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四川地区杉木及其伴生阔叶树种生态适应性研究

贾晨 张时林 杨靖宇 鄢武先 苟兴政

贾晨, 张时林, 杨靖宇, 等. 四川地区杉木及其伴生阔叶树种生态适应性研究[J]. 四川林业科技, 2020, 41(4): 13−20 doi: 10.12172/202004070001
引用本文: 贾晨, 张时林, 杨靖宇, 等. 四川地区杉木及其伴生阔叶树种生态适应性研究[J]. 四川林业科技, 2020, 41(4): 13−20 doi: 10.12172/202004070001
Jia C, , Yang J Y, et al. Ecological adaptability of Cunninghamia lanceolata and accompanied broad-leaved tree species in Sichuan[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2020, 41(4): 13−20 doi: 10.12172/202004070001
Citation: Jia C, , Yang J Y, et al. Ecological adaptability of Cunninghamia lanceolata and accompanied broad-leaved tree species in Sichuan[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2020, 41(4): 13−20 doi: 10.12172/202004070001

四川地区杉木及其伴生阔叶树种生态适应性研究


doi: 10.12172/202004070001
详细信息
    作者简介:

    贾晨(1989—),男,工程师,硕士,291323691@qq.com

  • 基金项目:  基于近自然经营的杉木人工林主要伴生阔叶树种生态适应性评价研究(2019JBKY04)

Ecological Adaptability of Cunninghamia lanceolata and Accompanied Broad-leaved Tree Species in Sichuan

More Information
  • 摘要: 研究杉木人工林分中杉木与伴生阔叶树种的种间生态关系,探索适宜杉木伴生的阔叶树种,从生态位角度为杉阔混交林改造经营提供依据。采用样线样方相结合的方式对邛崃、洪雅、叙永等地的杉木人工林开展群落学调查,以不同的典型样地为资源位,运用Levins和Shannon生态位宽度指数、生态位重叠指数、生态位相似性比例指数,分别测定并分析杉木与伴生阔叶树种的种间生态位特征。结果表明:以树种重要值大于1为标准,从45个伴生树种中筛选出主要伴生阔叶树种18种;Levins和Shannon生态位宽度指数反映情况一致;木姜子、野梧桐、异叶榕、盐肤木、檫木、灯台树、亮叶桦、山茶、细齿叶柃等9个树种是杉木最重要的伴生阔叶树种,其B(sw)>0.6且B(L)>0.3,它们具有生态位宽度值和重要值都很大,生态适应能力强等特点;杉木主要伴生阔叶树种间生态位重叠程度不高,杉木与主要伴生阔叶树种的生态位重叠值较高(Lih>0.05);杉木与木姜子、亮叶桦、野梧桐、异叶榕、盐肤木、檫木等伴生阔叶树种的生态位相似性比例指数较高(Cih>0.4),说明杉木与这些树种在生境需求上有一定相似性,对资源有共享关系;主要伴生阔叶树种中,落叶树种较常绿树种具有较大的生态位宽度、生态位重叠值和生态位相似性比例,说明培育杉阔混交林应多选择落叶树种作为伴生树种。
  • 表  1  杉木人工林样地基本情况

    Tab.  1  Basic information of Cunninghamia lanceolate sampled plots

    样地号地点北纬东经海拔/m林分密度/(株·hm−2林龄/a土壤类型坡位平均树高/m平均胸径/cm郁闭度
    1邛崃市大同乡30°30′54.54″103°15′42.03″119475024山地黄壤上部12140.5
    2邛崃市大同乡30°30′39.06″103°15′52.36″122175024山地黄壤上部14150.8
    3邛崃市天台山镇30°15′54.17″103°06′00.60″1316120029山地黄壤上部13150.5
    4邛崃市天台山镇30°15′33.30″103°06′14.68″1264120029山地黄壤中上部15180.6
    5叙永县龙凤乡28.229225105.525725135652534山地黄壤中上部15350.5
    6叙永县水尾镇28.204786105.609201131545024山地黄壤中上部18230.6
    7叙永县水尾镇28.20594105.608922127837524山地黄壤上部20180.7
    8叙永县麻城镇27.95316105.6151291417180013山地黄壤中上部10120.8
    9叙永县麻城镇27.947369105.618128137675021山地黄壤中上部14180.7
    10叙永县营山镇27.879769105.522261139475021山地黄壤上部13170.7
    11洪雅县柳江镇29°40′26.20″103°11′09.80″150082530山地黄壤17250.6
    12洪雅县柳江镇29°40′29.45″103°10′55.29″152782525山地黄壤17230.6
    13洪雅县柳江镇29°40′45.47″103°11′15.34″1422150020山地黄壤16170.7
    14洪雅县柳江镇29°40′59.50″103°12′01.02″1275135020山地黄壤中上15160.7
    15洪雅县东岳镇29°47′.60″103°18′45.12″1231120020山地黄壤16160.7
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    表  2  杉木及其伴生树种种类及重要值

    Tab.  2  Species and important values of Cunninghamia lanceolata and accompanied tree species

