濒危植物大果青杄群落生态位特征及群落稳定性

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.06.007

摘要/Abstract

摘要：

了解白龙江流域珍稀濒危植物大果青杄群落主要种群间的生态关系及群落稳定性，以期为濒危物种大果青杄天然种群保护和恢复提供理论依据。在群落调查的基础上，运用Levins生态位宽度、Pianka生态位重叠指数和M. Codron稳定性等指标，分析白龙江流域大果青杄（Picea neoveitchii）群落19个主要种群的生态位特征和群落稳定性。结果表明：①大果青杄和毛黄栌（Cotinus coggygria var. pubescens）是群落的绝对优势种，分别占据了不同片层的最大生态位宽度，在资源有限的野外环境，它们能够更充分地利用环境资源，适应不同环境变化。②群落内部普遍存在较高程度的生态位重叠，生态位分化程度不高，各种群对环境资源的需求表现出高度一致性，种间潜在竞争激烈。③群落整体和各垂直层次的稳定性均远离20/80，均处于不稳定状态。研究认为，大果青杄在整个群落中明显占有优势地位，具有较强的竞争优势，但群落内部生态位分化程度不明显，种群间潜在竞争激烈，群落结构极不稳定。资源总量不足和种间激烈竞争可能是其致濒的原因之一。

关键词: 大果青杄, 珍稀濒危植物, 生态位特征, 群落稳定性

Abstract:

Understanding the stability of the community and the ecological relationship between the main populations of the rare and endangered plant Picea neoveitchii community in the Bailong River Basin can provide a theoretical basis for the protection and restoration of the endangered species P. neoveitchii. Based on the community investigation， the niche characteristics and community stability of 19 main populations of P. neoveitchii community in Bailong River Basin were analyzed by using Levins niche width， Pianka niche overlap index and M. Codron stability. The results showed that ：（1）P. neoveitchii and Cotinus coggygria var. pubescens were the absolute dominant species of the community， occupying the maximum niche width in different layers. They made full use of environmental resources and adapted to the changes of different environments in the field environment with limited resources. （2）There was a high degree of niche overlap within the community， and the degree of niche differentiation was not high， the demand of various populations for environmental resources showed a high degree of consistency， and the potential interspecies competition was strong. （3）The stability of the whole community and each vertical layer was far away from 20/80， which was in an unstable state. The research suggested that P. neoveitchii had a dominant position and strong competitive advantage in the whole community. However， the degree of niche differentiation within the community was not obvious， the potential competition among populations was fierce， and the structure of the community was extremely unstable. Insufficient resources and strong interspecies competition might be one of the reasons for its endangerment.

Key words: Picea neoveitchii, rare and endangered plant, niche characteristics, community stability

中图分类号:

Q948.15

张继强, 芦娟, 王三英, 林琳, 王杰, 杨昌文. 濒危植物大果青杄群落生态位特征及群落稳定性[J]. 植物研究, 2024, 44(6): 863-869.

Jiqiang ZHANG, Juan LU, Sanying WANG, Lin LIN, Jie WANG, Changwen YANG. Niches Characteristics and Community Stability of Endangered Plant, Picea neoveitchii[J]. Bulletin of Botanical Research, 2024, 44(6): 863-869.

