水杉原生种群结构及空间分布格局

水杉(Metasequoiaglyptostroboides)是我国特有濒危极小种群物种,其种群的状态一直被国内外学者广泛关注。分析现存水杉原生种群结构和空间分布格局及其空间关联性,可以从空间格局角度深入认识水杉原生种群结构和分布格局及可能的形成机理。本文基于湖北利川境内水杉原生种群的野外调查数据,分析其径级和高度级结构,同时运用点格局分析中的成对相关函数g(r)以及3个零模型(完全空间随机模型、异质泊松模型、先决条件模型)分析水杉原生种群空间分布格局、各龄级空间分布格局及空间关联性。结果表明:(1)分布于研究区域内的水杉原生种群个体数共5,663株,已死亡33株,现存活5,630株,其中40株濒临死亡,465株处于衰弱状态,部分个体呈现不同的形态特征和生长状况,断梢和蚁害最为常见,雷击是最致命的危害。(2)水杉原生种群结构分析显示,其径级结构和高度级结构均呈纺锤型,自然更新不良。(3)基于完全空间随机模型,水杉原生种群在各尺度下均呈现聚集分布,中龄树在较小尺度(r <3,300 m)上呈现聚集分布,成年树和老龄树在较大尺度(r <4,700 m)上呈现聚集分布;排除生境异质性影响后,聚集尺度均减小,所以种群及不同龄级的聚集尺度分别为0–3,000 m、0–2,100 m、0–2,900m和0–2,500 m,随后呈现为微弱的随机分布和均匀分布。(4)基于完全空间随机模型, 3个龄级之间在所有尺度均为正关联;在排除生境异质性影响后,不同龄级的正关联尺度减小,均在0–2,800 m呈正关联。综上,水杉原生种群个体数量正呈现逐步减少的趋势,种群主要呈聚集分布,各个龄级间具有正向的关系,从现有的空间格局来看,生境异质性、扩散限制和种内竞争是导致该格局的主要原因。