    序号树种名称种拉丁名重要值重要值排名
    1杉木Cunninghamia lanceolata 45.0261
    2山矾Symplocos sumuntia 5.6772
    3木姜子Litsea pungens4.3883
    4亮叶桦Betula luminifera 2.8144
    5鹅掌楸Liriodendron chinense2.6855
    6野梧桐Mallotus japonicus 2.6396
    7异叶榕Ficus heteromorpha 2.5137
    8盐肤木Rhus chinensis2.4688
    9檫木Sassafras tzumu 2.3579
    10山茶Camellia japonica 2.23410
    11灯台树Cornus controversa 2.18711
    12老鼠矢Symplocos stellaris2.02312
    13木荷Schima superba1.90713
    14细齿叶柃Eurya nitida1.77214
    15川泡桐Paulownia fargesii1.68615
    16城口桤叶树Clethra fargesii 1.65516
    17麻栎Quercus acutissima 1.49617
    18稠李Padus racemosa 1.04718
    19漆树Toxicodendron vernicifluum1.03719
    20毛樱桃Cerasus tomentosa0.90820
    21楤木Aralia elata 0.88921
    22槲栎Quercus aliena0.81622
    23山莓Rubus corchorifolius 0.80823
    24润楠Machilus nanmu0.79924
    25常山Dichroa febrifuga0.79725
    26青榨槭Acer davidii 0.59926
    27柃木Eurya japonica 0.57527
    28珙桐Davidia involucrata0.56728
    29蜡瓣花Corylopsis sinensis 0.53729
    30Cinnamomum camphora 0.51130
    31中国旌节花Stachyurus chinensis0.37831
    32绣线菊Spiraea salicifolia 0.36932
    33忍冬Lonicera japonica 0.36833
    34野核桃Juglans cathayensis 0.28634
    35五裂槭Acer oliverianum 0.28435
    36紫珠Callicarpa bodinieri 0.28236
    37吴茱萸Tetradium ruticarpum0.25737
    38香椿Toona sinensis 0.25538
    39绣球Hydrangea macrophylla 0.25539
    40天竺桂Cinnamomum japonicum 0.25440
    41山胡椒Lindera glauca 0.25341
    42黑壳楠Lindera megaphylla0.24642
    43厚朴Houpoea officinalis0.24643
    44枫杨Pterocarya stenoptera0.24544
    45荚蒾Viburnum dilatatum 0.24545
    46交让木Daphniphyllum macropodum 0.24546
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    表  3  杉木及其主要伴生树种的生态位宽度

    Tab.  3  Niche width of Cunninghamia lanceolata and main accompanied tree species

    序号树种重要值Pi1Pi2Pi3Pi4Pi5Pi6Pi7Pi8Pi9Pi10Pi11Pi12Pi13Pi14Pi15B(sw)B(L)生态位排名
    1杉木45.0260.0750.0610.1060.0800.0780.0820.0310.0550.0430.0360.0540.0790.0850.0650.0700.9970.9661
    2山矾5.677000.8260.11700000000.0570000.2110.09519
    3木姜子4.3880.08000000.0770.0770.0680.1340.0720.0640.0710.0720.2250.0590.8470.5832
    4亮叶桦2.8140.1010000.090000.32300.1050.117000.0910.1720.6730.3608
    5鹅掌楸2.685000000.5800.420000000000.2510.12918
    6野梧桐2.6390000.0970.1340.1090.10900.1080.153000.0960.0960.0980.8060.5843
    7异叶榕2.5130000.1600.138000.1260.1250.12500.11200.1010.1140.7650.5244
    8盐肤木2.4680.2160000.1040.1410.1410.1260.1400.133000000.7100.4445
    9檫木2.35700000.140000.241000.1700.1070.1200.1110.1090.7020.4246
    10山茶2.2340.1270.233000.1270.1940.19400000000.1260.6500.3769
    11灯台树2.18700.145000.122000.31200.172000.1320.11700.6990.3427
    12老鼠矢2.023000.4030.2550.1860000000000.1570.4870.23311
    13木荷1.9070.3420.376000000000.28200000.4030.19613
    14细齿叶柃1.7720.1770000000000.2820.1660.14400.2310.5830.31410
    15川泡桐1.6860.1510000.1870.4880000.173000000.4620.20312
    16城口桤叶树1.65500000.4680.29200.24000000000.3890.17315
    17麻栎1.4960.2130.1700.6180000000000000.3430.14616
    18稠李1.047000.5010.499000000000000.2560.13417
    19漆树1.03700000.425000.29900000.274000.3990.19314
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    表  4  杉木及其主要伴生树种的生态位重叠

    Tab.  4  Niche overlap of Cunninghamia lanceolata and main accompanied tree species

