福建清流鄂西紅豆人工林群落調查與物種多樣性初步研究

楊漢唐

摘要：通過樣地調查法研究了福建清流鄂西紅豆人工林群落植物組成與物種多樣性。結果表明：清流鄂西紅豆人工林群落共有維管束植物的數量為21科36種，其中喬木層樹種有6科9種、灌木層樹種有16科24種、草本層物種有5科5種。研究表明：清流鄂西紅豆（Orosia hosiei Hemsl）人工林群落是以鄂西紅豆為建群種，苦櫧（Castanopsis sclerophylla） +擬赤楊（Alniphyllum fortunei） +楓香（Liquidambar formosana）為優勢種的群落。清流鄂西紅豆人工林群落不同層次的多樣性指數、豐富度指數、均勻度指數均表現為灌木層>喬木層>草本層，而優勢度指數為喬木層（0.878）>灌木層（0.813）>草本層（0.246）。

關鍵詞：鄂西紅豆；人工林；群落；物種多樣性；清流

中圖分類號：S521文獻標識碼：B文章編號：1674—9944（2014）09—0075—03

1引言

鄂西紅豆（Ormosia hosiei Hemsl）為國家二級保護樹種，又稱作紅豆樹、花梨木等[1]，而清流當地稱之為牛屎材，是蝶形花科紅豆樹屬，半常綠喬木。清流縣拔口國有林場1977年種植50畝鄂西紅豆[2]，經過36年生長該片鄂西紅豆林長勢良好，已充分表現出很強的環境適應性。根據樣地調查統計，鄂西紅豆樹平均胸徑192cm，平均樹高143m，平均畝蓄積106m3。該地塊地處偏僻，種植5年后沒有任何撫育措施，人為干擾少，加上水肥條件好，該片鄂西紅豆林儼然像天然闊葉林。本文對該片鄂西紅豆林群落植物種類與物種多樣性進行初步研究，以揭示清流鄂西紅豆人工林群落物種構成與多樣性特征，為清流大力發展鄂西紅豆種植提供科學的理論參考。

2研究方法

2.1試驗地情況

試驗地為馬面山，位于清流縣拔口國有林場場部工區部2林班6 大班 3、4、6 小班，東經116°50′04″，北緯26°34′58″，山凹、坡下部，暗紅土壤，土層厚，附近有溪流，水肥條件優越[2]，立地質量1級，屬中亞熱帶氣候。該林分于1977年造林，在1977年、1978年每年全面鋤草2次，1979～1982年每年全面鋤草1次，1983年林分郁閉后至今沒有采取任何撫育及間伐等營林措施。

2.2樣地設置和調查方法

在綜合踏查的前提下，在清流鄂西紅豆人工林群落典型地段內采用相鄰格子法連續設立6個20m×20m樣方，對樣方內喬木層（樹高大于5m的喬木和灌木）進行調查，并且登記喬木層內各樹種的種類、樹高、枝下高、胸徑等。每個樣方內再劃置5個2m×2m的和5個1m×1m小樣方，并記錄其灌木層（樹高小于5m的喬木和灌木）、草本層植物的數量及種類、樹高或株高。

2.3物種重要值測定

清流鄂西紅豆人工林群落中喬木層重要值、灌木層重要值以及草本層重要值進行單獨統計[3～5]。頻度就是某種物種在小樣方出現的百分數，即頻度=某種物種出現的樣方數量總和/全部樣方數量之和）×100。相對密度=（某層某種物種的個體總數/同一層物種個體數量的總和）×100；相對頻度=（某層某一種物種的頻度/所有同一層次物種的頻度總和）×100；喬木層相對優勢度=（某一種喬木層植物的材積總和/喬木層所有植物材積總和）×100；灌木層、草本層相對優勢度=（某一種灌木層、草本層植物的蓋度總和/灌木層、草本層所有植物蓋度總和）×100。喬木層的重要值=（喬木層相對密度+相喬木層相對優勢度+喬木層相對頻度）×100/3；灌木層、草本層的重要值=（灌木層、草本層相對密度+灌木層、草本層相對優勢度+灌木層、草本層相對頻度）×100/3。

