黄土丘陵区天然杜松种群结构及动态分析.pdf

第40卷第8期2023年8月Vol.40No.8Aug.2023干 旱 区 研 究ARIDZONERESEARCHhttp:/DOI：10.13866/j.azr.2023.08.11黄土丘陵区天然杜松种群结构及动态分析宋佳佳1，李钢铁1，郭靖捷1，谷忠厚2，刘坤2，李治龙3，康霞4（1.内蒙古农业大学沙漠治理学院，内蒙古 呼和浩特010018；2.鄂尔多斯市林业和草原事业发展中心，内蒙古鄂尔多斯017000；3.鄂尔多斯市林业和草原调查勘验中心，内蒙古 鄂尔多斯017000；4.伊金霍洛旗水利技术服务中心，内蒙古 伊金霍洛旗017200）摘要：以内蒙古黄土丘陵区天然杜松种群为研究对象，通过静态生命表、生存函数、动态量化分析以及时间序列模型分析天然杜松种群结构和动态变化。结果表明：幼苗个体数量居多，中树其次，成树较少，结合种群数量动态变化指数Vpi0，该种群则为增长型；存活曲线经曲线模型验证趋于Deevey-型，表明个龄级死亡率稳定；考虑外界干扰时动态指数趋于0，种群在干扰条件下增长不明显；生存函数分析种群表现为前期生存强中期稳定后期逐渐衰退的趋势；未来28各个龄级时间后，幼苗减少，中树和成树均增加；幼苗阶段对种群的更新和发展具有决定作用，建议对幼苗实施科学的保护措施，促进种群的更新。对杜松种群内在机制的研究，丰富了干旱区的植被建设，为杜松种群经营管理提供了参考，为黄土丘陵区植被的保护和恢复提供理论依据。关键词：黄土丘陵区；杜松；种群结构；生存分析；动态分析种群是研究生态学的基本单位，种群结构与数量动态是种群的生态学研究的核心问题，种群结构反映了种群不同个体的的配置情况，也反映种群数量动态及其发展趋势，体现了种群在此环境的地位 1。基于径级结构和静态生命表等，研究植物的种群结构与动态特征有利于揭示种群生物学特性与生境之间的关系2，对植物资源保护和利用具有重要的理论指导意义3。杜松（Juniperus rigida）4属于柏科刺柏属常绿灌木或小乔木，生于比较干旱的地区。是我国黄土丘陵区重要树种之一，紧邻黄河流域，杜松树种在该地的水土保持具有极其重要的意义，在保土固沙、涵养水源方面等起重要作用。近年来，研究广泛于杜松的精油开发与利用5、育苗技术6、繁殖特性7等方面，多数学者对杜松栽培技术展开研究 8-9。刘雨等10研究了杜松表型多样性及感化作用，而天然杜松林种群的调查和记载极少，内蒙古黄土丘陵区，深居内陆，降水量稀少，生态环境敏感脆弱11，采矿业的发达，伐木开矿，杜松的森林资源生产力危在旦夕，杜松种群在维护黄土丘陵区生态系统的平衡和稳定性具有不可替代的作用12。探究天然杜松林的种群结构及动态特征刻不容缓，为杜松种群经营管理和生态评估提供数据，丰富黄土丘陵区的植被建设，对内蒙古干旱区植被的保护和恢复提供理论依据。1材料与方法1.1 研究区概况研究区位于内蒙古自治区西南部鄂尔多斯市东部西营子（1100511127E，39164020N），地貌结构为典型的黄土丘陵沟壑区，西、北、东三部分被黄河河湾怀抱，海拔多在12001400 m之间。深居内陆，大陆气候显著，受季节风影响，夏季多偏南或偏东风，秋至春多西北风；年平均气温为6.28.7，光能资源丰富，日照总时数1710 h，昼夜温差14.1；降雨变化大，降雨主要集中在79月，年平均降水量为400 mm；土壤多为栗钙土。1.2 样地设置2022年8月底，通过遥感影像结合实地考察，选取天然杜松种群分布的典型样地。选取样地内具收稿日期：2022-12-14；修订日期：2023-03-02基金项目：鄂尔多斯市科技重大专项（2022EEDSKJZDZX012）作者简介：宋佳佳（1997-），女，硕士研究生，主要从事沙区植物资源保护与利用.E-mail:通讯作者：李钢铁.E-mail:13041311页8期宋佳佳等：黄土丘陵区天然杜松种群结构及动态分析有代表性的地段,设置3条样带，每条样带等距取3个20 m20 m的样方，坡上、坡中、坡下均有分布，共计 9 个样方，第一条样带位于 1104157.5E，3928 28.2N，海拔11601220 m，第二条样带位于1104139.3E，392835.1N，海拔11401245 m，第三条样带位于 1104155.8E，392820.6N，海拔11401230 m，采集样地内每株天然杜松的基径、高度、冠幅、健康状况等数据。同时记录每个样方的生境、坡向、海拔等环境因子。1.3 大小级划分天然杜松林不易砍伐获取年龄，且枝叶呈针刺型，所以本研究选取以基径划分径级结构代替杜松的年龄结构13-14。第径级X2 cm；第径级2 cmX5 cm；第径级5 cmX10 cm；第径级10 cmX15 cm；第径级15 cmX20 cm；第径级20 cmX25 cm；第径级25 cmX30 cm，第径级30 cmX 0,the population was a growth type.The survival curve was verified using the curve modeland tended to Deevey-II,indicating that the mortality rate of each age class was stable.Considering the externalinterference,the dynamic index tended to 0,and the population growth is not obvious under the interferencecondition.In the survival function analysis,the population showed a strong survival trend in the early stage,followed by a gradual decline in the middle stage.During the 2-to-8-year period,the number of seedlingsdecreased while middle-aged and adult trees increased.The seedling stage is crucial to the regeneration anddevelopment of the population.Therefore,implementing scientific protection measures for seedlings to promotepopulation regeneration is recommended.Research on the internal mechanisms of the Juniperus rigidapopulation can enrich vegetation construction in arid areas,provide a reference for population management,andprovide a theoretical basis for vegetation protection and restoration in the loess hilly area.Keywords:loess hilly region;Juniperus rigida;population structure;survival analysis;dynamic analysis1311