廣東省清新白灣自然保護區石灰巖地區植物組成及多樣性

賈薪玉 溫偉良 張方友 韋美滿 袁 丹 余圣斌

（1廣東清新白灣省級自然保護區管理處，廣東清新 511800；2清遠市清城區人力資源和社會保障局，廣東清遠 511500）

清新白灣自然保護區是廣東省石灰巖山地植被演替和生態環境恢復的重要基地，是石灰巖森林生態系統的典型代表，具有較高的保護價值［1］。但是石灰巖的生態系統十分脆弱，一旦被破壞，就很難恢復［2］。石灰巖的風化成土速率十分緩慢，多數石灰性土壤植被稀少，特別在人為活動頻繁地區，天然植被破壞嚴重，封山育林的自然植被恢復時間很長，森林培育的難度極高［3］。因此，研究石灰巖地區的植物組成及多樣性，對保護石灰巖生態系統具有重要意義。

在生物多樣性中，植物多樣性是生態系統穩定性的基礎，是森林植被恢復重建的指導性理論。其中，群落植物物種多樣性是研究群落結構和功能的重要指標。研究植物群落的物種多樣性，對深入了解群落的組成、結構、功能、演替動態和群落的穩定性具有重要意義［4］。本研究對植被多樣性的分析將為清新白灣自然保護區的植被保護和科研工作的開展提供科學依據。

1 研究內容與方法

1.1 研究地概況 研究區位于廣東省清遠市清新白灣自然保護區，保護區位于廣東省中部偏北區域，處在清新區北部。保護區的西北部與陽山縣接壤，東北部與英德市相連，南部為石潭鎮。地理坐標為東經E112°41′～112°48′，N24°12′～24°18′，總面積為7219.1hm2。保護區內以峰林、洼地等石灰巖地貌最為發育，為典型的巖溶地貌，亦稱喀斯特地貌。氣候特征主要表現為：光熱充足，雨量豐沛，雨熱同季，夏季炎熱高溫多雨，冬季霜凍寒潮較多，強對流天氣較頻繁。多年平均氣溫為20.2℃，平均降水量為1800～2000mm［1］。

1.2 研究方法 根據《自然保護區生物多樣性調查與監測技術規范（維管植物部分）》，2015年12月中下旬，在清新白灣自然保護區內（位于清新區石潭鎮北安村，E112°47′43″，N24°16′13″）設置1200㎡固定樣地，采用10m×10m網格法進行樣方調查。記錄每個樣方內的所有喬木（胸徑DHB≥1cm）、能測量胸徑的直立灌木、木質藤本等木本植物（簡稱“喬木層”）的種名、胸徑、樹高等。另外，在每個樣方中設置2m×2m的小樣方1個，調查胸徑1cm以下的小喬木、不能測量胸徑的叢狀灌木、木質藤本和草質藤本與草本植物（簡稱下木草本層，下木草本層劃分為灌木層和草本層）。

1.3 重要值計算 參照李俊清［5］的方法計算群落各層的重要值。計算公式如下：

喬木層重要值（IV）=相對多度（RA）+相對頻度（RF）+相對顯著度（RD）；

灌木層重要值（IV）=相對多度（RA）+相對頻度（RF）；

草本層重要值（IV）=相對蓋度（RC）+相對頻度（RF）

其中，相對多度（RA）=（某一物種個體數/全部物種個體數）×100；相對頻度（RF）=（某一物種的頻度/所有物種的頻度總和）×100；相對顯著度（RD）=（某個樹種的胸高斷面積/全部樹種的總胸高斷面積）×100；相對蓋度（RC）=（某個物種的蓋度/所有物種的總蓋度）×100。

1.4 多樣性和均勻度指數計算 采用Margale豐富度指數［6］、Simpson優勢度指數［6］、Shannon-Wiener指數［7］和Pielou均勻度指數［8］來分析林下植被的結構。計算公式如下：

