四川米倉山自然保護(hù)區(qū)臺灣水青岡種群與土壤化學(xué)特征的關(guān)系研究

蒙振思，向 衛(wèi)，黃尤優(yōu)，張雪梅，陳衛(wèi)英，李大東，甘小洪，胥 曉，董廷發(fā)*

(1 西南野生動植物資源保護(hù)教育部重點實驗室, 西華師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 四川南充637009； 2 西華師范大學(xué) 國土資源學(xué)院；四川 南充 637009)

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四川米倉山自然保護(hù)區(qū)臺灣水青岡種群與土壤化學(xué)特征的關(guān)系研究

蒙振思1，向 衛(wèi)2，黃尤優(yōu)1，張雪梅1，陳衛(wèi)英1，李大東1，甘小洪1，胥 曉1，董廷發(fā)1*

(1 西南野生動植物資源保護(hù)教育部重點實驗室, 西華師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 四川南充637009； 2 西華師范大學(xué) 國土資源學(xué)院；四川 南充 637009)

臺灣水青岡(Fagushayatae)是中國特有的國家Ⅱ級保護(hù)植物，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。米倉山國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)臺灣水青岡是目前發(fā)現(xiàn)的中國內(nèi)陸地區(qū)保存面積最大的區(qū)域。該文以四川米倉山保護(hù)區(qū)內(nèi)臺灣水青岡種群為研究對象，采用樣方調(diào)查法、普通克里格插值法和相關(guān)性分析，以探究臺灣水青岡種群生長與土壤化學(xué)特征之間的相互關(guān)系。結(jié)果表明：(1)臺灣水青岡種群在四川米倉山保護(hù)區(qū)內(nèi)分布較分散，主要分布在海拔1 550～1 900 m 的河流及其支流的上游區(qū)域，而在較低海拔的河谷地帶無分布。(2)臺灣水青岡種群特征與部分土壤化學(xué)特征間存在聯(lián)系，其中,樣方內(nèi)總植株數(shù)和種群密度均與土壤有機質(zhì)、全氮和陽離子交換量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而平均高度、平均胸徑和基蓋度與土壤有效銅均呈正相關(guān)關(guān)系。(3)臺灣水青岡種群發(fā)育良好(適宜生長)的土壤化學(xué)特征為：pH值4.4 ～ 5.1，有機質(zhì)53.17 ～ 102.00 g·kg-1，全氮1.68 ～ 2.50 g·kg-1，有效磷2.95 ～ 4.81 mg·kg-1，交換性鉀0.19 ～ 0.37 cmol (+)·kg-1，交換性鈉0.11 ～ 0.30 cmol (+)·kg-1，陽離子交換量24.75 ～ 34.79 cmol (+)·kg-1，有效銅0.61 ～ 1.08 mg·kg-1，有效鎂31.00 ～ 79.50 mg·kg-1。研究認(rèn)為，土壤化學(xué)特征對臺灣水青岡種群生長具有制約作用。

臺灣水青岡；土壤化學(xué)特征；克里格插值；相關(guān)性；種群生長

植物種群的生長特征與土壤理化性質(zhì)之間具有密切的關(guān)系。由于土壤能為植物提供生長所必需的營養(yǎng)元素，同時這些化學(xué)元素在自然界中往往隨空間分布差異大，因此土壤的理化性質(zhì)會直接影響植物的生長及分布等[1-3]。如戴全厚等[1]報道，黃土丘陵區(qū)不同灌木種群所需的適宜土壤養(yǎng)分條件存在較大差異，這些差異影響了植物的演替過程；烏日娜[2]發(fā)現(xiàn)由于受到土壤因子的影響，沙地植物群落的組成、結(jié)構(gòu)和功能等均發(fā)生了變化；王小明等[3]用GIS技術(shù)分析了會稽山區(qū)香榧(Torreyagrandis)種群的生境特征后發(fā)現(xiàn)，土壤肥力對香榧種群的分布具有明顯的制約作用；王曉東等[4]發(fā)現(xiàn)土壤養(yǎng)分制約了長白山北坡林線岳樺(Betulaermanii)種群的分布；丁文慧等[5]利用空間差值技術(shù)揭示了土壤鹽度是崇明東灘鹽沼植物分布的主要制約條件。這些從不同生態(tài)系統(tǒng)得到的研究結(jié)果均表明土壤理化性質(zhì)對植物個體或群落具有重要影響。

