東莞市風水林功能多樣性研究

余雪貴 吳育璇

摘要：對東莞市風水林功能多樣性進行了研究，結果表明：東莞風水林功能多樣性分布比較均勻，多樣性波動較小，勻度指數(shù)E、香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'和辛普森指數(shù)D'變異系數(shù)分別為11.68%、11.68%、9.03%，群落功能比較穩(wěn)定。大多數(shù)群落生物因子與功能多樣性指標均有顯著性相關，僅有平均冠幅面積、平均樹高、最大樹高、枝下高與功能多樣性指標無顯著性相關。最大胸徑與功能多樣性指標的相關性最強，說明樣方中大樹對維持群落的功能多樣性發(fā)揮著很大作用，這強調(diào)了風水林保護要著重保護林中的大樹，有利于維持群落功能多樣性的穩(wěn)定。

關鍵詞：風水林;功能多樣性;平均胸徑;平均生物量

中圖分類號：S718.54

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）13-0027-03

1 引言

風水林是指人們受風水理論的影響.在路口、村后、庭院、寺廟以及墳墓周圍等與風水有關的地方所營建或封育、保護的森林[1，2]。相對于一般森林，風水林除了“風水保護”的含義外，同樣具備包括景觀觀賞、森林游憩和休閑娛樂在內(nèi)的一般森林所具有的重要功能[3]。由于數(shù)百年來被村民們刻意保護，村邊風水林保留了很多原始植被的特征，但同時又由于深受人類活動的干擾而與自然群落有一定差異[4]。群落功能多樣性是衡量群落功能特征的重要參數(shù)指標，在天然林應用比較廣泛，但在風水林中還較少研究，而風水林由于所處位置與人的關系尤為密切，既容易受到人為干擾，但又能為人提供優(yōu)質(zhì)的生態(tài)服務。因此，研究風水林的功能多樣性具有重要意義。東莞是工業(yè)化程度很高的城市.城市森林呈現(xiàn)出破碎化、斑塊化的特征，風水林是少量現(xiàn)存且具有較高生態(tài)效益的森林，研究風水林的功能多樣性特征，以期為風水林功能多樣性的發(fā)展、風水林的保護提供數(shù)據(jù)基礎和理論指導。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)概況

東莞市位于廣東省中南部，地處南亞熱帶.研究樣地位于東莞市中部的東坑鎮(zhèn)（23°0'9"～23。0'23"N，113°54'52"～113°55'9"E）。年平均氣溫22.1℃，年平均降水量1800 mm，4～9月為雨季，降雨量占全年的80%以上，并以臺風雨居多。地貌類型為低丘臺地，土壤為發(fā)育于花崗巖母質(zhì)的赤紅壤，土層較深厚。地帶性森林植被類型為季風常綠闊葉林.優(yōu)勢種類為殼斗科、樟科、山茶科、大戟科、桃金娘科、杜英科、山礬科、梧桐科等的一些種類[5～7]。

2.2 樣地調(diào)查

在風水林中設置5個400 m2的樣地（20 m×20 m），每個400m2劃分為4個10 m×10 m的基本樣方單元，總的樣地面積為2000 m2。調(diào)查的樣地信息指標有群落類型、群落高度、經(jīng)緯度、郁閉度等，群落指標有種名、胸徑（起測胸徑為1 cm）、樹高、枝下高、冠幅等。

2.3 數(shù)據(jù)處理和分析

單株立木材積求算公式為[8]：

V=6.01228×10-5D1.87550 H0.98496（1）

式（1）中：V為單株立木蓄積量（m3）;D為胸徑（cm）;H為樹高（m）。單株立木生物量求算公式為[9]：

BTREE_j=VTREE_j·DTREE_jBEFTREE_j（1+RTREE_j） （2）

式（2）中：BTREE_j為樹種j的單株立木生物量（t/株）;VTREE_j為樹種j的單株立木材積（m3/株）;DTREE_j為樹種j的基本木材密度（ t/m3），取0. 598;BEFTREE_j為樹種j的生物量擴展因子，用于將樹干材積轉化為林木地上生物量，取1.674;RTREE_j為樹種j的地下生物量/地上生物量之比，取0.261。

以上計算在Excel 2013中進行。

用植物性狀（草本、灌木、小喬木、喬木、大喬木）、平均胸徑、平均樹高、平均胸高斷面積、平均生物量、平均蓄積量、平均冠幅面積來表征群落物種的功能多樣性，均勻度指數(shù)E、香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'和辛普森指數(shù)D等功能多樣性指標在PC～ORD 7.0中進行。

