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紫楠(Phoebe sheareri (Hemsl.) Gamble)系樟科(Lauraceae)楠属(Phoebe)中经济价值极高的中国特有珍贵树种,也是商品木材“金丝楠木”的原植物种之一。其木材坚硬致密,纹理清晰,有光泽,耐腐且富楠木芳香,是高级家具、雕刻的理想用材;同时其枝叶繁茂且常绿,可作为园林绿化树种。紫楠喜温暖、湿润气候,常见于海拔1000 m以下的山地沟谷阔叶林中[1-2],其生境范围较广,位于106.38°~121.45°E、24.50°~32.05°N,在江苏、浙江、安徽、江西、福建、湖南、贵州和广西等省区均有自然散生状分布[3-4]。然而,因气候变迁,人为采伐、开垦,自然更新能力较弱等原因,现存紫楠天然种质资源已接近枯竭。据对天然分布区实地调查,较大群落仅存于浙江省的杭州市灵隐、建德、淳安、临安的部分区域[5-6]。
生态位是群落生态学研究的重要理论基础,通过量化物种之间以及物种与环境之间的关系,用于探究种内关系、种间关系以及物种在群落中所处地位[7-9]。生态位宽度反映物种对环境资源的利用状况,也可以体现物种的生态适应性和分布幅度[10]。生态位重叠是指一定资源序列上,两个物种由于利用同级资源而相互重叠的情况,生态位重叠较大的两个种往往具有相似的生态学和生物学特性[11-12]。种间联结指不同物种在空间分布上的关联性,这种关联性是各物种在不同生境中相互作用所形成的,表现出特定的种间关系或生态习性上的异同[13]。目前国内外对紫楠的研究主要集中在种子休眠机制及萌发特征[14-16]、幼苗光合生理特性[17]、叶片形态与生长特征[18-19]、群落组成[20-21]等方面,有关紫楠种群生态位与种间联结性的研究还未见报道。本研究基于野外样地调查,对紫楠天然分布相对集中的天目山脉区域内6个典型群落进行生态位与种间联结性分析,探讨紫楠群落种间关系和演替动态,揭示紫楠对群落内资源的利用状况,为紫楠珍贵资源的保护与利用提供科学依据。
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在调查的6个紫楠天然群落的12个样地中,紫楠在乔木层的重要值最大,为30.71%,薄叶润楠(Machilus leptophylla Hand.-Mazz.)、柳杉(Cryptomeria fortunei Hooibrenk)次之,分别为18.02%、12.70%(表1)。紫楠在灌木层的重要值亦最大,为14.69%,其次为薄叶润楠的12.75%和茶(Camellia sinensis (L.) O. Ktze.)的11.77%(表2),是灌木层中的优势种。根据各物种重要值大小选取排序前10的物种计算生态位宽度(表1、表2)。紫楠在群落乔木层、灌木层的Levins生态位宽度和Shannon生态位宽度均最高,说明紫楠在调查群落中对资源利用能力较强,竞争力较强。总体看来,乔木层、灌木层主要物种的BL和BS大小排序基本一致,且与重要值排序基本一致,说明所调查的紫楠天然群落已达到了较稳定阶段。
序号
No.物种名
Species name缩写
Abbreviation重要值
IV/%生态位宽度 Niche breadth BL BS 1 紫楠 P. sheareri Ps 30.71 5.02 1.27 2 薄叶润楠 M. leptophylla Ml 18.02 4.08 1.06 3 柳杉 C. fortunei Cf 12.70 3.15 0.99 4 枫香 Liquidambar formosana Hance Lf 8.91 3.02 0.95 5 木荷 Schima superba Gardn. et Champ. Ss 7.16 2.04 0.84 6 杉木 Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook. Cl 6.62 2.53 0.89 7 黄果朴 Celtis sinensis Pers. Cs 5.22 2.13 0.70 8 青冈栎 Quercus glauca Thunb. Cg 5.10 2.07 0.61 9 油桐 Vernicia fordii (Hemsl.) Airy Shaw Vf 4.22 2.25 0.59 10 棕榈 Trachycarpus fortunei (Hook.) H. Wendl. Tf 2.69 2.04 0.30 Table 1. Important value and niche breadth of dominant species in the arbor layer of P. sheareri community
序号
No.物种名
Species name缩写
Abbreviation重要值
IV/%生态位宽度
