劉世彪 張代貴 陳功錫 田連成
摘要:對八大公山國家級自然保護區的絞股藍伴生群落特征進行了研究,結果表明,異葉榕、尾葉山茶和水馬桑等是常見的對絞股藍具有遮蔭作用的喬灌層植物,絞股藍伴生群落計有47科86屬102種維管植物,以蓼科、傘形科、菊科和百合科種類較多,綿毛金腰是伴生群落的優勢種,它與冷水花、吉祥草、樓梯草和箬竹等是絞股藍的重要伴生種,伴生群落的物種多樣性指數表明整個環境適于絞股藍的生長。
關鍵詞:絞股藍;伴生群落;八大公山國家級自然保護區
中圖分類號:$757
文獻標識碼:A
文章編號:1007-7847(2007)02-0172-05
絞股藍(Gnostemma pentaphyllum)是葫蘆科絞股藍屬的草質藤本攀援植物,因其體內所含的84種皂苷成分中有6種與人參皂苷的結構相同而被譽為“南方人參”,是近20多年來研究和開發極快的新興中草藥,中國是世界絞股藍屬植物的主產地和分布中心,根據絞股藍屬分類專家陳書坤研究員建立的分類系統(1995)及其對后來發表的新種的歸并和調整意見,目前我國共有絞股藍2亞屬2組15種2變種,其中10種2變種為中國的特有種,陜西、江蘇、四川、安徽、貴州和湖北1等省的絞股藍屬資源種類、分布、生境和品質等已有過報道,但都未見定量的群落學特征分析,湖南省的絞股藍資源還沒見系統的考查研究,《湖南種子植物總覽》收集了3個種,即絞股藍、光葉絞股藍和五柱絞股藍,筆者于2003-2004年連續2年的野外調查表明這些種在湘西北的八大公山國家級自然保護區均有分布,且絞股藍種群出現的頻率大,伴生群落較為穩定,為此,本文對八大公山的絞股藍伴生群落進行了研究,以期為該植物的保護和利用提供理論參考。
1自然概況和研究方法
八大公山國家級自然保護區位于湖南省西北部張家界市境內,總面積4.49×104 hm2,保護區為湘西北與鄂西南、渝東南的接壤地,立體山脈為發自云貴高原進入湖南境內分為兩支的武陵山的北支脈,海拔380~1890m,地形復雜,該區為北亞-熱帶山地濕潤季風氣候,溫涼濕潤,年平均氣溫11.5℃,極端高溫28℃,極端低溫-10~15℃,無霜期190d,年均降雨量2100-2400 mm,雨日176d,平均相對濕度90%以上,全年霧日145d,黑砂壤土深厚肥沃,由于受第四紀冰川影響較小,植被發育古老,在縱谷一帶成為第三紀許多古老植物的“避難所”和某些植物發生的“搖籃”,植被及其生境具有中亞熱帶——北亞熱帶過渡性質,植物成分豐富,有高等植物216科2 876種,其中包括51種瀕危種類,由于人為破壞較小,保護區擁有目前亞熱帶地區保存最完整、面積最大的原生性常綠闊葉林。
采用路線調查法結合臨時標準地調查法,對八大公山的絞股藍伴生群落進行常規群落學特征研究,在海拔1000~1550m之間、坡度25~50度、空氣濕度和土壤濕度較高的絞股藍分布點,設20個樣方,樣方大小2m×2m,記錄樣方內各物種名稱、株數、高度和主要生境數據,同時記錄能對絞股藍伴生群落構成蔭蔽影響的喬木及灌木層種類,群落中物種的重要值IV=相對多度+相對頻度+相對顯著度(鑒于群落中草本植物占絕大多數,以相對高度代表相對顯著度進行計算),群落多樣性測度采用Shannon-Weiner物種多樣性指數
均勻度指數E=H/InS,豐富度指數尺=(Js-1)/InN,式中pi為第i種的個體數Ni占所有物種個體數之和Ⅳ的比例,即pi=Nix/N,i=1,2,3,…,s,5為物種總數。
2結果與分析
2,1對絞股藍伴生群落具有遮蔭作用的植物構成
絞股藍喜陰濕,主要分布于林緣和灌叢、有散射光照、靠近水源的地方,對絞股藍伴生群落20個樣方中出現的、能對群落起蔭蔽作用的植物進行了統計,計有喬灌木42科54屬74種,表l列出了含1屬2種以上的14個科及在總樣方中出現頻度較高的15種遮蔭植物,這14個科所含的26屬46種分別占全部遮蔭植物總屬數的48,2%和總種數的62.2%,其中以薔薇科(6屬10種)和忍冬科(4屬5種)植物最多,在20個樣方中出現4次、頻度占20%以上的有15種植物,分屬于12個科,有4種為薔薇科植物,其中異葉榕、尾葉山茶和水馬桑在樣方中的出現頻度高達35.0%。