臺灣水青岡(Fagushayatae)屬于殼斗科(Fagaceae)水青岡屬(Fagus)，為北亞熱帶落葉喬木，為中國特有的國家Ⅱ級保護(hù)植物，是優(yōu)良的木材用材和園林綠化樹種，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值[6-7]。由于氣候環(huán)境的變遷以及人類活動的影響，該植物種群在分布面積和數(shù)量上銳減，僅見于四川米倉山、浙江清涼峰、湖北七姊妹山和臺灣北部山區(qū)等小面積區(qū)域零星分布[6]。前人對于臺灣水青岡的研究主要集中在種群密度[7]、群落學(xué)特征[8-11]等方面。然而把臺灣水青岡的種群與生境的關(guān)系相結(jié)合[12]，尤其是臺灣水青岡種群特征與土壤化學(xué)特征關(guān)系的研究并未見報道。因此，我們推測土壤化學(xué)特征可能是影響臺灣水青岡種群分布的原因之一。

四川米倉山自然保護(hù)區(qū)是目前水青岡屬植物保存面積最大的地區(qū)，也是中國內(nèi)陸地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)臺灣水青岡種群分布的區(qū)域所在地[13]，同時我們先前的研究發(fā)現(xiàn)，該保護(hù)區(qū)內(nèi)的臺灣水青岡群落特征具有明顯地域特點[11]。這可能是由于該地與沿海的浙江清涼峰和臺灣北部山區(qū)這些臺灣水青岡重要分布區(qū)之間在土壤理化特征方面具有顯著差異。因此，為了進(jìn)一步分析該種群的生長和分布的影響機制，本研究探討了土壤化學(xué)特征對其潛在的影響。以四川米倉山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的臺灣水青岡種群為研究對象，借助地理信息系統(tǒng)(GIS)空間分析技術(shù)探究該種群與土壤化學(xué)特征的相關(guān)性。研究結(jié)果對于了解植物種群與其土壤化學(xué)特征間的關(guān)系，掌握該種群的生長、分布規(guī)律具有理論參考價值。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

四川米倉山國家級自然保護(hù)區(qū)(N32°29′ ～ 32°41′，E106°24′ ～ 106°39′)位于四川省北部地區(qū)，北接秦嶺山脈，東臨大巴山脈，西為龍門山脈，南緣四川盆地，屬秦嶺山脈的一部分。在米倉山脈境內(nèi)南部，最高海拔為城墻巖主峰，海拔2 281 m，最低海拔為寬灘河與洞子溝的匯合處，海拔576 m，海拔高差為1 705 m。保護(hù)區(qū)內(nèi)氣候類型屬北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年均溫在13.5 ～ 16.5 ℃，四季分明，常年年均降水量為1 100 ～ 1 400 mm左右，氣候濕潤，光熱充足。保護(hù)區(qū)內(nèi)土壤類型主要以山地黃壤、山地棕壤為主，土層較薄[14]。植被類型為亞熱帶常綠落葉闊葉混交林為主，植物類型豐富，有維管束植物195科949屬2 597種[11,13]。

1.2 群落樣地及土壤調(diào)查

2014年7月對四川米倉山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的水青岡屬群落及其土壤類型進(jìn)行野外調(diào)查。根據(jù)先前的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水青岡屬群落斑具有塊狀分布的特點[13]，故在每個斑塊中選取代表性區(qū)域布設(shè)水青岡屬典型群落樣地，共設(shè)置樣地41個(樣地分布見圖2)，其中臺灣水青岡為優(yōu)勢種群的樣地18個。樣方大小為20 m × 30 m，每個樣地與相鄰樣地至少相距2 km。對樣地內(nèi)株高在3 m以上的喬木進(jìn)行每木調(diào)查，調(diào)查方法參考文獻(xiàn)[15]。土壤樣品來源于41個水青岡屬群落樣地，取樣點選取各樣地的幾何中心。去除地表的凋落物，在土壤剖面的淋溶層采集1 kg的土壤樣品，并編號記錄。

1.3 土壤樣品分析

41個樣地的土壤樣品在室內(nèi)自然風(fēng)干和過2 mm 孔徑的土壤篩后，進(jìn)行土壤主要化學(xué)特征分析，測量指標(biāo)有pH值、有機質(zhì)、全氮、有效磷、交換性鉀、交換性鈉、陽離子交換量、有效銅、有效鎂含量等，分析方法參考文獻(xiàn)[16]。