2.4物種多樣性測定

豐富度指數選用Margalef指數：MD=（S-1）/InN；多樣性指數選用Shannon-Wiener指數：H=∑S1i=1（PiInPi）；優勢度指數選用Simoson指數：D=1-∑n1i=1（P2i）；均勻度指數選用Pielou指數：Js=-H′/InS。以上公式中Pi=Ni/N，Ni為某一物種i的數量或重要值；N為某一物種i所在樣方的全部物種的數量或重要值之和；S為某一物種i所在樣方的全部物種的總數。

3結果與分析

3.1鄂西紅豆人工林群落喬木層樹種構成及主要特征值

清流鄂西紅豆人工林群落在喬木層中共有9個樹種，分屬6個科。前5名重要值大小次序為：鄂西紅豆（4186）>苦櫧（Castanopsis sclerophylla）（1683）>擬赤楊（Alniphyllum fortunei）（1015）>楓香（Liquidambar formosana）（844）>甜櫧（Castanopsis eyrei）（533）。其喬木層樹種有2種類型：鄂西紅豆+苦櫧+擬赤楊+楓香類型和鄂西紅豆+栲樹（Castanopsis fargesii）+酸棗（Choerospondias axitlaris）類型。

在同一植物群落中某物種占據絕對優勢，其重要值在群落也就最大，其在群落中利用生境資源的能力也最強[6]。從表1可知，鄂西紅豆重要值最大，說明其在群落中利用生境資源的能力也最強，凸顯出其在群落中占據絕對優勢。同時根據其他樹種的重要值大小，表明苦櫧、擬赤楊、楓香和鄂西紅豆可以形成不但共生還競爭的穩定群落。在群落喬木層中苦櫧、擬赤楊、楓香和鄂西紅豆這4個樹種占有絕對優勢，是群落的重要共建種。

3.2鄂西紅豆人工林群落灌木層樹種構成及主要特征值

由表2可知，清流鄂西紅豆人工林群落在灌木層中植物數量與種類最多，共有15科23種。前5名重要值大小次序：苦櫧（1785）>擬赤楊（1101）>楓香（853）>鄂西紅豆（793）>檵木（Loropetalun chinense）（668）>甜櫧（652）。endprint

由于清流鄂西紅豆人工林群落喬木層中的鄂西紅豆、苦櫧、擬赤楊、楓香樹冠高度郁閉，抑制了灌木層中的各樹種的生長和分化；因此并未出現明顯分化的優勢樹種。但是在上層喬木層中的4個優勢樹種的幼樹的重要值在灌木層中還是位于前4位，說明鄂西紅豆、苦櫧、擬赤楊、楓香的共生群體是鄂西紅豆人工林群落自然演替必然趨勢。

3.3鄂西紅豆人工林群落草本層植物構成及其主要特征值

由表3可知，草本層植物種類5種隸屬5個科，在鄂西紅豆人工林群落中最少。草本層重要值排列為狗脊蕨（Woodwardia japonica） （75.54）> 福建土砂仁（Alpinia japonica）（10.33）> 觀音座蓮 （Anglopteris fokiensis）（7.83）>芒萁骨（Dicranopteris dichotoma） （5.20）。狗脊蕨重要值最大，有明顯的絕對優勢； 觀音座蓮、福建土砂仁、芒萁骨、五節芒（Miscanthus floridulus）數量較少。草本層的植物密度遠小于灌木層植物密度，從中可以看出鄂西紅豆人工林群落灌木層植物的絕對優勢抑制了草本層的植物群落發展。

3.4鄂西紅豆人工林群落物種多樣性

由從表4看出，清流鄂西紅豆人工林群落不同層次的多樣性指數為灌木層（3.2460> 喬木層（2.328）> 草本層（0.877），與各層物種數量多少一致；豐富度指數為灌木層（8.257）> 喬木層（7.158）> 草本層（3.452）；均勻度指數表現為灌木層（0.912）> 喬木層（0.868）>草本層（0.283）；而優勢度指數為喬木層（0.878）>灌木層（0.813）>草本層（0.246）。這表明灌木層物種最豐富，喬木層物種最優勢。清流鄂西紅豆人工林群落喬木層、灌木層、草本層的植物多樣性符合清流天然闊葉林群落的特點。

