刺五加种群结构的研究

刺五加种群结构的研究内容摘要：

2008,30: 吉林农业大学学报 http://xuebao.jlau.edu.cn E-mail: jlndxb@vip.sina.com Journal of Jilin Agricultural University 刺五加种群结构的研究* 韩忠明1；马书民2；李晓璐3；韩 梅1；杨利民1** （1. 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 130118 2. 吉林省农安县植物保护植物检疫站，农安 130200 3. 上海鲜花港企业发展有限公司,上海 201303） 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： Population structure of Acanthopanax senticosus HAN Zhong-ming1, MA Shu-ping2, LI Xiao-lu3, HAN Mei1, YANG Li-min1 (1. College of Chinese Medicinal Materials, Jilin Agricultural University, Key Laboratory for Ecological Restoration and Ecosystem Management of Jilin Province, Jilin Agriculture University, Changchun 130118, 2. Plant protection and plant quarantine station in Nongan, Jilin province, Nongan 130200, 3. Shanghai Flower Limited Company, Shanghai 201303) Abstract: The structures of age, height and diameter class of Acanthopanax senticosus were studied in different ecological habitats. The result showed that the structures of age, height and diameter class differed significantly in different plots. The age class structure of Acanthopanax senticosus population was stable in the Quercus mongolica forest, but they were unstable in the Theropencedrymion and secondary forest. The height class and diameter class were similar to the age class, which had close relation with community condition. Key words: Acanthopanax senticosus; population; age class structure; height class structure; diameter class structure 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[1,2]，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 (Acanthopanax senticosus (Rupr. & Maxim. Harms))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 1987 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 * 基金项目: 国家自然科学基金项目(30570173) 、吉林省科学技术发展重点项目(20040901202209) 、国家科技攻关项目(2004BA907A17203)和省部共 建国家重点实验室培育基地吉林省生态恢复与生态系统管理重点实验室开放基金资助项目(DS2004220) . 作者简介: 韩忠明(1979-), 男, 博士研究生. 主要从事种群生态与中药栽培的研究. E-mail:hanzm2008@yeah.net 收稿日期：2008-2-20 修回日期：2008-10-5 ** 通讯联系人. 韩忠明等: 刺五加种群结构的研究 要的作用。以往对刺五加研究主要集中在种群格局、 生长状况以及生物量等方面[3~5]。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。 1 材料与方法 1.1 研究地自然概况 研 究 地 在 吉 林 省 临 江 市 (126°11′~ 127°35'E，41°27'~42°4′N)，地处长白山主峰西南 麓腹地、鸭绿江上游，森林覆盖率达 83.4%。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 5.6 ℃，年平均降水量 776 mm，主 要集中在 7、8 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 40%的蒙古栎林、60％的针阔混交林和 70％的次生 杂木林为试验样地。 1.2 研究方法 2004 年 6 月在 3 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 8 m 宽的样带， 沿样带每隔 4 m 机械设置 1 个 4 m×4 m 的样方，共 42 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。 2.1 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[6]。以一年为一个龄级对原始数据进行分株统 计（图 1）。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（1~3 龄级）和成龄植株成龄植株 （4~8 龄级）所占的比例相当，而老龄植株（9 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 3、4、5 龄级，占整个种群 的 56.5%，种群结构为单峰型分布。其中 1、2 龄级 仅占幼龄植株（1~3 龄级）的 33.3%，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 2、3 龄级居多，占整个种群的 37.9%，种群结构 也为单峰型分布，但 1 龄级仅占整个种群的 5.1%，种群也处于轻微的衰退状态。鉴于针阔混交 林的 1~2 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。 2.2 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 percent(%) 2 结果与分析 蒙 古栎 林 forest Q. mongolica 针阔混交林 Theropencedrymion 次生杂木林 Secondary forest 龄级 Class 制成高度级分布图（图 2）。从图 2 中可以看出， 2.3 刺五加种群的径级结构 图 1 不同样地刺五加种群的龄级与株数分布 三个样地刺五加种群分株高度分布规律具有一定 刺五加种群的径级差异是其表现结构的另一种 Fig.1 Number and age class distribution of A. senticosus populations in different plots. 的差异。蒙古栎林中，高度级分布比较均匀，各个 表达。将 3 个样地刺五加的基径按 0.2 cm 为一个径 高度级所占的比例与龄级分布相似；针阔混交林 级进行分株统计，绘制成株数—径级分布图（图 3）。可以看出，刺五加种群的径级分布规律与龄 的高度级集中分布在 2~4 高度级，与龄级集中分 2~5 布在 四个龄级相似；次生杂木林中的高度级 级分布和高度级分布规律相似，所不同的是径级 集中在 2、3 两个高度级，与龄级分布相似。 株数 Number 分布中没有 1 龄级的分布。针阔混交林和次生杂木 林的 蒙 古栎 林 forest Q. mongolica 针阔混交林 Theropencedrymion 次生杂木林 Secondary forest 高度级 height class 图 2 不同样地刺五加种群的高度级与株数分布 Fig.2 Number and height class distribution of A. senticosus populations in different plots. 株数 Number 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 2~4 三个径级。针阔混交 林中 2~4 径级占所有株数比例的 91.3%，次生杂木 林中占所有株数比例的 93.67%；而蒙古栎林中的 蒙古 栎林 forest Q. mongolica 径级分布则集中在 2~5 四个径级，占所有径级株 数比例的 88.89%。这