    种号Lhi
    12345678910111213141516171819
    Lih10.0100.0350.0220.0080.0360.0330.0260.0280.0240.0210.0210.0120.0220.0150.0130.0130.0120.014
    20.0980.002000.0070.01300.00300.0000.08400.003000.0750.0630
    30.05900.0270.0100.0450.0380.0340.0320.0180.0240.0020.0090.0210.0130.0070.00200.008
    40.05800.04400.0310.0500.0380.0590.0170.0480.0100.0130.0280.0100.0210.00300.026
    50.05900.04500.06300.06200.07300000.0570.029000
    60.0600.0010.0450.0190.0390.0460.0360.0220.0270.0230.01500.0110.0210.01600.0070.016
    70.0620.0020.0420.0340.0000.0510.0290.0360.0120.0310.02000.0140.0100.01600.0110.019
    80.05600.0440.0310.0510.0470.0340.0190.0360.0260.0040.0140.0120.0290.0210.00700.016
    90.0650.0010.0440.0500.0000.0300.0450.0200.0120.0420.0100.0090.0340.0050.021000.032
    100.06200.0280.0170.0700.0420.0170.0420.0130.0170.0100.0260.0160.0280.0200.01000.010
    110.05800.0410.05100.0390.0470.0330.0510.0180.0050.0110.0060.0110.0230.00400.035
    120.0860.0350.0050.01600.0380.0440.0090.0180.0160.00800.0110.0070.0150.0360.0440.015
    130.06100.0260.024000、0.0330.0200.0490.01900.0440.01000.02000
    140.0680.0010.0400.03300.0210.0230.0170.0460.0190.0070.0080.0270.00500.00600.008
    150.0700.0000.0360.0180.1020.0610.0250.0640.0110.0520.0180.0080.0100.0080.0400.0050.0000.015
    160.0710.0000.0230.0430.0610.0550.0500.0530.0520.0440.0450.0200.0000.0000.0470.0000.0000.052
    170.0880.0490.0100.0080.0000.0000.0000.0200.0000.0250.0080.0580.0270.0120.0070.0000.0410.000
    180.0900.0450.0000.0000.0000.0280.0420.0000.0000.0000.0000.0770.0000.0000.0000.0000.0450.000
    190.0700.0000.0230.0490.0000.0490.0500.0360.0700.0200.0620.0180.0000.0120.0160.0470.0000.000
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    表  5  杉木及其伴生树种的生态位相似性比例

    Tab.  5  Schoener niche similarity index of Cunninghamia lanceolata and main accompanied tree species

    种号123456789101112131415161718
    20.243
    30.6380.057
    40.4320.0000.434
    50.1130.0000.1540.000
    60.5710.0970.5610.3840.217
    70.5070.1740.4960.5260.0000.722
    80.4000.0000.5080.4230.2810.6250.417
    90.4860.0570.4460.6500.0000.5450.5760.224
    100.3970.0000.2930.3180.3870.4420.2400.5120.236
    110.3790.0000.3290.5980.0000.6240.5040.3930.5090.267
    120.3340.5200.0580.2470.0000.3290.4110.1030.2490.2530.122
    130.1890.0000.1440.2190.0000.0000.0000.2160.1700.3590.1450.000
    140.3630.0570.3470.3910.0000.1940.2260.1770.5080.2530.1320.1560.459
    150.2710.0000.2290.2970.4880.3960.2630.5290.1400.4470.2940.1850.1510.151
    160.2150.0000.1460.3300.2920.3630.2580.3640.2600.3210.3620.1850.0000.0000.480
    170.2410.6180.0800.1010.0000.0000.0000.2120.0000.2960.1450.4020.3820.1770.1510.000
    180.1860.6180.0000.0000.0000.0970.1600.0000.0000.0000.0000.6580.0000.0000.0000.0000.501
    190.2180.0010.1420.3910.0010.3810.2880.2540.4110.1280.5540.1860.0010.1450.1890.6660.0010.250
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    出版历程
    • 收稿日期:  2020-04-07
    • 网络出版日期:  2020-06-28
    • 刊出日期:  2020-08-17

    四川地区杉木及其伴生阔叶树种生态适应性研究

    doi: 10.12172/202004070001
      作者简介:

      贾晨(1989—),男,工程师,硕士,291323691@qq.com

    基金项目:  基于近自然经营的杉木人工林主要伴生阔叶树种生态适应性评价研究(2019JBKY04)

    摘要: 研究杉木人工林分中杉木与伴生阔叶树种的种间生态关系,探索适宜杉木伴生的阔叶树种,从生态位角度为杉阔混交林改造经营提供依据。采用样线样方相结合的方式对邛崃、洪雅、叙永等地的杉木人工林开展群落学调查,以不同的典型样地为资源位,运用Levins和Shannon生态位宽度指数、生态位重叠指数、生态位相似性比例指数,分别测定并分析杉木与伴生阔叶树种的种间生态位特征。结果表明:以树种重要值大于1为标准,从45个伴生树种中筛选出主要伴生阔叶树种18种;Levins和Shannon生态位宽度指数反映情况一致;木姜子、野梧桐、异叶榕、盐肤木、檫木、灯台树、亮叶桦、山茶、细齿叶柃等9个树种是杉木最重要的伴生阔叶树种,其B(sw)>0.6且B(L)>0.3,它们具有生态位宽度值和重要值都很大,生态适应能力强等特点;杉木主要伴生阔叶树种间生态位重叠程度不高,杉木与主要伴生阔叶树种的生态位重叠值较高(Lih>0.05);杉木与木姜子、亮叶桦、野梧桐、异叶榕、盐肤木、檫木等伴生阔叶树种的生态位相似性比例指数较高(Cih>0.4),说明杉木与这些树种在生境需求上有一定相似性,对资源有共享关系;主要伴生阔叶树种中,落叶树种较常绿树种具有较大的生态位宽度、生态位重叠值和生态位相似性比例,说明培育杉阔混交林应多选择落叶树种作为伴生树种。

