武夷山黃溪洲常綠闊葉林植物多樣性及群落結構特征

黃雍容 林捷 黃石德

摘要：采用相鄰格子法，對武夷山黃溪洲常綠闊葉林植物多樣性進行調查，分析該群落植物組成及群落植物多樣性。結果表明：該群落分層明顯，草本層和層間植物種數較少，調查樣地內共有維管植物41科63屬116種，喬木層、灌木層和草本層分別有39、66和11種。喬木層重要值排名前5的植物為少葉黃杞（Engelhardtia fenzlii）、甜櫧（Castanopsis eyrei）、赤楠（Syzygium buxifolium）、米櫧（Castanopsis carlesii）和小葉青岡（Cyclobalanopsis myrsinifolia）;灌木層重要值前5位的植物為箬竹（Indocalamus tessellatus）、少葉黃杞、黃丹木姜子（Litsea elongata）、赤楠和絨毛潤楠（Machilus velutina）;草本層重要值前5的植物為里白（Hicriopteris glauca）、狗脊（Woodwardia japonica）、常春油麻藤（Mucuna sempervirens）、莎草蕨（Schizaea digitata）和長序璉珠藤（Alyxia yunkuniana）。灌木層數量、多樣性指數和豐富度指數均居首位;喬木層和灌木層優勢種突出，植物種分布不均勻;草本層植物種數少，均勻度指數最大。

關鍵詞：武夷山;常綠闊葉林;植種多樣性;群落特征

Abstract： The species composition and diversity of evergreen broad-leaved forest in Huangxizhou area of Wuyi Mountain was investigated by contiguous grid quadrat method. The result showed that the community stratification was obvious，there are 116 vascular plant species within sample square， belonging to 63 genera and 41 families， 39，66 and 11 species in tree， shrub and herb layers，respectively. The diversity results showed that the number， diversity index and richness index of shrub layer were the largest. The dominant species in tree layer and shrub layer were prominent， and the species distribution were uneven. The herb layer has few species and the evenness index was the largest.

Key words： Wuyi Mountain;Community characteristics;Species diversity

武夷山國家自然保護區是世界生物多樣性保護的重要地區，其完整保存著中亞熱帶同緯度帶面積最大、最典型的原生性森林生態系統[1，2]。武夷山由于特殊的地理位置和良好的生態環境，為野生動植物生存提供良好棲息地，其物種數量豐富，已查明記錄在冊的物種數達1.1 萬種[3]。武夷山為生態學研究工作的開展提供了理想場所，近幾十年來，學者們分別從物種多樣性、群落結構、物質循環、能量流動、生態價值評價和氣候變化等方面開展各種研究[4-11]。多數研究對象較單一，且多集中于某一區域范圍內。生物多樣性是個長期動態研究過程[12-14]，其豐富度受氣候變化和極端氣候的影響顯著[15]。本項目組依托武夷山亞熱帶森林生態定位研究站在武夷山保護區長期開展生物多樣性、森林水文、森林氣象、森林土壤等方面綜合研究。方燕鴻[6]2005年對黃溪洲固定大樣地進行過植物群落調查，時隔10余年，課題組2017年底對該固定樣地甜櫧群落再次進行調查，將兩期調查結果進行比對，以期為下一步的研究提供基礎數據，為武夷山植被多樣性保護措施的制定提供科學依據。

1 材料與方法

1.1試驗地概況

武夷山保護區位于福建省西北部，總面積56527 hm2，屬中亞熱帶季風氣候，月平均氣溫18.3℃，年均降水量1600 mm-2200 mm，年相對濕度78%～84%，無霜期253～272 d[16]。其地質地貌屬于紅色砂礫巖分布區，地層構造為中生代白堊紀，是第三紀系沉積的赤石群碎屑巖地層。

試驗地（27°32′—27°55′N;117°24′—118°02′E）位于武夷山保護區的黃溪洲自然村，海拔700m，喬木層主要樹種有少葉黃杞（Engelhardtia fenzlii）、赤楠（Syzygium buxifolium）、甜櫧（Castanopsis eyrei）等，是典型的中亞熱帶常綠闊葉林，其群落的結構較復雜，喬木層、灌木層和草本次分層明顯，有一定數量的層間植物。