1.4 普通克里格(Kriging)插值分析

克里格插值可以利用已知點的數(shù)據(jù)去估計未知點(x0)的數(shù)值，對空間分布隨機性與結(jié)構(gòu)變量進(jìn)行研究[17]。普通克里格方法是所有克里格法中常用的方法，常用于土壤屬性空間變異性分析[18]。41個土壤采樣點理化性質(zhì)的空間分布信息均采用普通克里格法進(jìn)行插值分析。計算公式表示為：

其中，C(vi,vj)和C(vi,V)分別為樣點之間和樣點與插值點間的協(xié)方差函數(shù)，μ為拉格朗日乘數(shù)。

1.5 相關(guān)性分析

臺灣水青岡種群特征與土壤化學(xué)特征之間的相關(guān)性分析借助于統(tǒng)計軟件SPSS 22.0 (IBM，美國)完成。分析方法為Pearson相關(guān)性雙尾檢驗，顯著性水平設(shè)為α = 0.05。種群特征涉及的指標(biāo)為樣地總植株數(shù)、種群密度、平均高度、平均胸徑(1.3 m高)和基蓋度。

2 結(jié)果與分析

2.1 米倉山自然保護(hù)區(qū)臺灣水青岡種群的分布狀況

通過對四川米倉山自然保護(hù)區(qū)的水青岡屬群落典型分布種群調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在所調(diào)查的樣方中以臺灣水青岡為優(yōu)勢的種群分布較分散(圖1; 表1)。這些種群分布海拔位于1 550 ～ 1 900 m之間，通常在河流及其支流的上游區(qū)域，在較低海拔的河谷地帶無分布(圖1)。在18個臺灣水青岡的樣地中，臺灣水青岡總植株數(shù)為15 ～ 66株，基蓋度為0.08% ～ 0.89%，平均高度為10.68 ～ 30.94 m，平均胸徑為9.48 ～ 35.52 cm。

2.2 米倉山自然保護(hù)區(qū)土壤化學(xué)特征的分布特點

土壤化學(xué)特征插值分析的結(jié)果表明，在米倉山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，有機質(zhì)含量(圖2, a)在西部海拔相對較低的河谷地帶具有最高值，其次為中東部海拔較低的河谷地帶，并以其為中心向南及向?qū)挒┡c河?xùn)|河支流之間高山區(qū)域逐漸減少；而陽離子交換量(圖2, b)、全氮含量(圖2, c)和有效磷含量(圖2, d)以西部和中東部海拔較低的河谷地帶為高值中心，并以其為中心向南及向?qū)挒┡c河?xùn)|河支流之間高山區(qū)域逐漸減少。交換性鉀含量(圖2, e)和有效鎂含量(圖2, f)在保護(hù)區(qū)的中東部海拔較低的河谷地帶具有最高值，其次為西部相對海拔較低的河谷地帶，并以其為中心向南及向?qū)挒┡c河?xùn)|河支流之間高山區(qū)域逐漸減少。土壤pH值(圖2, g)、有效銅含量(圖2, h)和交換性鈉含量(圖2, i)在保護(hù)區(qū)的分布各具特殊性。其中，土壤pH值在XNTM樣地(圖1)和東河支流以東的區(qū)域較高，并向南、向西及向?qū)挒┖又饾u減??；有效銅含量在保護(hù)區(qū)的中北部和南部區(qū)域、高山區(qū)域具有最高值，并向?qū)挒┖蛹皷|河支流逐漸降低；交換性鈉含量在東河右側(cè)支流上游區(qū)域具有最高值，向四周逐漸減小。

2.3 米倉山自然保護(hù)區(qū)臺灣水青岡種群特征與土壤化學(xué)特征的相關(guān)性

由表2知，四川米倉山自然保護(hù)區(qū)臺灣水青岡種群的總植株數(shù)、種群密度、平均高度、平均胸徑和平均基蓋度與其立地的大部分土壤化學(xué)特征間存在較強的相關(guān)性。其中，種群總植株數(shù)與土壤的有機質(zhì)、全氮、有效磷、交換性鉀、陽離子交換量和有效鎂呈極顯著的負(fù)相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)分別為-0.695、-0.729、-0.648、-0.720、-0.687、-0.609)；種群密度與土壤的有機質(zhì)、全氮、交換性鉀、陽離子交換量呈顯著負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為-0.500、-0.520、-0.478、-0.493)；種群平均高度和平均胸徑與土壤有效銅呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分布為0.613、0.598)，但與其他各屬性指標(biāo)無顯著相關(guān)性。