    English Abstract

    • 生态位理论能反映种群在群落中的时间、空间及资源利用方面的竞争关系,在生态学研究的诸多领域被广泛应用[1]。生态位宽度和生态位重叠是描述生态位的两个重要指标,不仅能反映种群对资源的利用能力,也可反映种群所处群落的稳定性[2-3]。适宜的伴生树种构建形成的杉木(Cunninghamia lanceolata)复层林具有较好的水源涵养效益[4]。马尾松(Pinus massoniana)复层林的构建改善了土壤养分状况,尤其是土壤速效养分含量得到显著提高[5]。近自然经营是杉木人工纯林经营改造管理的重要途径之一,培育改造杉阔混交林需要筛选适宜的伴生树种,以提高单位面积的生产力、改善土地肥力、提升林分的生态效益。林思祖[6-7]利用层次分析法在福建为杉木选择7个适宜多用途的伴生树种,利用Fuzzy聚类方法为不同立地类型的杉木选择了不同的适宜的伴生树种。而杉阔林分中伴生阔叶树种的生态关系如何,各树种生态竞争关系如何,如何从生态位方向选择杉木伴生树种,暂时未见报道。本文从生态位角度,在四川地区杉木主要分布区对杉阔林分中的各树种,运用生态位宽度、生态位重叠、生态位相似性比例,综合分析杉木与伴生树种间的生态特征,为科学培育经营杉阔混交林提供理论依据。

      • 洪雅县地处四川盆地西南边缘,地理坐标为东经102°49′—103°32′,北纬29°24′—30°00′。境内地势由西南向东北倾斜,地貌以山地丘陵为主,最高海拔3 172 m,最低海拔417.5 m。属中亚热带湿润气候,年降雨量1 435.5 mm,年日照1 006.1 h,年无霜期307 d,一月份均温6.1 ℃,7月份均温25.3 ℃,年平均气温16.6 ℃;境内土壤以黄壤、山地黄壤、紫色土为主。该地区的杉木人工林主要伴生阔叶树种包括檫木(Sassafras tzumu)、木姜子(Litsea pungens)、亮叶桦(Betula luminifera)、细齿柃木(Eurya nitida)等。

        邛崃市位于成都西南部,地处北纬30°12′—30°33′、东经103°04′—103°45′之间,境内地貌兼有山、丘、坝。属亚热带湿润季风气候区。冬无严寒,夏无酷暑,气候温和,雨量充沛,四季分明。年平均气温16.3 ℃,年日照时数1 107.9 h,年降雨天数198 d,年降雨量1117.3 mm,无霜期285 d。该地区杉木伴生阔叶树种主要有木荷(Schima superba),细齿柃木(Eurya nitida)、亮叶桦(Betula luminifera)、山矾(Symplocos sumuntia)、灯台树(Cornus controversa)等。

        叙永县位于四川盆地和云贵高原过渡地带的中低山区。地跨东经105°03′—105°40′,北纬27°42′—28°31′。境内地貌以中山、低山为主。属亚热带湿润季风气候区,四季分明,降水充沛,日照偏少。属亚热带湿润性季风气候,全年平均温度17.9 ℃,日照达1 170.3 h,降雨量1 172.6 mm,霜日仅2.5 d。该地区杉木主要伴生阔叶树种有鹅掌楸(Liriodendron chinense)、檫木(Sassafras tzumu)、木姜子(Litsea pungens)、亮叶桦(Betula luminifera)、盐肤木(Rhus chinensis)等。

      • 本研究在对四川杉木人工林分布情况调查的基础上,采用样线和样地地相结合选定典型样地取样法在四川地区杉木主要分布区域内调查杉木伴生阔叶树种资源现状。在四川杉木主要分布区域选取坡向、坡度、坡位、林龄有差异的典型林分,在典型林分中开展样线和临时样地调查,每个区域典型样地重复3次以上,样地大小20 m×20 m,记录样地内所有树高大于1.3 m的伴生阔叶树种的种名、胸径、树高、冠幅,并记录样地立地因子。每个样方内按照三角形方位设置3个2 m×2 m的小样方,调查幼苗(H<0. 25 m)和幼树(0.25 m≤H≤1.3 m),并记录其种名、高度、盖度和多度。各样地基本情况见表1。共建立临时样地15个,每个样地大小400 m2