式中，N為所有種的個體總數，S為物種數目，Pi為物種i的個體數占群落中全部個體數的比例，ni為第i種的個體數。

2 結果與分析

2.1 植物種類組成 據1200㎡固定樣地調查統計，維管束植物共57種，隸屬于41科50屬，其中蕨類植物7科7屬7種；被子植物50種，隸屬于34科43屬；依恩格勒系統，被子植物可劃分為單子葉植物和雙子葉植物，分別有5科5屬7種和29科38屬43種（表1）。

表1 清新白灣自然保護區石灰巖地區維管植物統計

2.2 不同層次優勢種分析

2.2.1 喬木層優勢種 在調查樣地中，共記錄喬木層樹種31個，重要值排在前10位的見表2，均大于8%。其中，香葉樹的重要值最大，達到128.18%，其相對密度、相對頻度和相對顯著度均較高，說明香葉樹在群落中占絕對的優勢，起建群種的作用。另外，對葉榕的重要值排第2，但其相對顯著度不高，反映該種數量較豐富但個體直徑較小。大管、印度雞血藤和八角楓都有較高的重要值。此外，棠梨的重要值是9.04%，相對密度和相對頻度比較低，但是相對顯著度達到6.97%，說明該種在群落中的優勢度不明顯，但是個體的直徑較大。

表2 清新白灣自然保護區石灰巖地區喬木層優勢種及其重要值

物種 相對密度相對頻度相對顯著度 重要值舶梨榕Ficus pyriformis Hook.et Arn.山檨葉泡花樹Meliosma thorelii Lecomte 2.2240.046.26 2.222.670.895.78

2.2.2 灌木層優勢種 在調查樣方中，灌木層重要值排名前10位的優勢種見表3。其中，對葉榕的重要值最大，胡頹子次之。香葉樹分布也較多，另外舶梨榕、牛耳楓、小蠟、簕欓花椒、石巖楓和苧麻的相對多度、相對頻度和重要值一樣，說明他們在群落中的豐富度和重要性一樣。

表3 清新白灣自然保護區石灰巖地區灌木層優勢種重要值

2.2.3 草本層優勢種重要值 在調查樣方中，草本層重要值排名前5位的優勢種見表4，依次為蔓生莠竹、山蒟、珍珠茅、漿果苔草和茜草，其均為草本植物。

表4 清新白灣自然保護區石灰巖地區草本層優勢種重要值

2.3 不同層次物種多樣性 物種多樣性分析結果表明（表5），清新白灣自然保護區石灰巖地區草本層的物種豐富度最大，喬木最小，不同層次的植物豐富度指數表現出草本層＞灌木層＞喬木層；Simpson指數表現出灌木層＞喬木層＞草本層；Shannon指數表現出灌木層＞喬木層＞草本層；均勻度指數表現出灌木層表現出灌木層＞草本層＞喬木層。

表5 清新白灣自然保護區石灰巖地區不同層次物種多樣性比較

3 結論與討論

（1）在調查樣方中共記錄維管植物41科50屬57種，相比其他保護區植物種類較少，一是因為此次調查面積小；二是由于石灰巖地區生態環境惡劣，土層淺薄，蓄水保水能力差，地面十分干旱，不利于植物生長，影響了植被多樣性。

（2）喬木層優勢種有香葉樹、對葉榕、大管、印度雞血藤和八角楓等；灌木層優勢種有對葉榕、胡頹子、印度雞血藤、香葉樹和舶梨榕等；草本層優勢種為蔓生莠竹、山蒟和珍珠茅等。在喬木層和灌木層的優勢種均出現的植物種類有：香葉樹、對葉榕、印度雞血藤、胡頹子、牛耳楓、小蠟和舶梨榕，反映了該次生林群落結構相對穩定，有持續更新能力

（3）任豆是華南石灰巖地區的特有種，為國家Ⅱ級重點保護物種。吳永彬等［9］報道任豆在粵北石灰巖山地生長適應性強，早期生長快速；敖惠修等［10］報道任豆適合在石灰土上生長，萌生力強，生長迅速，根系發達，耐干旱和土壤瘠薄，具有較高的經濟價值；任豆野生群落是清新白灣自然保護區主要保護的植物資源之一，但在此次樣方調查中未發現有任豆樹或者任豆苗，這說明在該保護區內任豆分布不平衡，造成這種現象的原因還有待研究。