對求得的功能多樣性指標進行做圖分析，用平均胸徑、平均樹高等影響因子與功能多樣性指標進行pearson相關性分析，以上做圖和分析在STATISTICA 10.0中進行。

3 結果與分析

3.1 群落功能多樣性分析

群落各樣方功能多樣性見圖1，功能多樣性指標中E表示均勻度指數(shù)，衡量群落中各樣方功能分布是否均勻，香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'和辛普森指數(shù)D'均用來表達群落中各樣方功能分布的多樣性。從圖1可以看出，各樣方均勻度指數(shù)E、香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'和辛普森指數(shù)D'在各樣方中的波動均較小，其數(shù)據(jù)范圍分別為：0.504～0.884、0.981～1. 72、0.491～0.787，變異系數(shù)分別為11.68%、11.68%、9.03%。樣方1的均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)均最低，說明樣方1的功能分布不均勻，功能多樣性較低。樣方19的均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)均最低，說明樣方19的功能分布比較均勻，功能多樣性較高。文用植物性狀、胸徑樹高等參數(shù)指標表征功能多樣性，因此，各樣方功能多樣性指標大小，反映了樣方植物性狀的豐富、胸徑、樹高、胸高斷面積、冠幅面積、蓄積量、生物量等參數(shù)指標的大小狀況。調(diào)查數(shù)據(jù)也說明了樣方1植物的胸徑、樹高、蓄積量等參數(shù)指標均較小.而樣方19的各個指標均較大。

3.2 群落功能多樣性影響因子分析

功能多樣性指標與平均胸徑斷面積、平均生物量等生物影響因子進行相關性分析，分析結果如表1所示，可以看出，平均胸高斷面積、平均生物量、平均胸徑、最大胸徑、平均蓄積量與3個多樣性指標均有顯著性相關，而平均冠幅面積、平均樹高、最大樹高、枝下高與3個多樣性指標均無顯著性相關。其中，與均勻度指數(shù)E、香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'和辛普森指數(shù)D'相關性最強的均是最大胸徑，說明樣方中最大胸徑的樹能對樣方的功能多樣性有較強的影響。均勻度指數(shù)E和香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'與生物影響因子的相關性較辛普森指數(shù)D'強。樣方平均冠幅、平均樹高對樣方功能多樣性無顯著性相關，這間接說明這兩者對群落功能多樣性影響很弱。總的來看，功能多樣性指標與生物影響因子相關性較強，而且比較一致。

4 結論與討論

風水林由于靠近人居住地，受到人為干擾較強，但同時為人類提供了豐富的生態(tài)效益。以植物性狀、胸徑、樹高等表征的風水林的群落功能多樣性，能較好地反映風水林群落的植物功能性狀。本研究地風水林群落植物功能多樣性分布比較均勻，多樣性變化較小，說明群落維持了穩(wěn)定的功能，林緣等地沒有因為受到較強的人為干擾而導致群落退化。 群落功能多樣性受到群落生物因子的影響顯著，相關性較強，除了平均冠幅、樹高等少數(shù)指標與功能多樣性指標無顯著性相關，其他多數(shù)相關性均顯著，間接說明群落功能多樣性指標能較好的反映群落的生物性質(zhì)特征。樣方最大胸徑與功能多樣性指標最強，說明樣方中最大樹在樣方中發(fā)揮著很強的功能作用，這說明風水林保護要著重對林中大樹的保護，這些大樹能有效的發(fā)揮群落的功能多樣性。

參考文獻：

[1]修小娟，孫紅梅，彭伯雄.中山市風水林主要建群樹種研究[J].廣東林業(yè)科技，2014（03）：52～57.

[2]廖宇紅，陳紅躍，王正，等.珠三角風水林植物群落研究及其在生態(tài)公益林建設中的應用價值[J].亞熱帶資源與環(huán)境學報，2008（2）：42～48.

[3]張西林.村落風水林休閑游憩開發(fā)[J].福建林業(yè)科技，2013（3）：213～216.

[4]林國俊，馬磊，吳林芳，等.廣州市風水林群落空間異質(zhì)件及其對區(qū)域物種多樣性的貢獻[J].熱帶亞熱帶植物學報，2013（2）：168～174.