        表 1  杉木人工林样地基本情况

        Table 1.  Basic information of Cunninghamia lanceolate sampled plots

        样地号地点北纬东经海拔/m林分密度/(株·hm−2林龄/a土壤类型坡位平均树高/m平均胸径/cm郁闭度
        1邛崃市大同乡30°30′54.54″103°15′42.03″119475024山地黄壤上部12140.5
        2邛崃市大同乡30°30′39.06″103°15′52.36″122175024山地黄壤上部14150.8
        3邛崃市天台山镇30°15′54.17″103°06′00.60″1316120029山地黄壤上部13150.5
        4邛崃市天台山镇30°15′33.30″103°06′14.68″1264120029山地黄壤中上部15180.6
        5叙永县龙凤乡28.229225105.525725135652534山地黄壤中上部15350.5
        6叙永县水尾镇28.204786105.609201131545024山地黄壤中上部18230.6
        7叙永县水尾镇28.20594105.608922127837524山地黄壤上部20180.7
        8叙永县麻城镇27.95316105.6151291417180013山地黄壤中上部10120.8
        9叙永县麻城镇27.947369105.618128137675021山地黄壤中上部14180.7
        10叙永县营山镇27.879769105.522261139475021山地黄壤上部13170.7
        11洪雅县柳江镇29°40′26.20″103°11′09.80″150082530山地黄壤17250.6
        12洪雅县柳江镇29°40′29.45″103°10′55.29″152782525山地黄壤17230.6
        13洪雅县柳江镇29°40′45.47″103°11′15.34″1422150020山地黄壤16170.7
        14洪雅县柳江镇29°40′59.50″103°12′01.02″1275135020山地黄壤中上15160.7
        15洪雅县东岳镇29°47′.60″103°18′45.12″1231120020山地黄壤16160.7
      • 以样方作为资源状态,阔叶树种的重要值(importance value)为指标,对杉木人工林及其主要伴生阔叶树种的生态位宽度、生态位相似性比例及生态位重叠进行定量计算。计算公式[8]如下。

        (1)重要值

        重要值(IV)=(相对多度+相对频度+相对显著度) /3,取值区间为[0,100]。

        (2)生态位宽度

        生态位宽度指数(Coefficient of niche breadth)采用Shannon指数及Levins指数进行测定。

        $$ {\rm{Shannon}}\;{\text{生态位宽度指数为 }}\;\;\;\;\;B\left( {sw} \right)i = \sum\limits_{j = 1}^r {{P_{ij}}\ln {P_{ij}}} $$ (1)
        $$ {\rm{Levins}}\;{\text{生态位宽度指数为:}}\;\;\;\;\;B\left( L \right)i = \frac{1}{{r\displaystyle\sum\limits_{j = 1}^r {{{\left( {{P_{ij}}} \right)}^2}} }} $$ (2)

        式中:B(sw)iB(L)i为种i的生态位宽度,域值为[0,1],r为资源等级数;Pij=nij/NiPij为种i在第j资源条件中的优势度;nij为物种i在资源j上的重要值,Ni为物种i在所有资源上的重要值之和。

        (3)生态位重叠

        生态位重叠指数(Coefficient of niche overlap)是指一定资源序列上,2个物种利用同等级资源而互相重叠的情况,其公式为:

        $$ {L_{{\rm{i}}h}} = {B_{\left( L \right)i}}\sum\limits_{j = 1}^r {{P_{ij}}{P_{hj}}} ;{L_{hi}} = {B_{\left( L \right)h}}\sum\limits_{j = 1}^r {{P_{ij}}{P_{hj}}} $$ (3)

        式中:Lih为物种i重叠物种h的生态位重叠指数;Lhi为物种h重叠物种i的生态位重叠指数。Pij=nij/Ni,而$ {N_i} = \displaystyle\sum\limits_{j = 1}^r {{n_{ij}}} $nij为种i在资源j上的优势度(即物种的重要值);B(L)iB(L)h为Levins的生态位宽度指数,B(L)iB(L)h具有域值[0,1];LihLhi具有域值[0,1]。

        (4)生态位相似性比例(Schoener niche similarity index)

        生态位相似性比例是指2个物种利用资源的相似程度,计算公式为:

        $$ {C_{ih}} = 1 - 1/2\sum\limits_{j = 1}^r {\left| {{P_{ij}} - {P_{hj}}} \right|} = \sum\limits_{j = 1}^r {\min \left( {{P_{ij}},{P_{hj}}} \right)} $$ (4)

        式中:Cih表示物种ih的相似程度,且有Cih=Chi,上式具有域值[0,1];PijPhj分别为ih在资源位j上的重要值百分率。

      • 通过分析样地的调查数据,得出杉木及其伴生阔叶树种的种类和重要值及排名(见表2),共调查到杉木的伴生阔叶树种45种,杉木的重要值最大(45.026)。杉木的主要伴生阔叶树种共18种(重要值>1.0),其中重要值>4的树种有山矾(5.677)、木姜子(4.388),占伴生阔叶树种重要值之和的18.33%;2<重要值<4的树种有亮叶桦(2.814)鹅掌楸(2.685)、野梧桐(2.639)、异叶榕(2.513)、盐肤木(2.468)檫木(2.357)、山茶(2.234)、灯台树(2.187)、老鼠矢(2.023),占伴生阔叶树种重要值之和的39.92%;1<重要值<2的树种有木荷(1.907)、细齿叶柃(1.772)、川泡桐(1.686)、城口桤叶树(1.655)、麻栎(1.496)、稠李(1.047)、漆树(1.037),占伴生阔叶树种重要值之和的19.30%。

        表 2  杉木及其伴生树种种类及重要值

        Table 2.  Species and important values of Cunninghamia lanceolata and accompanied tree species