上述數據表明,絞股藍最適于生長于常綠落葉闊葉林下或林緣的較蔭蔽環境,周圍的遮蔭和供攀緣植物以薔薇科和忍冬科等植物為多,異葉榕、尾葉山茶和水馬桑等小喬木、灌木出現的機率大,莢蒾屬植物(Cladrastis)在四川和貴州,臘蓮繡球(Hydrangea strigosa)在四川的絞股藍伴生群落都有出現,是絞股藍的重要遮蔭灌木,以上這些主要的絞股藍遮蔭植物在一定程度上可作為絞股藍種群存在的指示植物,有助于野外絞股藍分布點的確立和資源評估。
2.2絞股藍伴生群落的科、屬組成
八大公山絞股藍伴生群落計有維管束植物47科86屬102種,其中蕨類植物3科6屬8種,雙子葉植物37科64屬77種,單子葉植物7科16屬17種,表2列出了含3屬3種以上相對占優勢的13科,它們共含的47屬占總屬數的54.7%,所含的57種占總種數的55.9%,在絞股藍的伴生植物中,極少有長大的灌木和喬木,絕大多數是草本,其中蓼科、傘形科、菊科、百合科等植物均有4屬5種以上,為群落中的優勢類群,其他科的屬種數目相應較少,蕨類植物中常見的為鱗毛蕨。
2.3 絞股藍伴生群落主要伴生種的重要值
八大公山絞股藍伴生群落共有102種植物,表3為20種主要伴生種的重要值,其中虎耳草科的綿毛金腰的重要值最大,達40.73,顯著大于其它物種,可以看作是群落中的優勢種,絞股藍次之,為30.95,重要值大于10.0的還有蕁麻科的冷水花和樓梯草、百合科的吉祥草以及禾本科的箬竹,以上6種植物的重要值之和為128.56,占整個群落重要值(300.00)的42.85%,重要值在10.0~3.0之間的物種有14種,其中蕨類占一定的位置,由于絞股藍伴生群落樣方設計面積較小,許多木本植物的莖基部沒有落在樣方之內,這些植物作為主要遮蔭植物和供攀援植物在表1中進行了分析,雖然有的木本植物幼苗仍處在樣方內,生長高度在1~2 m的水馬桑和異葉榕是群落內出現頻度較大的灌木,但在整體群落中的重要值仍較小,以上20種隸屬于14科,其重要值之和為197.12,占整個群落重要值的65.71%,優勢度明顯,是絞股藍的主要伴生種,重要值在3.0以下的物種還有82種,蕁麻科的冷水花在群落中占有重要的位置,它還出現于四川的絞股藍群落中,鴨兒芹在四川、箬竹在杭州、苔草屬在四川和杭州均伴生于絞股藍旁,說明這些植物是適應能力很強的廣布種,是絞般藍的密切伴生種,優勢種對整個群落生態系統的穩定具有控制性影響,在木本群落中如果把優勢種去除,就會導致群落性質和環境的變化,該原理也應適合于絞股監伴生群落,絞股藍的伴生種形態各不相同,但其生態學特性及對環境要求的差異性和互補性使各物種能夠相互兼容,互為對方提供良好的環境條件,形成一種互惠的關系,例如綿毛金腰的植株較矮,為陰地植物,同時作為淺根性草本,其改土作用及自肥能力差,但數量極多覆蓋率高,能為絞股藍提供濕潤的生境,而絞股藍的根狀莖入土相對較深,藤蔓攀緣較高,為耐陰植物,兩者在營養空間上正好互補,種間關系易協調,所以在絞股藍的保護和利用中,不僅要保護絞股藍種類,也要保護那些在群落中占重要地位的優勢種、伴生種和對群落有遮蔽作用的喬灌木植物,以維持絞股藍植物生活環境的穩定,有利于野生絞股藍資源的生存。
2.4絞股藍伴生群落的物種多樣性
物種多樣性是群落發展過程中的一個重要指標,是群落的種類、個體總數及均勻度的綜合概念,反映了群落組成和結構的變化,表4為八大公山絞股藍伴生群落的物種多樣性指數的統計,八大公山海拔高,氣溫偏低,空氣濕度和土壤含水量大,有利于常綠落葉闊葉喬木灌木層植物的發育,而抑制林下草本層植物的生長發育,絞股藍伴生群落多處于林緣,靠近水溝或濕地,樣地內物種數目多,豐富度大,物種多樣性指數也較高,但由于受遮蔭植物的影響,只有少數幾種特耐蔭的植物類群占據優勢地位,各物種之間的重要值差距大,使得均勻度偏低。
3小結
1)對八大公山絞股藍伴生群落具有遮蔭作用的喬、灌木以薔薇科和忍冬科等植物為多數,異葉榕、尾葉山茶和水馬桑等出現的頻度較高,它們一定程度上可作為絞股藍的指示植物。
2)絞股藍伴生群落中,以蓼科、傘形科、菊科和百合科種類較多,綿毛金腰是群落中的優勢種,絞股藍、冷水花、吉祥草、樓梯草和箬竹的重要值較高,伴生群落的物種多樣性指數較高,整個環境適于絞股藍的生長。