地點名稱縮寫見表1圖1 四川米倉山自然保護(hù)區(qū)地形及18個典型臺灣水青岡樣地種群分布點The site names are same as in Table 1Fig. 1 The terrain and the distribution of F. hayatae population in Micangshan Nature Reserve, Sichuan Province

圖2 四川米倉山自然保護(hù)區(qū)土壤有機質(zhì)(a)，陽離子交換量(b)，全氮(c)，有效磷(d)，交換性鉀(e)，有效鎂(f)，pH值(g)，有效銅(h)和交換性鈉(i)特征分布圖(基于克里格插值)Fig. 2 The profile maps of soil organic matter(a), cation exchange capacity(b), total N(c), available P(d), exchangable K(e), available Mg(f), pH (H2O)(g), available Cu(h) and exchangable Na(i) properties in Micangshan Nature Reserve, Sichuan (based on the Kriging interpolation)

地點Site經(jīng)度Longitude緯度Latitude總植株數(shù)Totalnumber基蓋度Basalcoverage/%平均高度Averageheight/m平均胸徑AverageDBH/cm踏拔河TBH106.5632.66660.5624.5335.52盤海石腳PHSJ106.5932.69470.3626.1233.21烏灘WT106.5532.67380.5927.5732.43老林溝LLG106.5732.66640.4824.3630.55橫斷梁01HDL01106.5932.58540.1913.4813.85下南天門XNTM106.6632.57640.1513.9913.60牛撒尿NSN106.6532.52480.1314.2911.99前后堂下側(cè)QHTXC106.6432.64390.1215.6414.27黃柏林埡HBLY106.5632.66330.3930.9431.38廠河溝CHG106.6532.60320.2413.2528.58臥合石WHS106.6432.64320.8918.6927.28牛肋巴灣NLBW106.6032.58270.1115.3314.83大灣里DWL106.4332.61260.0910.689.48瓦窯灣WYW106.6432.64260.0814.9914.18窯梁上YLS106.5832.57200.1317.6123.09廠灣里CWL106.6432.64200.2820.4431.31橫斷梁02HDL02106.5932.58170.1118.0419.46大屋基灣DWJW106.6432.64150.1619.8425.09

表2 臺灣水青岡種群主要生長指標(biāo)與土壤化學(xué)特征的相關(guān)性

注：總植株數(shù)為喬、灌層臺灣水青岡植株數(shù)總和, 種群密度、平均高度、平均胸徑、基蓋度以喬木層為計算標(biāo)準(zhǔn). 據(jù)Pearson (雙尾)相關(guān)性檢驗, 其顯著性分別用** (P≤ 0.01)和* (P< 0.05)表示

Note: Total number ofF.hayataewere based on tree layer and shrub layer, and population density, average height, average DBH and base coverage were based on tree layer. Pearson correlation (two tailed) of traits between growth and soil properties ofF.hayataepopulation, their significance donated as ** (P≤ 0.01) and * (P< 0.05)

表3 臺灣水青岡種群生長較好的4個樣地的土壤化學(xué)特征

2.4 臺灣水青岡種群適宜生長的土壤化學(xué)特征

由表1可見，LLG、PHSJ、TBH和WT等4個樣地臺灣水青岡種群在總植株數(shù)、基蓋度、平均高度和平均胸徑等主要種群發(fā)育特征上均高于其他樣地，反映出這些樣地的土壤特征可能適宜臺灣水青岡生長。這些生長較好的4個樣地臺灣水青岡種群立地的土壤化學(xué)特征為：pH值4.4 ～ 5.1，有機質(zhì)53.17 ～ 102.00 g·kg-1，全氮1.68 ～ 2.50 g·kg-1，有效磷2.95 ～ 4.81 mg·kg-1，交換性鉀0.19 ～ 0.37 cmol (+)·kg-1，交換性鈉0.11 ～ 0.30 cmol (+)·kg-1，有效銅0.61 ～ 1.08 mg·kg-1，有效鎂31.00 ～ 79.50 mg·kg-1，陽離子交換量24.75 ～ 34.79 cmol (+)·kg-1(表3)。