图/表 4

表 1

表2

表3

图 1

参考文献 28

1	李博，杨持，林鹏.生态学［M］.北京：高等教育出版社，2000.
	LI B， YANG C， LIN P.Ecology［M］.Beijing：Higher Education Press，2000.
2	孙儒泳.基础生态学［M］.北京：高等教育出版社，2002.
	SUN R Y.Basic ecology［M］.Beijing：Higher Education Press，2002.
3	HUTCHINSON G E.Concluding remarks⁃cold spring harbor symposia on quantitative biology［J］.Bulletin of Mathematical Biology，1957，53：193⁃213.
4	雷德芳，王志杰.黔中喀斯特地区马尾松群落主要物种种间联结、生态位及群落稳定性特征［J］.生态学报，2024，44（10）：4353-4367.
	LEI D F， WANG Z J.Interspecific associations，niches and community stability of main species in Pinus massoniana community in karst mountainous cities，the central Guizhou Province［J］.Acta Ecologica Sinica，2024，44（10）：4353-4367.
5	王鑫，胡玉昆，热合木都拉•阿迪拉，等.巴音布鲁克高寒草原羊茅（Festuca ovina）群落生态位特征［J］.干旱区地理，2009，32（2）：255-260.
	WANG X， HU Y K， REHEMULA A D L，et al.Niche characteristics of Festuca ovina community in alpine meadow of Bayanbulak［J］.Arid Land Geography，2009，32（2）：255-260.
6	王霞，铁军，刘泽宇.山西陵川南方红豆杉群落优势种生态位特征［J］.生态科学，2017，36（5）：64-72.
	WANG X，TIE J， LIU Z Y.Niche characteristics of dominant plant species in Taxus chinensis var.mairei community of Lingchuan，in Shanxi［J］.Ecological Science，2017，36（5）：64-72.
7	动植物司.国家林业和草原局农业农村部公告（2021年第15号）（国家重点保护野生植物名录）［EB/OL］.（2021-09-08）［2024-05-08］..
	Wildlife Conservation Department. National Forestry and Grassland Administration and Ministry of Agriculture and Rural Affairs Announcement（No.15 of 2021）（List of National Key Protected Wild Plant Species）.［EB/OL］. （2021-09-08）［2024-05-08］..
8	梁茂厂，费永俊，孙兵，等.鄂西山区大果青杄群落生长调查与比较研究［J］.长江大学学报（自然科学版），2018，15（6）：10-12.
	LIANG M C， FEI Y J， SUN B，et al.Growth investigation and comparative study on Picea neoveitchii community in western Hubei mountainous area［J］.Journal of Yangtze University（Natural Science Edition），2018，15（6）：10-12.
9	李兴民，郭星.大果青杄播种育苗技术与幼苗生长规律研究［J］.现代园艺，2020，43（16）：7-9.
	LI X M， GUO X.Research on Picea neoveitchii sowing and seedling cultivation techniques and seedling growth patterns［J］.Modern Horticulture，2020，43（16）：7-9.
10	王明亮.濒危植物大果青扦的残存分布、群落特性和种群动态研究［D］.上海：华东师范大学，2010.
	WANG M L.Study on remain geographic distribution community characteristics and population ecology of endangered species Picea neoveitchii ［D］.Shanghai：East China Normal University，2010.
11	戴振伦，李洪喜，程传宏，等.独特的大果青杄群落吸引国际保护组织关注［J］.北京林业大学学报，2010，32（S2）：247-250.
	DAI Z L， LI H X， CHENG C H，et al.International protection organizations pay attention to a unique Picea neoveitchii Mast community［J］.Journal of Beijing Forestry University，2010，32（S2）：247-250.
12	闫倩倩，郭星，杨帆，等.甘肃南部大果青杄群落特征研究［J］.陕西林业科技，2016（6）：1-4.
	YAN Q Q， GUO X， YANG F，et al.Study on the community characteristics of Picea neoveitchii Mast.in southern Gansu Province［J］.Shaanxi Forest Science and Technology，2016（6）：1-4.
13	齐瑞，郭星，赵阳，等.白龙江珍稀濒危植物大果青杄群落物种多样性特征分析［J］.西北林学院学报，2017，32（2）：161-164.
	QI R， GUO X， ZHAO Y，et al.Species diversity characteristics of the community of rare and endangered Picea neoveitchii in the Bailongjiang River［J］.Journal of Northwest Forestry University，2017，32（2）：161-164.
14	谢飞，郭星，闫倩倩，等.白龙江濒危树种大果青杄优势种群种间关系［J］.中南林业科技大学学报，2023，43（6）：105-115.
	XIE F， GUO X， YAN Q Q，et al.Interspecific correlations among dominant populations of the natural forest of Picea neoveitchii in the Bailongjiang River［J］.Journal of Central South University of Forestry & Technology，2023，43（6）：105-115.
15	鲍文中，张强，陶建红，等.甘肃气候［M］.北京：气象出版社，2018．
	BAO W Z， ZHANG Q， TAO J H，et al.Gansu climate［M］.Beijing：China Meteorological Press，2018.
16	仇贵芳，韩增信，冯雁翔，等.舟曲古树名木［M］.兰州：甘肃科学技术出版社，2023．
	CHOU G F， HAN Z X， FENG Y X，et al.Zhouqu old and famous trees［M］.Lanzhou：Gansu Science and Technology Press，2023.
17	潘高，张合平，潘登.湖南青羊湖国家森林公园针阔混交林主要种群生态位特征［J］.中南林业科技大学学报，2017，37（2）：69-75.
	PAN G， ZHANG H P， PAN D.Niche characteristics of dominant populations within mixed broadleaf-conifer forest in Qingyanghu national park［J］.Journal of Central South University of Forestry & Technology，2017，37（2）：69-75.
18	郑秋敏，张腾，刘宇飞，等.重庆特有极小种群植物缙云秋海棠生态位特征研究［J］.西北植物学报，2018，38（7）：1340-1348.
	ZHENG Q M， ZHANG T， LIU Y F，et al.Niche study on a small population Begonia jinyunensis of endemic species in Chongqing［J］.Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica，2018，38（7）：1340-1348.
19	史小华，许晓波，张文辉.秦岭冷杉群落主要种群生态位研究［J］.植物研究，2007，27（3）：345-349.
	SHI X H， XU X B， ZHANG W H.Study on the niche of the main populations in Abies chensiensis community［J］.Bulletin of Botanical Research，2007，27（3）：345-349.
20	郑元润.森林群落稳定性研究方法初探［J］.林业科学，2000（5）：28-32.
	ZHENG Y R.Comparison of methods for studying stability of forest community［J］.Scientia Silvae Sinicae，2000（5）：28-32.
21	贾希洋.不同生态恢复措施对宁夏黄土丘陵区典型草原植物群落特征的影响［D］.银川：宁夏大学，2019.
	JIA X Y.Effect of different ecological restoration measures on the characteristics of typical grassland communities in loess hilly region of Ningxia［D］.Yinchuan：Ningxia University，2019.
22	唐兴港，袁颖丹，张金池.气候变化对杉木适生区和生态位的影响［J］.植物研究，2022，42（1）：151-160.
	TANG X G， YUAN Y D， ZHANG J C.Effects of climate change on the suitable area and niche of Cunninghamia lanceolata ［J］.Bulletin of Botanical Research，2022， 42（1）：151-160.
23	赵家豪，叶钰倩，陈斌，等.江西武夷山南方铁杉针阔混交林主要植物生态位特征［J］.林业科学，2021， 57（1）：191-199.
	ZHAO J H， YE Y Q， CHEN B，et al.Niche characteristics of dominant plants of coniferous（Tsuga chinensis var.tchekiangensis） and broad-leaf mixed forest in Jiangxi Wuyishan，China［J］.Scientia Silvae Sinicae，2021，57（1）：191-199.
24	白欢欢，王雪峰，徐建国.天然黄山松群落主要树种营养生态位特征研究［J］.南京林业大学学报（自然科学版），2018，42（2）：81-88.
	BAI H H， WANG X F， XU J G.Nutrition ecological niche of dominant arbor species in natural Pinus taiwanensis community［J］.Journal of Nanjing Forestry University（Natural Science Edition），2018，42（2）：81-88.
25	张继强，陈文业，谈嫣蓉，等.甘肃敦煌西湖湿地芦苇盐化草甸植物群落生态位特征研究［J］.南京林业大学学报（自然科学版），2019，43（2）：191-196.
	ZHANG J Q， CHEN W Y， TAN Y R，et al.Niche characteristics of a salinized Phragmites communis meadow in a wetland of West Lake，Dunhuang，Gansu Province［J］.Journal of Nanjing Forestry University（Natural Science Edition），2019，43（2）：191-196.
26	黄祥童，王绍先，黄炳军，等.珍稀植物对开蕨与其伴生物种的联结性及群落稳定性［J］.生态学报，2015，35（1）：80-90.
	HUANG X T， WANG S X， HUANG B J，et al.Analyses of community stability and inter-specific associations between the rare plant Phyllitis scolopendrium and its associated species［J］.Acta Ecologica Sinica，2015，35（1）：80-90.
27	张滋芳，毕润成，张钦弟，等.珍稀濒危植物矮牡丹生存群落优势种种间联结性及群落稳定性［J］.应用与环境生物学报，2019，25（2）：291-299.
	ZHANG Z F， BI R C， ZHANG Q D，et al.Community stability and inter-specific associations between the rare plant Paeonia suffruticosa Andr.var.spontanea Rehd and dominant species［J］.Chinese Journal of Applied & Environmental Biology，2019，25（2）：291-299.
28	杜忠毓，谭许脉，邸东柳，等.广西南丹锑矿生态破坏区植物群落主要物种生态位与种间联结特征［J］.应用生态学报，2024，35（7）：1779-1788.
	DU Z Y， TAN X M， DI D L，et al.Niche and interspecific associations of dominant plant species in antimony mining ecological damaged site in Nandan，Guangxi，China［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2024，35（7）：1779-1788.

