆盖率达67%，已经建立2个国家自然保护区和37个保护小区。本研究选择濒危的南方红豆杉天然种群为研究对象，在恩施州天然南方红豆杉分布集中的区域进行野外调查，了解南方红豆杉在恩施州的分布状况，研究其种群生态特征和群落结构，以期为保护和恢复天然南方红豆杉资源及其人工培育提供依据。
　　1材料与方法
　　1.1研究区概况
　　恩施土家族苗族自治州地处湖北省西南边陲，辖区6县2市，总面积23961km2[10]。研究区境内地形复杂，全州以山地为主。由于复杂多样的地势、地貌和大气环流系统等的影响，形成了比较独特的区域气候，湿度随着海拔高度的不同而发生变化。海拔低于800m的丘陵低山四季分明，属亚热带季风湿润型山地气候；海拔800～1200m地带气候温和，似暖温带-亚热带季风湿润型山地气候；海拔1200m以上高山气候寒冷，类似暖温带季风湿润型山地气候[11，12]。总的来说，恩施州仍为典型的亚热带季风气候区，由于恩施地处冬夏季风南来北往的缓冲地域，冷暖气团活动较多，使得形成的气候温暖、雨量充沛、热量丰富，年均气温在10℃以上，年均降雨量1500mm左右。
　　1.2调查方法
　　根据前期考察，分别在利川市星斗山和来凤县大河镇南方红豆杉分布较集中区域随机选择1个样地，在咸丰县高乐山镇选择2个样地进行调查，各样地分别设置20m×30m的样方，即由6个10m×10m的样格组成。调查测量样地海拔高度、地形、地理坐标、坡度、坡向、坡位及土壤类型。
　　在各个样方内进行乔木层调查，然后在各样方范围内随机选择两个样格进行灌木层调查，草本小样方设置在样方四角和中间，为5个1m×1m的小样方。记录群落的组成、外貌及结构；乔木层每株胸径、地径、树高、冠幅，灌木层基径、平均高、盖度。草本层平均高、盖度、多度等。
　　采取“每木记账调查法”，主要记录南方红豆杉所有个体的胸径、枝下高、树高、冠幅以及生长状况。记录立木性别。
　　1.3数据分析
　　1.3.1群落结构特征数据统计
　　1）植物科属组成。根据样地调查资料，对4个样方内出现的所有植物进行统计和分析。参照《世界种子植物的分布区类型系统》及《中国种子植物属的分布区类型》的标准对样地内植物的科和属的类型进行分析[13，14]。
　　2）物种重要值。将样方每木测量的结果进行汇总，用下列公式计算该群落中的有关指标。
　　种的重要值=（相对密度+相对频度+相对优势度）/3
　　相对密度=（某个种的密度/所有种的总密度）×100%
　　相对优势度=（某个种的优势度/所有种的总优势度）×100%
　　相对频度=（某个种的频度/所有种的总频度）×100%
　　1.3.2种群基本特征数据统计将南方红豆杉个体分为主林层（植株高度大于5m）、演替层（植株高度在1～5m）和更新层（植株高度小于1m）[15]，用以统计其种群的数量特征。
　　依据南方红豆杉种群生活史特点及种群大小结构立木级的划分标准[16-18]，将南方红豆杉划分为5级：Ⅰ级幼苗，树高（H）<100cm；Ⅱ级幼树，胸径（DBH）<3cm；Ⅲ级立木（3cm≤DBH<12cm）；Ⅳ级立木（12cm≤DBH<20cm）和Ⅴ级立木（20cm≤DBH）[19]，用径级结构代替年龄结构。将调查数据汇总，建立数据库，然后统计不同坡向、坡位、海拔、不同群落单位面积的南方红豆杉种群数量，分析比较不同生境下的种群数量，以及不同生态因子与种群分布的关系。

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