3 討論與結(jié)論

臺灣水青岡曾在中更新世時廣泛分布，但由于其對溫、濕環(huán)境敏感，目前其種群僅在中國亞熱帶北界范圍零星分布[19-21]，四川米倉山自然保護(hù)區(qū)是目前中國發(fā)現(xiàn)臺灣水青岡種群分布面積較大的地區(qū)[13]。在該保護(hù)區(qū)內(nèi)河流和其支流的上游區(qū)域，水分充足，適合水青岡屬植物的生長[22]，且這些地方人為干擾較少，所以保存有較多的臺灣水青岡[13]。本研究發(fā)現(xiàn)在四川米倉山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)臺灣水青岡種群分布較分散。這些分布特征可能與其繁殖和生境特征有關(guān)。臺灣水青岡種子是自體傳播，理論上是易集中分布[9]。分散分布一方面可能是由于臺灣水青岡受粉率、萌發(fā)率低，天然更新能力弱[21]；另一方面可能是由于山地切割地形、坡度等地形因子[7, 13]，以及該地區(qū)還要面臨和米心水青岡種群的競爭[13]，這些因素可能是造成臺灣水青岡種群總體較分散的重要原因。

本研究樣地的土壤理化性質(zhì)插值結(jié)果顯示：一方面，土壤有機質(zhì)、陽離子交換量、全氮、有效磷、交換性鉀、有效鎂等土壤化學(xué)特征的高值主要集中分布在地勢相對較低的河谷地帶，這可能是由于河流作用，土層相對深厚，土壤因發(fā)育程度高而比較肥沃；而在較高的山地上，土壤發(fā)育程度相對較低，土層較薄，土壤的有機質(zhì)、陽離子交換量、全氮、有效磷、交換性鉀、有效鎂等含量低，土壤較貧瘠。這與鄧紅兵等[23]關(guān)于河岸帶生態(tài)環(huán)境中土壤肥力較高特點的觀點是一致的。另一方面，土壤的pH值、有效銅和交換性鈉的分布具有特殊性。米倉山自然保護(hù)區(qū)以山地黃壤、棕壤為主，pH值在4.0 ～ 5.5之間，土壤偏酸性，這與何毓蓉[14]關(guān)于米倉山土壤狀況的研究相吻合。此外，本研究發(fā)現(xiàn)有效銅在保護(hù)區(qū)的北部和南部的高山地帶含量高，而在較低洼的河谷地帶含量低，其原因可能與土壤的演化及成土母質(zhì)環(huán)境有關(guān)。而土壤交換性鈉在保護(hù)區(qū)分布以中部、東河支流的右側(cè)支流上游區(qū)域為高值中心，在其它地方都相對比較低，這可能與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況有關(guān)。

土壤為植物提供了維持其生命活動所必須的養(yǎng)分，土壤化學(xué)特征在一定程度上影響著植物的生長及分布[24-25]。土壤養(yǎng)分不僅會限制植物的生長，還會改變物種間的關(guān)系[1, 4]。本研究通過分析臺灣水青岡的生長指標(biāo)與土壤化學(xué)特征進(jìn)行相關(guān)性發(fā)現(xiàn)：臺灣水青岡群落的總植株數(shù)與土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷、有效鎂、交換性鉀、陽離子交換量等呈極顯著負(fù)相關(guān)，種群密度與土壤有機質(zhì)、全氮、交換性鉀、陽離子交換量等呈顯著負(fù)相關(guān)，說明了臺灣水青岡種群生長對土壤化學(xué)特征的要求具有特殊性，其分布在一定程度上會受土壤化學(xué)特征條件制約。這與在同屬種(歐洲水青岡、米心水青岡)的相關(guān)研究結(jié)果相似[26-27]。土壤養(yǎng)分含量高并沒有提高植株的株數(shù)和種群密度，其原因可能是由于植物生長在肥沃土壤上會吸收較多的養(yǎng)分，導(dǎo)致其地上的競爭加強[26]；另一方面可能是由于植株氮碳比含量較高，植株容易受到病蟲害的襲擊而導(dǎo)致種群死亡率較高[13]。對于臺灣水青岡，其相關(guān)機理尚不明確，還需要進(jìn)一步研究。此外，我們發(fā)現(xiàn)土壤有效銅與臺灣水青岡的平均高度和平均胸徑表現(xiàn)出極顯著的正相關(guān)性，我們推測有效銅可能對臺灣水青岡植株的生長具有促進(jìn)作用。除了土壤養(yǎng)分的影響外，臺灣水青岡的種群特征還會受到地形因子的影響[12, 19]，依據(jù)該種群的生長狀況，綜合選出4個該種群生長較好的樣地，發(fā)現(xiàn)這些樣地中該種群所在的群落高度都在30 m左右，郁閉度達(dá)90%以上；都分布在坡度較陡的海拔1 775 m ～ 1 798 m，坡位為中坡至山頂?shù)纳降兀磺移孪蚨蓟酒珫|，這可能是由于該地區(qū)受東南季風(fēng)的影響而降水相對偏多。這些相似的地形環(huán)境共同塑造了相似的土壤環(huán)境，從而適宜臺灣水青岡種群的生長。