生活型 Growth form	种名代号 Species code	种名 Species	相对多度 Relative abundance/%	相对频度 Relative frequence/%	重要值 Important value/%	生态位宽度 Niche width
乔木层 Tree layer	Pn	大果青杄 Picea neoveitchii	45.45	11.69	23.43	0.34
	Ct	鹅耳枥 Carpinus turczaninovii	12.88	11.69	10.10	0.23
	Pa	华山松 Pinus armandi	13.64	9.09	9.99	0.23
	Ao	五裂槭 Acer oliverianum	1.52	6.49	9.16	0.22
	Th	华椴 Tilia chinensis	2.27	7.79	6.90	0.18
	Cf	披针叶榛 Corylus fargesii	5.30	9.09	6.56	0.18
	Zs	榉树 Zelkova serrata	4.55	7.79	6.03	0.17
	Qm	蒙古栎 Quercus mongolica	2.27	7.79	5.62	0.16
	Ad	青榨槭 Acer davidii	3.79	9.09	5.24	0.15
	Tc	铁杉 Tsuga chinensis	3.03	5.19	5.16	0.15
灌木层 Shrub layer	Cc	毛黄栌 Cotinus coggygria var. pubescens	15.15	14.29	16.63	0.30
	Ss	鞘柄菝葜 Smilax stans	18.18	14.29	15.69	0.29
	Qs	刺叶高山栎 Quercus spinosa	13.64	17.14	15.13	0.29
	Qb	橿子栎 Quercus baronii	9.09	5.71	8.83	0.21
	Ip	猫儿刺 Ilex pernyi	4.55	5.71	6.34	0.17
	Ns	中华绣线梅 Neillia sinensis	7.58	5.71	6.18	0.17
	Cs	粗榧 Cephalotaxus sinensis	6.06	5.71	6.07	0.17
	Zb	六道木 Zabelia biflora	7.58	5.71	5.60	0.16
	Co	南蛇藤 Celastrus orbiculatus	4.55	8.57	5.37	0.16