表4清流鄂西紅豆人工林群落各層次物種多樣性指數

層次1多樣性指數1豐富度指數1均勻度指數1優勢度指數喬木層12.32817.15810.86810.878灌木層13.24618.25710.91210.813草本層10.87713.45210.28310.246

4結語

（1）清流鄂西紅豆人工林群落共有維管束植物的數量為21個科36個種；其中喬木層樹種較少，有6個科10個種；灌木層中植物數量最多、種類最豐富，有16個科24個種；草本層植物數量最小、種類最少，只有5個科5個種。

（2）清流鄂西紅豆人工林群落喬木層主要有2種類型：鄂西紅豆+苦櫧+擬赤楊+楓香類型和鄂西紅豆+栲樹+酸棗-類型。另外群落結構類型有2種：一是鄂西紅豆+苦櫧+狗脊蕨的群叢，是以鄂西紅豆為優勢樹種，伴生物種以苦櫧、擬赤楊、楓香、狗脊蕨等為主的群落；二是鄂西紅豆+酸棗+福建土砂仁群叢，是以鄂西紅豆為優勢樹種，伴生以栲樹、酸棗、福建土砂仁等物種為主的群落。在清流鄂西紅豆人工林群落中鄂西紅豆處于喬木層的上層木，說明其具有很強的競爭力。鄂西紅豆、苦櫧、擬赤楊、楓香等共生群體是鄂西紅豆人工林群落的演替趨勢。楓香在鄂西紅豆人工林群落中生長良好，這與楓香是清流的優良鄉土樹種有關。

（3）由于林分已30年無人為干擾，清流鄂西紅豆人工林群落中喬木層和灌木層的物種發達，而受壓抑的草本層的發育很差。不同層次的多樣性指數、豐富度指數、均勻度指數均多表現為灌木層> 喬木層>草本層，而優勢度指數為喬木層（0.878）>灌木層（0.813）>草本層（0.246）。多樣性指數表明，鄂西紅豆人工林群落植物多樣性為灌木層> 喬木層> 草本層，與各層物種數量多少一致。

（4）在揭示清流鄂西紅豆人工林群落與環境關系及發展演替方向，有待今后進一步探討。

參考文獻：

[1] 鄭天漢.鄂西紅豆老林分的群落特征[J].亞熱帶農業研究，2007（2）.

[2] 羅榮忠.清流縣紅豆樹人工林生長特性調查研究[J].綠色科技，2013（11）.

[3] 莫惠芝.增城市小樓西境村風水林植物多樣性的保護與利用[J].廣東農業科學，2011（24）.

[4] 錢蓮文.長苞鐵杉林林隙內外群落多樣性及穩定性[J].福建林學院學報，2008（3）.

[5] 石慧.秦嶺華北落葉松人工林群落結構及物種多樣性[J].安徽農學通報，2008（14）.

[6] 東北林學院.森林生態學[M].北京：中國林業出版社，1991：85～89.endprint

由于清流鄂西紅豆人工林群落喬木層中的鄂西紅豆、苦櫧、擬赤楊、楓香樹冠高度郁閉，抑制了灌木層中的各樹種的生長和分化；因此并未出現明顯分化的優勢樹種。但是在上層喬木層中的4個優勢樹種的幼樹的重要值在灌木層中還是位于前4位，說明鄂西紅豆、苦櫧、擬赤楊、楓香的共生群體是鄂西紅豆人工林群落自然演替必然趨勢。

3.3鄂西紅豆人工林群落草本層植物構成及其主要特征值

由表3可知，草本層植物種類5種隸屬5個科，在鄂西紅豆人工林群落中最少。草本層重要值排列為狗脊蕨（Woodwardia japonica） （75.54）> 福建土砂仁（Alpinia japonica）（10.33）> 觀音座蓮 （Anglopteris fokiensis）（7.83）>芒萁骨（Dicranopteris dichotoma） （5.20）。狗脊蕨重要值最大，有明顯的絕對優勢； 觀音座蓮、福建土砂仁、芒萁骨、五節芒（Miscanthus floridulus）數量較少。草本層的植物密度遠小于灌木層植物密度，從中可以看出鄂西紅豆人工林群落灌木層植物的絕對優勢抑制了草本層的植物群落發展。