綜上所述，通過對四川米倉山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)臺灣水青岡種群生長及其與土壤化學(xué)特征相互關(guān)系的研究表明，臺灣水青岡種群零散分布在高海拔山區(qū)，但在較低的河谷地帶無分布；臺灣水青岡種群中的總植株數(shù)與土壤的有機質(zhì)、全氮、有效磷、有效鎂、交換性鉀、陽離子交換量呈顯著負(fù)相關(guān)，種群密度與有機質(zhì)、全氮、交換性鉀、陽離子交換量呈顯著負(fù)相關(guān)；臺灣水青岡種群生長對土壤化學(xué)特征的要求具有特殊性，其分布在一定程度上會受土壤化學(xué)特征條件制約。這些研究結(jié)果為臺灣水青岡種群的分布機制探討和保護(hù)措施制定提供了參考。

[1] 戴全厚, 劉國彬, 張 健, 等. 黃土丘陵區(qū)植被次生演替灌木種群的土壤養(yǎng)分效應(yīng)[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2008, 36(8):125-131.

DAI Q H, LIU G B, ZHANG J,etal. Effect of shrub species during vegetation secondary succession on soil nutrient on the hilly-gullied loess region[J].NorthwestA&FUniversity(Nat Sci Ed), 2008, 36(8): 125-131.

[2] 烏日娜. 土壤空間變異規(guī)律與差巴嘎蒿種群生態(tài)位的相關(guān)性研究[D]. 呼和浩特: 內(nèi)蒙古大學(xué), 2008.

[3] 王小明, 周本智, 曹永慧, 等. GIS支持下的會稽山區(qū)香榧種群生境特征[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2010, 32(3): 523-527.

WANG X M, ZHOU B Z, CAO Y H,etal. A GIS-based study on the habitat characteristics ofChinesetorreyain Kuaiji mountains[J].ActaAgricultureUniversityofJiangxiensi, 2010, 32(3): 523-527.

[4] 王曉東, 劉惠清. 長白山北坡林線岳樺種群與土壤關(guān)系[J]. 地理研究, 2011, 30(3): 531-539.

WANG X D, LIU H Q. Population dynamics ofBetulaermaniiassociated with soil change on tree line of northern slope of Changbai Mountains[J].GeographicalResearch, 2011, 30(3): 531 - 539.

[5] 丁文慧, 姜俊彥, 等. 崇明東灘南部鹽沼植被空間分布及影響因素分析[J]. 植物生態(tài)學(xué)報, 2015, 39(7): 704-716.

DING W H, JIANG J Y,etal. Spatial distribution of species and influencing factors across salt marsh in southern Chongming dongtan[J].ChineseJournalofPlantEcology, 2015, 39(7): 704-716.

[6] 陳子英, 謝長富, 毛俊杰, 等. 冰河孑遺的夏綠林-臺灣水青岡[M]. 臺北: 2011.

[7] 丁文勇, 翁東明, 金 毅, 等. 清涼峰自然保護(hù)區(qū)臺灣水青岡群落優(yōu)勢種群密度制約效應(yīng)分析[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報, 2014, 41(5): 583-592.

DING W Y, WENG D M, JIN Y,etal. Density-dependent effects on dominant tree survival in aFagushayataecommunity located at Qingliangfeng National Nature Reserve[J].JournalofZhejiangUniversity, 2014, 41(5): 583-592.

[8] 何 俊, 汪正祥, 等. 七姊妹山自然保護(hù)區(qū)臺灣水青岡林群落學(xué)特征研究[J]. 華中師范大學(xué)學(xué)報, 2008, 42(2): 272-277.