        序号树种名称种拉丁名重要值重要值排名
        1杉木Cunninghamia lanceolata 45.0261
        2山矾Symplocos sumuntia 5.6772
        3木姜子Litsea pungens4.3883
        4亮叶桦Betula luminifera 2.8144
        5鹅掌楸Liriodendron chinense2.6855
        6野梧桐Mallotus japonicus 2.6396
        7异叶榕Ficus heteromorpha 2.5137
        8盐肤木Rhus chinensis2.4688
        9檫木Sassafras tzumu 2.3579
        10山茶Camellia japonica 2.23410
        11灯台树Cornus controversa 2.18711
        12老鼠矢Symplocos stellaris2.02312
        13木荷Schima superba1.90713
        14细齿叶柃Eurya nitida1.77214
        15川泡桐Paulownia fargesii1.68615
        16城口桤叶树Clethra fargesii 1.65516
        17麻栎Quercus acutissima 1.49617
        18稠李Padus racemosa 1.04718
        19漆树Toxicodendron vernicifluum1.03719
        20毛樱桃Cerasus tomentosa0.90820
        21楤木Aralia elata 0.88921
        22槲栎Quercus aliena0.81622
        23山莓Rubus corchorifolius 0.80823
        24润楠Machilus nanmu0.79924
        25常山Dichroa febrifuga0.79725
        26青榨槭Acer davidii 0.59926
        27柃木Eurya japonica 0.57527
        28珙桐Davidia involucrata0.56728
        29蜡瓣花Corylopsis sinensis 0.53729
        30Cinnamomum camphora 0.51130
        31中国旌节花Stachyurus chinensis0.37831
        32绣线菊Spiraea salicifolia 0.36932
        33忍冬Lonicera japonica 0.36833
        34野核桃Juglans cathayensis 0.28634
        35五裂槭Acer oliverianum 0.28435
        36紫珠Callicarpa bodinieri 0.28236
        37吴茱萸Tetradium ruticarpum0.25737
        38香椿Toona sinensis 0.25538
        39绣球Hydrangea macrophylla 0.25539
        40天竺桂Cinnamomum japonicum 0.25440
        41山胡椒Lindera glauca 0.25341
        42黑壳楠Lindera megaphylla0.24642
        43厚朴Houpoea officinalis0.24643
        44枫杨Pterocarya stenoptera0.24544
        45荚蒾Viburnum dilatatum 0.24545
        46交让木Daphniphyllum macropodum 0.24546
      • 生态位宽度是指物种对资源开发利用的程度,生态位宽度越大,表明该物种的特化程度越小,对环境的适应能力就越强。从表3可看出,杉木的生态位宽度最大,其B(sw)B(L)值分别是0.997和0.966;而杉木的主要伴生树种的生态位宽度值变幅范围较大,其中B(sw)值在0.211~0.847之间,B(L)值在0.095~0.584之间。杉木作为调查的目的树种,在所有样方中均有分布,因而它的两种生态位宽度指数均最高,在资源轴上优势地位明显,此种条件下,杉木表现出对环境具有较强的适应能力,但这种结果是由人为因素干扰形成的。

        表 3  杉木及其主要伴生树种的生态位宽度

        Table 3.  Niche width of Cunninghamia lanceolata and main accompanied tree species

        序号树种重要值Pi1Pi2Pi3Pi4Pi5Pi6Pi7Pi8Pi9Pi10Pi11Pi12Pi13Pi14Pi15B(sw)B(L)生态位排名
        1杉木45.0260.0750.0610.1060.0800.0780.0820.0310.0550.0430.0360.0540.0790.0850.0650.0700.9970.9661
        2山矾5.677000.8260.11700000000.0570000.2110.09519
        3木姜子4.3880.08000000.0770.0770.0680.1340.0720.0640.0710.0720.2250.0590.8470.5832
        4亮叶桦2.8140.1010000.090000.32300.1050.117000.0910.1720.6730.3608
        5鹅掌楸2.685000000.5800.420000000000.2510.12918
        6野梧桐2.6390000.0970.1340.1090.10900.1080.153000.0960.0960.0980.8060.5843
        7异叶榕2.5130000.1600.138000.1260.1250.12500.11200.1010.1140.7650.5244
        8盐肤木2.4680.2160000.1040.1410.1410.1260.1400.133000000.7100.4445
        9檫木2.35700000.140000.241000.1700.1070.1200.1110.1090.7020.4246
        10山茶2.2340.1270.233000.1270.1940.19400000000.1260.6500.3769
        11灯台树2.18700.145000.122000.31200.172000.1320.11700.6990.3427
        12老鼠矢2.023000.4030.2550.1860000000000.1570.4870.23311
        13木荷1.9070.3420.376000000000.28200000.4030.19613
        14细齿叶柃1.7720.1770000000000.2820.1660.14400.2310.5830.31410
        15川泡桐1.6860.1510000.1870.4880000.173000000.4620.20312
        16城口桤叶树1.65500000.4680.29200.24000000000.3890.17315
        17麻栎1.4960.2130.1700.6180000000000000.3430.14616
        18稠李1.047000.5010.499000000000000.2560.13417
        19漆树1.03700000.425000.29900000.274000.3990.19314