3.4鄂西紅豆人工林群落物種多樣性

由從表4看出，清流鄂西紅豆人工林群落不同層次的多樣性指數為灌木層（3.2460> 喬木層（2.328）> 草本層（0.877），與各層物種數量多少一致；豐富度指數為灌木層（8.257）> 喬木層（7.158）> 草本層（3.452）；均勻度指數表現為灌木層（0.912）> 喬木層（0.868）>草本層（0.283）；而優勢度指數為喬木層（0.878）>灌木層（0.813）>草本層（0.246）。這表明灌木層物種最豐富，喬木層物種最優勢。清流鄂西紅豆人工林群落喬木層、灌木層、草本層的植物多樣性符合清流天然闊葉林群落的特點。

表4清流鄂西紅豆人工林群落各層次物種多樣性指數

層次1多樣性指數1豐富度指數1均勻度指數1優勢度指數喬木層12.32817.15810.86810.878灌木層13.24618.25710.91210.813草本層10.87713.45210.28310.246

4結語

（1）清流鄂西紅豆人工林群落共有維管束植物的數量為21個科36個種；其中喬木層樹種較少，有6個科10個種；灌木層中植物數量最多、種類最豐富，有16個科24個種；草本層植物數量最小、種類最少，只有5個科5個種。

（2）清流鄂西紅豆人工林群落喬木層主要有2種類型：鄂西紅豆+苦櫧+擬赤楊+楓香類型和鄂西紅豆+栲樹+酸棗-類型。另外群落結構類型有2種：一是鄂西紅豆+苦櫧+狗脊蕨的群叢，是以鄂西紅豆為優勢樹種，伴生物種以苦櫧、擬赤楊、楓香、狗脊蕨等為主的群落；二是鄂西紅豆+酸棗+福建土砂仁群叢，是以鄂西紅豆為優勢樹種，伴生以栲樹、酸棗、福建土砂仁等物種為主的群落。在清流鄂西紅豆人工林群落中鄂西紅豆處于喬木層的上層木，說明其具有很強的競爭力。鄂西紅豆、苦櫧、擬赤楊、楓香等共生群體是鄂西紅豆人工林群落的演替趨勢。楓香在鄂西紅豆人工林群落中生長良好，這與楓香是清流的優良鄉土樹種有關。

（3）由于林分已30年無人為干擾，清流鄂西紅豆人工林群落中喬木層和灌木層的物種發達，而受壓抑的草本層的發育很差。不同層次的多樣性指數、豐富度指數、均勻度指數均多表現為灌木層> 喬木層>草本層，而優勢度指數為喬木層（0.878）>灌木層（0.813）>草本層（0.246）。多樣性指數表明，鄂西紅豆人工林群落植物多樣性為灌木層> 喬木層> 草本層，與各層物種數量多少一致。

（4）在揭示清流鄂西紅豆人工林群落與環境關系及發展演替方向，有待今后進一步探討。

參考文獻：

[1] 鄭天漢.鄂西紅豆老林分的群落特征[J].亞熱帶農業研究，2007（2）.

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[4] 錢蓮文.長苞鐵杉林林隙內外群落多樣性及穩定性[J].福建林學院學報，2008（3）.

[5] 石慧.秦嶺華北落葉松人工林群落結構及物種多樣性[J].安徽農學通報，2008（14）.