HE J, WANG Z X,etal. The study on coenological characteristics ofFagushayataecommunity in Qizimei mountain Natural Reserve[J].JournalofHuazhongNormalUniversity, 2008, 42(2): 272-277.

[9] 翁東明, 張 磊, 陳曉棟, 等. 清涼峰自然保護(hù)區(qū)臺灣水青岡群落物種多樣性研究[J]. 浙江林業(yè)科技, 2009, 29(4): 1-6.

WENG D M, ZHANG L, CHEN X D,etal. Species diversity ofFagushayatae community in Qingliangfeng National Nature Reserve[J].ZhejiangScience&Technology, 2009, 29(4): 1-6.

[10] 張方鋼. 浙江清涼峰臺灣水青岡林的群落學(xué)特征[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版), 2001, 27(4): 51-54.

ZHANG F Z. The community characteristics ofFagushayataeforest of Qingliangfeng Mountain in Zhejiang[J].ZhejiangUniversity(Agri & Life Sci Ed), 2001, 27(4): 51-54.

[11] 李大東, 董廷發(fā), 陳 堅, 等. 四川米倉山自然保護(hù)區(qū)臺灣水青岡群落學(xué)特征及多樣性研究[J]. 西北植物學(xué)報, 2016, 36(1): 174-182.

LI D D, DONG T F, CHEN J,etal. Characteristics ofFagushayataecommunity and species diversity in Micangshan Nature Reserve, Sichuan[J].ActaBotanicaBoreali-OccidentaliaSinica, 2016, 36(1): 174-182.

[12] 郭 瑞, 翁東明, 金 毅, 等. 浙江清涼峰臺灣水青岡種群2006-2011年更新動態(tài)及其與生境的關(guān)系[J]. 廣西植物, 2014, 34(4): 478-483.

GUO R, WENG D M, JIN Y,etal. Topography related regeneration dynamics ofFagushayataeduring 2006-2011 at Qingliangfeng Nature Reserve in Zhejiang Province[J].Guihaia, 2014, 34(4): 478-483.

[13] 陳 堅. 米倉山自然保護(hù)區(qū)水青岡屬(Fagus)資源調(diào)查報告[J]. 中國野生植物資源, 2014, 33(2): 47-52.

CHEN J. Report of investigation onFagusof Micangshan Nature Reserve[J].ChineseWildPlantResources, 2014, 33(2): 47-52.

[14] 何毓蓉. 米倉山林區(qū)土壤的肥力特征及保護(hù)研究[J]. 水土保持學(xué)報, 1991, 5(4): 73-79.

HE Y R. Study on protective fertility and properties of soil fertility in forest region of the Micangshan[J].JournalofSoilandWaterConservation, 1991, 5(4): 73-79.

[15] 高玉葆, 石福臣. 植物生物學(xué)與生態(tài)學(xué)實驗[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2008.

[16] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社, 2000.

[17] 湯國安, 趙牡丹. 地理信息系統(tǒng)[M]. 北京:科學(xué)出版社, 2002.

[18] 王紹強, 朱松麗, 周成虎. 中國土壤土層厚度的空間變異性特征[J]. 地理研究, 2001, 20(2): 161-167.

WANG S Q, ZHU S L, ZHOU C H. Characteristics of spatial variability of soil thickness in China[J].GeographicalResearch, 2001, 20(2): 161-167.

[19] 洪必恭, 安樹青. 中國水青岡屬植物地理分布初探[J]. 植物學(xué)報, 1993, 35(3): 229-233.

HONG B G, AN S Q. Preliminary studies on the geographic distribution ofFagusin China[J].ActaBotanicalSinica, 1993, 35(3): 229-233.

[20] 方精云, 郭慶華, 劉國華, 等. 我國水青岡屬植物的地理分布格局及其與地形的關(guān)系[J]. 植物學(xué)報, 1999, 41(7): 766-774.

FANG J Y, GUO Q H, LIU G H,etal. Distribution patterns of Chinese Beech(FagusL.) species in relation to topography[J].ActaBotanicaSinica, 1999, 41(7): 766-774.

[21] 李騰飛, 李俊清. 中國水青岡起源、分布、更新以及遺傳多樣性[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2008, 24(10): 185-191.

LI T F, LI J Q. The origination, distribution, regeneration and genetic diversity of Chinese beech[J].ChineseAgricultureScienceBulletin, 2008, 24(10): 185-191.