        木姜子的生态位宽度值(B(sw)=0.847;B(L)=0.583)仅次于杉木而高于其他树种,是杉木最主要的伴生阔叶树种,这是由于木姜子在四川属于广布型的树种,在山地阳坡杂木林、林窗、林缘等地适应能力强,分布广、数量多、重要值高,在杉木林窗、林缘中扮演着重要的作用,对林下资源利用的优势明显。另外,野梧桐、异叶榕、盐肤木、檫木、灯台树、亮叶桦、山茶、细齿叶柃等8个树种的生态位宽度值分列3—10位,也是杉木的主要伴生阔叶树种,它们都具有占有资源位多(资源位数量>5个)的特点。山矾的重要值排名第2,但因其占的资源位比例低,导致其生态位宽度明显低于其他树种(生态位排名为19),同理还有鹅掌楸树种。

        常绿伴生树种的总B(sw)和B(L)值(1.751,0.900)均小于落叶伴生阔叶树种的总B(sw)B(L)值(7.885,4.552),落叶伴生树种与常绿伴生树种相比,在杉阔林分中对环境资源的利用更充分,占有的生态位更大。伴生树种生态幅度越大,则树种本身在群落中受到的竞争压力也越大,杉木的主要伴生树种生态位宽度值B(sw)值均超过0.2,和B(L)值均超过0.09,可见杉木在杉阔群落中受到的竞争压力较大,生存空间竞争较大。

      • 生态位重叠反映的是两个种群在某些生态因子联系上的相似性,生态位重叠越小,种间的生态相似性越小。对杉阔林分中重要值大于1的主要树种间进行生态位重叠分析(见表4),19个树种组成342的个种对中,Lih和Lhi在0—0.05之间的种对各有135对和163对,分别占总对数的79%、95.4%;不同的是Lih>0.05以上的种对占21%,Lhi>0.05以上的占4.6%。整体上,杉木主要伴生阔叶树种间生态位重叠程度不算高,生态位分化较为明显,生态异质性较大,生长竞争也较小。从杉木对其他树种的重叠关系看,杉木与其他伴生树种的生态位重叠值都较高,Lih值都在0.05以上,说明杉木与它们具有相似的生物生态学特征,可进行生境或资源的竞争,形成杉阔混交林;而从其他树种对杉木的重叠关系看,各树种的Lhi值在0.008~0.035之间,均小于0.05,明显低于LIh值,这种现象可能与杉木作为目的树种在各样地具有分布、其数量多、特化程度低等特征有关。整体上常绿伴生树种的总Lhi值(0.067)小于落叶伴生树种的总Lhi值(0.298)。说明落叶树种对杉木的生态位重叠大,与杉木对资源利用更为相似。

        表 4  杉木及其主要伴生树种的生态位重叠

        Table 4.  Niche overlap of Cunninghamia lanceolata and main accompanied tree species

        种号Lhi
        12345678910111213141516171819
        Lih10.0100.0350.0220.0080.0360.0330.0260.0280.0240.0210.0210.0120.0220.0150.0130.0130.0120.014
        20.0980.002000.0070.01300.00300.0000.08400.003000.0750.0630
        30.05900.0270.0100.0450.0380.0340.0320.0180.0240.0020.0090.0210.0130.0070.00200.008
        40.05800.04400.0310.0500.0380.0590.0170.0480.0100.0130.0280.0100.0210.00300.026
        50.05900.04500.06300.06200.07300000.0570.029000
        60.0600.0010.0450.0190.0390.0460.0360.0220.0270.0230.01500.0110.0210.01600.0070.016
        70.0620.0020.0420.0340.0000.0510.0290.0360.0120.0310.02000.0140.0100.01600.0110.019
        80.05600.0440.0310.0510.0470.0340.0190.0360.0260.0040.0140.0120.0290.0210.00700.016
        90.0650.0010.0440.0500.0000.0300.0450.0200.0120.0420.0100.0090.0340.0050.021000.032
        100.06200.0280.0170.0700.0420.0170.0420.0130.0170.0100.0260.0160.0280.0200.01000.010
        110.05800.0410.05100.0390.0470.0330.0510.0180.0050.0110.0060.0110.0230.00400.035
        120.0860.0350.0050.01600.0380.0440.0090.0180.0160.00800.0110.0070.0150.0360.0440.015
        130.06100.0260.024000、0.0330.0200.0490.01900.0440.01000.02000
        140.0680.0010.0400.03300.0210.0230.0170.0460.0190.0070.0080.0270.00500.00600.008
        150.0700.0000.0360.0180.1020.0610.0250.0640.0110.0520.0180.0080.0100.0080.0400.0050.0000.015
        160.0710.0000.0230.0430.0610.0550.0500.0530.0520.0440.0450.0200.0000.0000.0470.0000.0000.052
        170.0880.0490.0100.0080.0000.0000.0000.0200.0000.0250.0080.0580.0270.0120.0070.0000.0410.000
        180.0900.0450.0000.0000.0000.0280.0420.0000.0000.0000.0000.0770.0000.0000.0000.0000.0450.000
        190.0700.0000.0230.0490.0000.0490.0500.0360.0700.0200.0620.0180.0000.0120.0160.0470.0000.000
      • 生态位相似比例是指两个种群之间利用资源的相似程度。重要值大于1的树种生态位相似性比例(Cih)和分配统计见表5。杉木林分群落中生态位相似比例在0.6以上的有9对,占总对数的5.23%;在0.5~0.6的有16对,占总对数的9.30%;0.4~0.5的有16对,占总对数的9.30%;在0.3~0.4的有23对,占总对数的13.37%;在0.2~0.3的有31对,占总对数的18.02%;在0.1~0.2的有30对,占总对数的17.44%;在0~0.1的有47对,占总对数的27.32%。总体来说,杉木及其伴生树种在各树种间的生态位相似比例不高,生态位分化较为明显。与杉木生态位相似性比例较高的树种,如3-木姜子、4-亮叶桦、6-野梧桐、7-异叶榕、8-盐肤木、9-檫木,其生态位宽度排名分别是第2、8、3、4、5、6,说明生态位宽度较高或相近的树种间的生态位相似比例也较高。杉木与常绿树种的生态位相似性比例总值(Cih=01.163)明显低于杉木与落叶树种的生态相似性比例总值(Cih=5.009),反映出杉木与落叶树种在生境需求上有一定的相似性,对资源有共享趋势,相比较而言更容易形成杉阔混交林分。