种名代号 Species code	Ct	Ao	Pa	Th	Cf	Zs	Qm	Ad	Tc
Pn	0.995	0.781	0.616	0.887	0.889	0.865	0.859	0.806	0.994
Ct		0.786	0.609	0.888	0.887	0.863	0.857	0.802	0.907
Ao			0.209	0.846	0.701	0.628	0.613	0.501	0.760
Pa				0.494	0.712	0.772	0.783	0.843	0.645
Th					0.851	0.810	0.800	0.725	0.879
Cf						0.894	0.891	0.859	0.894
Zs							0.900	0.885	0.876
Qm								0.889	0.871
Ad									0.824

种名代号 Species code	Ss	Qs	Qb	Ip	Ns	Cs	Zb	Co
Cc	0.995	0.881	0.761	0.990	0.707	0.784	0.732	0.713
Ss		0.879	0.768	0.980	0.699	0.777	0.725	0.705
Qs			0.648	0.882	0.806	0.857	0.823	0.810
Qb				0.759	0.301	0.427	0.340	0.310
Ip					0.710	0.786	0.734	0.715
Ns						0.890	0.899	0.995
Cs							0.895	0.891
Zb								0.899

[1]	栾宜通, 李念森, 乔璐靖, 琚存勇, 蔡体久, 孙佩丽. 云冷杉红松林优势树种生态位、种间联结及群落稳定性[J]. 植物研究, 2024, 44(5): 753-762.
[2]	倪馨宇, 贺俊英, 燕孟娇, 杜超. RNA-Seq技术在珍稀濒危植物研究中的应用进展[J]. 植物研究, 2023, 43(4): 481-492.
[3]	肖志鹏, 殷崇敏, 郭连金, 吴原榕, 胡金平, 刘艳艳, 钟友春, 薛苹苹. 光质对香果树种子萌发及幼苗生长影响的研究[J]. 植物研究, 2020, 40(2): 189-195.
[4]	张文辉, 赵则海, 孙海芹, 祖元刚. 东灵山辽东栎林优势林木种群直径结构的研究[J]. 植物研究, 2002, 22(1): 84-90.
[5]	孙启时. 东北珍稀濒危保护植物的地理分布及其区系特征[J]. 植物研究, 1995, 15(4): 485-490.