[6] 東北林學院.森林生態學[M].北京：中國林業出版社，1991：85～89.endprint

由于清流鄂西紅豆人工林群落喬木層中的鄂西紅豆、苦櫧、擬赤楊、楓香樹冠高度郁閉，抑制了灌木層中的各樹種的生長和分化；因此并未出現明顯分化的優勢樹種。但是在上層喬木層中的4個優勢樹種的幼樹的重要值在灌木層中還是位于前4位，說明鄂西紅豆、苦櫧、擬赤楊、楓香的共生群體是鄂西紅豆人工林群落自然演替必然趨勢。

3.3鄂西紅豆人工林群落草本層植物構成及其主要特征值

由表3可知，草本層植物種類5種隸屬5個科，在鄂西紅豆人工林群落中最少。草本層重要值排列為狗脊蕨（Woodwardia japonica） （75.54）> 福建土砂仁（Alpinia japonica）（10.33）> 觀音座蓮 （Anglopteris fokiensis）（7.83）>芒萁骨（Dicranopteris dichotoma） （5.20）。狗脊蕨重要值最大，有明顯的絕對優勢； 觀音座蓮、福建土砂仁、芒萁骨、五節芒（Miscanthus floridulus）數量較少。草本層的植物密度遠小于灌木層植物密度，從中可以看出鄂西紅豆人工林群落灌木層植物的絕對優勢抑制了草本層的植物群落發展。

3.4鄂西紅豆人工林群落物種多樣性

由從表4看出，清流鄂西紅豆人工林群落不同層次的多樣性指數為灌木層（3.2460> 喬木層（2.328）> 草本層（0.877），與各層物種數量多少一致；豐富度指數為灌木層（8.257）> 喬木層（7.158）> 草本層（3.452）；均勻度指數表現為灌木層（0.912）> 喬木層（0.868）>草本層（0.283）；而優勢度指數為喬木層（0.878）>灌木層（0.813）>草本層（0.246）。這表明灌木層物種最豐富，喬木層物種最優勢。清流鄂西紅豆人工林群落喬木層、灌木層、草本層的植物多樣性符合清流天然闊葉林群落的特點。

表4清流鄂西紅豆人工林群落各層次物種多樣性指數

層次1多樣性指數1豐富度指數1均勻度指數1優勢度指數喬木層12.32817.15810.86810.878灌木層13.24618.25710.91210.813草本層10.87713.45210.28310.246

4結語

（1）清流鄂西紅豆人工林群落共有維管束植物的數量為21個科36個種；其中喬木層樹種較少，有6個科10個種；灌木層中植物數量最多、種類最豐富，有16個科24個種；草本層植物數量最小、種類最少，只有5個科5個種。

（2）清流鄂西紅豆人工林群落喬木層主要有2種類型：鄂西紅豆+苦櫧+擬赤楊+楓香類型和鄂西紅豆+栲樹+酸棗-類型。另外群落結構類型有2種：一是鄂西紅豆+苦櫧+狗脊蕨的群叢，是以鄂西紅豆為優勢樹種，伴生物種以苦櫧、擬赤楊、楓香、狗脊蕨等為主的群落；二是鄂西紅豆+酸棗+福建土砂仁群叢，是以鄂西紅豆為優勢樹種，伴生以栲樹、酸棗、福建土砂仁等物種為主的群落。在清流鄂西紅豆人工林群落中鄂西紅豆處于喬木層的上層木，說明其具有很強的競爭力。鄂西紅豆、苦櫧、擬赤楊、楓香等共生群體是鄂西紅豆人工林群落的演替趨勢。楓香在鄂西紅豆人工林群落中生長良好，這與楓香是清流的優良鄉土樹種有關。

（3）由于林分已30年無人為干擾，清流鄂西紅豆人工林群落中喬木層和灌木層的物種發達，而受壓抑的草本層的發育很差。不同層次的多樣性指數、豐富度指數、均勻度指數均多表現為灌木層> 喬木層>草本層，而優勢度指數為喬木層（0.878）>灌木層（0.813）>草本層（0.246）。多樣性指數表明，鄂西紅豆人工林群落植物多樣性為灌木層> 喬木層> 草本層，與各層物種數量多少一致。

（4）在揭示清流鄂西紅豆人工林群落與環境關系及發展演替方向，有待今后進一步探討。

參考文獻：

[1] 鄭天漢.鄂西紅豆老林分的群落特征[J].亞熱帶農業研究，2007（2）.

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[5] 石慧.秦嶺華北落葉松人工林群落結構及物種多樣性[J].安徽農學通報，2008（14）.

[6] 東北林學院.森林生態學[M].北京：中國林業出版社，1991：85～89.endprint