        表 5  杉木及其伴生树种的生态位相似性比例

        Table 5.  Schoener niche similarity index of Cunninghamia lanceolata and main accompanied tree species

        种号123456789101112131415161718
        20.243
        30.6380.057
        40.4320.0000.434
        50.1130.0000.1540.000
        60.5710.0970.5610.3840.217
        70.5070.1740.4960.5260.0000.722
        80.4000.0000.5080.4230.2810.6250.417
        90.4860.0570.4460.6500.0000.5450.5760.224
        100.3970.0000.2930.3180.3870.4420.2400.5120.236
        110.3790.0000.3290.5980.0000.6240.5040.3930.5090.267
        120.3340.5200.0580.2470.0000.3290.4110.1030.2490.2530.122
        130.1890.0000.1440.2190.0000.0000.0000.2160.1700.3590.1450.000
        140.3630.0570.3470.3910.0000.1940.2260.1770.5080.2530.1320.1560.459
        150.2710.0000.2290.2970.4880.3960.2630.5290.1400.4470.2940.1850.1510.151
        160.2150.0000.1460.3300.2920.3630.2580.3640.2600.3210.3620.1850.0000.0000.480
        170.2410.6180.0800.1010.0000.0000.0000.2120.0000.2960.1450.4020.3820.1770.1510.000
        180.1860.6180.0000.0000.0000.0970.1600.0000.0000.0000.0000.6580.0000.0000.0000.0000.501
        190.2180.0010.1420.3910.0010.3810.2880.2540.4110.1280.5540.1860.0010.1450.1890.6660.0010.250
      • (1)本研究对洪雅、叙永、邛崃3个地区的杉木及其伴生阔叶树种进行了调查,共调查到杉木伴生阔叶树种45种,根据树种的重要值>1的标准,筛选出杉木主要伴生阔叶树种18种,涉及14个科、17个属,其重要值之和为42.585,占全部树种的重要值的42.63%,占伴生阔叶树种重要值之和的77.63%。

        (2)杉木的主要伴生树种的生态位宽度值变幅范围较大,其中B(sw)值在0.211~0.847之间,B(L)值在0.095~0.584之间。木姜子的生态位宽度值(B(sw)=0.847;B(L)=0.583)仅次于杉木而高于其他树种,是杉木最主要的伴生阔叶树种,这是由于木姜子在四川属于广布型的树种,在山地阳坡杂木林、林窗、林缘等地适应能力强。另外,野梧桐、异叶榕、盐肤木、檫木、灯台树、亮叶桦、山茶、细齿叶柃等8个树种的生态位宽度值分列3~10位,也是杉木的最主要伴生阔叶树种,它们都具有占有资源位多(资源位数量>5个)的特点。常绿伴生树种的总B(sw)B(L)值均小于落叶伴生阔叶树种的总B(sw)B(L)值,与常绿伴生树种相比,落叶伴生树种在杉阔林分中对环境资源的利用更充分,占有的生态位更大。

        (3)杉木主要伴生阔叶树种间生态位重叠程度不高,生态位分化较为明显,生态异质性较大,生长竞争也较小。杉木与其他伴生树种的生态位重叠值都较高,Lih值都在0.05以上,而其他树种与杉木的生态位重叠值较低,Lhi值在0.008~0.035之间,这种现象可能与杉木作为目的树种在各样地具有分布、其数量多、特化程度低等特征有关。落叶伴生阔叶树种对杉木的生态位重叠总值大于常绿伴生树种,说明落叶伴生树种与杉木对资源利用更为相似。

        (4)杉木与主要伴生阔叶树种的生态位相似性比例在0.113~0.638之间,与杉木生态位相似性比例较高的树种有3-木姜子、4-亮叶桦、6-野梧桐、7-异叶榕、8-盐肤木、9-檫木,同时,它们的生态位宽度也较高。杉木与常绿树种的生态位相似性比例总值(Cih=01.163)明显低于杉木与落叶树种的生态相似性比例总值(Cih=5.009),反映出杉木与落叶树种在生境需求上有一定的相似性,对资源有共享趋势,相比较而言更容易形成杉阔混交林分。

    参考文献 (8)

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