[22] 胡進(jìn)耀. 巴山水青岡(Faguspashanica)原始林及天然次生林生態(tài)學(xué)特征研究[D]. 成都: 四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2009.

[23] 鄧紅兵, 王青春, 王慶禮, 等. 河岸植被緩沖帶與河岸帶管理[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2001, 12(6): 951-954.

DENG H B, WANG Q C, WANG Q L,etal. On riparian forest buffers and riparian management[J].ChineseJournalofAppliedEcology, 2001, 12(6): 951-954.

[24] CAIN M L, SUBLER S, EVANS J P,etal. Sampling spatial & temporal variation in soil nitrogen availability[J].Oecologia, 1999, 118: 397-404.

[25] FARLEY R A, FITTER A H. Temporal and spatial variation in soil resources in a deciduous woodland[J].JournalofEcology, 1999, 87: 688-696.

[26] GRUBB P J, LEE W G, KOLLMANN J,etal. Interaction of irradiance and soil nutrient supply on grow the of seedlings of ten European tall-shrub species andFagussylvatica[J].JournalofEcology, 1996, 84: 827-840.

[27] 王獻(xiàn)溥, 李俊清. 臺灣拉拉山的水青岡林及其與廣西越城嶺水青岡林的生態(tài)比較[J]. 廣西植物, 1996, 16(3): 251-258.

WANG X P, LI J Q. The beech forest of Lalshan Mountain in Taiwan and its ecological comparison with beech forest of Yuechengling Mountain in Guangxi[J].Guihaia, 1996, 16(3): 251-258.

(編輯:裴阿衛(wèi))

Soil Chemical Properties as a Predictor of Population Properties ofFagushayataein Micangshan Nature Reserve, Sichuan

MENG Zhensi1, XIANG Wei2, HUANG Youyou1, ZHANG Xuemei1, CHEN Weiying1,LI Dadong1, GAN Xiaohong1, XU Xiao1, DONG Tingfa1*

(1 Key Laboratory of Southwest China Wildlife Resources Conservation, Ministry of Education, College of Life Sciences, China West Normal University, Nanchong, Sichuan 637009, China; 2 College of Land and Resource, China West Normal University, Nanchong Sichuan 637009, China)

Fagushayataeis an economic, class Ⅱ protected endemic species of China. Micangshan Nature Reserve is the largest distribution area ofF.hayataefound presently in inland of China. To test whether soil chemical properties can be as a predictor ofF.hayataepopulation growth, we investigated 18 samples (20 m× 30 m per sample) ofF.hayataepopulation and their soil properties though field investigation, ordinary kriging interpolation and correlation analysis in Micangshan Nature Reserve, Sichuan. (1) The distributions ofF.hayataewere scattered on 1 550 ～ 1 900 m altitude and a certain slope in the mountain near the upper of stream, but without distribution in lower river valley. (2) Total individual number and population density ofF.hayataewere negatively correlative with the contents of soil organic matter, total N and cation exchange capacity, while its average height and diameter at breast height and basal coverage ofF.hayataewere positively correlative with soil available Cu content. (3) The suitable soil properties of pH, organic matter, total N, available P, exchangeable K and Na, cation exchange capacity, available Cu and Mg for theF.hayataewere 4.4-5.1, 53.17-102.00 g·kg-1, 1.68-2.50 g·kg-1, 2.95-4.81 mg·kg-1, 0.19-0.37 cmol (+)·kg-1, 0.11-0.30 cmol (+)·kg-1, 24.75-34.79 cmol (+)·kg-1, 0.61-1.08 mg·kg-1and 31.00-79.50 mg·kg-1, respectively. These results indicated that the soil chemical properties could be a predictor of growth forF.hayataepopulation.

Fagushayatae; soil properties; kriging interpolation; correlation; population growth

1000-4025(2016)08-1671-07

10.7606/j.issn.1000-4025.2016.08.1671

2016-04-02;修改稿收到日期:2016-07-12

四川米倉山自然保護(hù)區(qū)管理局委托項目(No.2014-02)

蒙振思(1992-)，男，碩士，主要從事植物生態(tài)研究。E-mail: 365493286@qq.com

*通信作者:董廷發(fā)，博士，講師，碩士生導(dǎo)師，主要從事植物生理生態(tài)研究。E-mail: dongtf@aliyun.com

Q948.11

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