1.2 調查方法

在野外踏查的基礎上，于2017年9月在武夷山自然保護區海拔高度700～800 m的位置，選取位于山地陽坡的常綠闊葉林，采用相鄰格子法，設置10 m×10 m的樣地12塊，總面積1200 m2，記錄樣地經緯度、海拔、坡向、坡度、土壤等生境因子的信息。喬木層采用每木檢尺方法調查，記錄胸徑>4 cm喬木植物的種名、胸徑、冠幅、枝下高和樹高等信息。采用對角線采樣法，每個樣方內于兩個對角和中央共設2 m×2 m的林下植被樣方3個，共36個灌木樣方。記錄下樣方內灌木植被的種類、數量、平均地徑、平均高度和平均冠幅。在每個灌木樣方內設置1m×1m的小樣方1個，共36個草本樣方，進行草本層植被調查，記錄下草本植物的種類、數量和平均蓋度。

1.3計算方法

1.3.1植物群落重要值計算

喬木層重要值（%）=相對密度+相對頻度+相對優勢度

灌木層、草本層重要值（%）=相對密度+相對頻度+相對投影蓋度[17]

1.3.2 物種多樣性計算方法

本文采用Shannon-Weiner 多樣性指數H、Simpson 生態優勢度指數D、Pielou均勻度指數JSW和Margalef豐富度指數Dmg對植物群落多樣性進行分析。[17]

Shannon-Weiner （多樣性指數）： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 公式（1）

Simpson指數（優勢度指數）： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 公式（2）

Pielou指數（均勻度指數）： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?公式（3）

Margalef（豐富度指數）： ?; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?公式（4）

其中，Ni為種i 的個體數，N為群落中全部物種的個體數。S為物種數目，Pi為屬于種i 的個體在全部個體中的比例

2 結果與分析

2.1武夷山甜櫧林群落各層次物種組成特征

樣地內喬木層、灌木層和草本層分層明顯，郁閉度較大，在調查樣地內共有維管植物41科63屬117種，喬木層、灌木層和草本層分別有39、66和11種（表1）。多于方燕鴻[6]調查結果（28科44屬80種），這與調查樣地的設置方法有關：本研究采用相鄰格子法，而方燕鴻采用的是不連續設置養分法。

由表1可知，重要值累積>50%的樹種從大到小依次為少葉黃杞、甜櫧、赤楠、米櫧和小葉青岡，共5種。在武夷山常綠闊葉林群落喬木層中出現的主要樹種有97株，以赤楠單株數量最大;少葉黃杞26株，占總株數的26.8%，居第2位，其平均胸徑為16.03 cm，其重要值、相對頻度和相對優勢度均居群落之首。少葉黃杞為該群落的優勢樹種，緊接著依次為甜櫧、赤楠、米櫧和小葉青岡，其中甜櫧的相對優勢度與少葉黃杞差別不大。

由表1可知，灌木層種類豐富，按重要值排序，累積>50%的植物有箬竹、少葉黃杞、黃丹木姜子、赤楠、絨毛潤楠、彎尖杜鵑和細枝柃，共7種。灌木層以箬竹和少葉黃杞為優勢種，其余5種為次優勢種。層間植物有菝葜、網脈葉酸藤果、長序璉珠藤和常春油麻藤等。草本層種類較少，以蕨類植物居多，按重要值排序，累積>50%的植物分別是里白、狗脊和莎草蕨，共3種。其中里白為草本層的絕對優勢種，狗脊、常春油麻藤、莎草蕨為次優勢種。

2.2武夷山甜櫧林群落物種多樣性分析

由表2可知，灌木層的物種數量、多樣性指數（H）和豐富度指數（Dmg）最大;喬木層優勢度指數（D）較大，與灌木層差別不明顯，表明該樣地喬木層和灌木層優勢種突出，樹種分布不均勻;草本層因種類較少，均勻度指數（JSW）為最大。該結果與前人在武夷山常綠闊葉林的調查結果[18]相吻合。

3. 結論

武夷山保護區黃溪洲常綠闊葉林共有維管植物41科63屬116種。喬木層重要值排名前5位的物種分別為少葉黃杞、甜櫧、赤楠、米櫧和小葉青岡;灌木層重要值排名前五位的物種分別箬竹、少葉黃杞、黃丹木姜子、赤楠和絨毛潤楠;草本層植物排名前五位的物種分別為里白、狗脊蕨、常春油麻藤、莎草蕨和長序鏈珠藤。多樣性指數結果表明灌木層數量、多樣性指數和豐富度指數均居首位;喬木層和灌木層優勢種突出，物種分布不均勻;草本層物種數少，均勻度指數最大。

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