Niche breadthBL BS 1 紫楠 P. sheareri Ps 14.69 4.17 1.24 2 薄叶润楠 M. leptophylla Ml 12.75 3.89 0.98 3 茶 C. sinensis Cs 11.77 3.14 0.96 4 阔叶箬竹 Indocalamus latifolius (Keng) McClure Il 9.29 3.05 0.89 5 毛柄连蕊茶 Camellia fraterna Hance Cf 5.73 2.74 0.86 6 高粱泡 Rubus lambertianus Ser. Rl 7.20 2.69 0.86 7 紫麻 Oreocnide frutescens (Thunb.) Miq. Of 7.86 2.56 0.81 8 朱砂根 Ardisia crenata Sims Ac 3.15 2.48 0.75 9 香花鸡血藤 Callerya dielsiana (Harms) P. K. Loc ex Z. Wei & Pedley Cd 4.76 2.71 0.79 10 杜茎山 Maesa japonica (Thunb.) Moritzi. ex Zoll. Mj 4.36 2.31 0.56 Table 2. Important value and niche breadth of dominant species in the shrub layer of P. sheareri community
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紫楠天然群落乔木层、灌木层优势物种Pianka生态位重叠指数分析表明,在乔木层45组种对中有43组(占95.56%)存在生态位重叠,所有种对Pianka生态位重叠指数的平均值为0.342,重叠指数最大值达0.713,为柳杉和杉木种对,重叠指数大于0.5的共10对(占22.22%),重叠指数小于0.2的共8对(占17.78%)(图1)。此外,乔木层中与紫楠生态位重叠值最大的为木荷(0.591),说明两者间存在一定的竞争关系。在灌木层45组种对中有43组(占95.56%)存在生态位重叠,所有种对Pianka生态位重叠指数的平均值为0.217;重叠指数最大值达0.621,为紫麻和杜茎山种对;重叠指数大于0.5的共3对(占6.67%);重叠指数小于0.2的共25对(占55.56%)。灌木层中植物与紫楠生态位重叠值较大的为薄叶润楠(0.610)和紫麻(0.499)。
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乔木层方差比率VR=1.247>1,表明乔木层优势物种间总体呈正联结;乔木层检验统计量W=17.511,介于χ20.95(12)与χ20.05(12)之间(表3),即乔木层优势物种间总体呈不显著正联结。灌木层方差比率VR=0.674<1,表明灌木层优势物种间总体呈负联结;灌木层检验统计量W=41.894,介于χ20.95(36)与χ20.05(36)之间,表明灌木层优势物种间总体呈不显著负联结。
空间层次
Stand layer方差比率(VR)
Variance ratio检验统计量(W)
Statisticχ2临界值
χ2 threshold检验结果
Results乔木层 1.247 17.511 χ20.95(12)=5.226,χ20.05(12)=21.026 不显著正联结 灌木层 0.674 41.894 χ20.95(36)=23.269,χ20.05(36)=50.998 不显著负联结 Table 3. Overall interspecific associations among dominant species in the arbor layer and shrub layer of P. sheareri community
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χ2检验结果表明,在紫楠群落乔木层优势物种组成的45个种对中,有正联结为25对、负联结14对、无关联6对,分别占总种对数的55.6%、31.1%和13.3%,正负联结比为1.8∶1(图2)。在25对正联结种对中,极显著正联结2对,分别为枫香-木荷、黄果朴-青冈栎;显著正联结6对,分别为紫楠-木荷、紫楠-棕榈、柳杉-杉木、柳杉-油桐、木荷-杉木、木荷-青冈栎。在14对负联结种对中,极显著负联结1对,为薄叶润楠-棕榈;显著负联结4对,分别为柳杉-青冈栎、枫香-黄果朴、枫香-棕榈、杉木-黄果朴。
Figure 2. Semi-matrix diagram of χ2 test among dominant species in the arbor and shrub of P. sheareri community
在灌木层优势物种组成的45个种对中,有正联结为22对、负联结15对、无关联8对,分别占总种对数的48.9%、33.3%、17.8%,正负联结比为1.5:1。在22对正联结种对中,极显著正联结1对,为紫楠-薄叶润楠;显著正联结3对,分别为紫楠-毛柄连蕊茶、紫麻-朱砂根、紫麻-杜茎山。在15对负联结种对中,极显著负联结1对,为茶-紫麻;显著负联结3对,分别为薄叶润楠-阔叶箬竹、茶-香花鸡血藤、阔叶箬竹-杜茎山。
Niche and Interspecific Association of Dominant Species in Phoebe sheareri Natural Community
- Received Date: 2023-06-09
- Accepted Date: 2023-07-25
- Available Online: 2024-04-01
Abstract: