黃雍容,林捷,尤龍輝,吳衛江


摘要:采用相鄰格子法,對虎伯寮南亞熱帶季雨林群落物種多樣性進行調查,分析該群落物種組成及群落物種多樣性。結果表明:該群落林下植被種類和數量豐富,灌木層、草本層和層間植物分層不明顯,在調查樣地內共有維管植物63科109屬178種,喬木層、灌木層和草本層各有47、118和47種。喬木層重要值排名前五的植物為薄葉潤楠(Machilus leptophylla)、細枝柃(Eurya loquaiana)、米櫧(Castanopsis carlesii)、沉水樟(Cinnamomum micranthum)和紅楠(Machilus thunbergii);灌木層重要值前五位的植物為格藥柃(Eurya muricata)、細枝柃、黃樟(Cinnamomum porrectum)、菝葜(Smilax china)和毛栲(Castanopsis fordii);草本層重要值累積超過50%的植物為華山姜(Alpinia chinensis)、卷柏(Selaginella tamariscina)、狗脊(Woodwardia japonica)和烏毛蕨(Blechnum orientale);木質藤本種類豐富,數量較多,有菝葜、網脈葉酸藤果(Embelia rudis)、扁擔藤(Tetrastigma planicaule)、毛萼青風藤(Sabia limoniacea)等。灌木層物種數量、多樣性指數、優勢度指數和豐富度指數均居首位;喬木層和草本層物種數相同,但喬木層優勢種突出,物種分布不均勻,草本層數量較多,豐富度指數較大。
關鍵詞:虎伯寮保護區;南亞熱帶季雨林;群落特征;物種多樣性
Community characteristics of south subtropical monsoon forest in Exiandong area of Huboliao nature reserve
Huang Yongrong1*, Lin Jie1,You Longhui1 ,Wu Weijiang2
(1 Fujian Academy of Forestry, Fujian Provincial Key Laboratory of silviculture and forest product processing and utilization Fuzhou, 350012 China;
2 Huboliao National Nature Reserve Ecological Positioning Monitoring Station, Najing 363600,China)
Abstract: The species composition and diversity of south subtropical monsoon forest in Exiandong area of Huboliao were investigated by contiguous grid quadrat method. The result showed that there were rich in species and quantity of under-forest vegetation of community stratification, there are 178 vascular plant species within sample square, belonging to 109 genera and 63 families, 47,118 and 47 species in tree, shrub and herb layers,respectively. The diversity results showed that the species number, diversity index, dominance index and richness index of shrub layer were the largest. The number of species in tree layer and shrub layer was the same, but the dominant species in tree layer were prominent and the species distribution was uneven. The total number of herb layer vegetation was more and the richness index was larger.
Key words: Huboliao;south subtropical monsoon forest;Community characteristics;Species diversity
植物群落結構指在一定生境或區域范圍內各種植物種群的集合體。植物群落物種多樣性決定該群落的穩定性、生產力及演替方向,群落的物種數量越多,多樣性越高,該群落的穩定性也越高。對一個區域范圍內的生物多樣性進行不定期的調查,可以間接反映該地區環境保護的狀況,對于掌握和預防珍稀物種喪失有重要意義。熱帶雨林分布在赤道兩側緯度20°范圍內,其結構復雜,植物種類豐富,生態系統的穩定性無可比擬。
虎伯寮國家級自然保護區是中國低緯度低海拔唯一保存完整、連片、大面積的南亞熱帶雨林生態系統,是全球同緯度具有雨林特征、殘存的、較原始的森林生態系統,具有極高的保護和科研價值[1]。虎伯寮保護區包括4個保護站,分別是紫荊山、鵝仙洞、樂土和虎伯寮(和溪)。目前有關虎伯寮保護區森林植被的相關研究少之又少,僅廈門大學李振基團隊[1,2]對樂土和和溪的南亞熱帶季雨林進行科學考察,2008年邵偉麗等[3]對保護區的蘭科植物種質資源進行調查,目前有關虎伯寮保護區植物種類數量的記載不完整。本課題組依托虎伯寮南亞熱帶森林生態定位研究站在虎伯寮保護區開展的生物多樣性、森林水文、森林氣象、森林土壤等方面綜合研究,對保護區鵝仙洞固定大樣地群落進行調查,以期為虎伯寮保護區植物多樣性研究提供基礎數據,為虎伯寮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
虎伯寮國家級自然保護區位于福建省南靖縣境內南部和西北部,在博平嶺山脈的東南面,包括紫荊山、鵝仙洞、樂土和虎伯寮4個保護站,總面積3000 hm2。屬南亞熱帶海洋性季風氣候,月平均氣溫17.6℃,年均降水量2000 mm,年平均濕度81.4%,無霜期322 d[1]。土壤以紅壤為主,土層深厚,有機質含量較高。
試驗地(24°31'18"—24°47'56"N,117°19'59"—117°21'30"E)位于虎伯寮保護區鵝仙洞管護片,海拔700m,喬木層主要樹種有薄葉潤楠(Machilus leptophylla)、細枝柃(Eurya loquaiana)、和米櫧(Castanopsis carlesii)等,草本層植被豐富,多木制藤本。鵝仙洞擁有福建省面積最大、原生性最強的南亞熱帶季雨林,其群落的結構較復雜,物種多樣性豐富,灌木層、草本層和層間植物分層不明顯。
1.2調查方法
在野外踏查的基礎上,于2017年11月在虎伯寮自然保護區鵝仙洞管護片區海拔高度700 m的位置,選取位于山地陽坡的典型林分,采用相鄰格子法,設置10 m×10 m的樣地12塊,總面積1 200 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,進行草本層和層間植被調查,記錄下草本和藤本植物的種類、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[4]
1.3.2物種多樣性計算方法
植物群落多樣性采用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)進行分析。[5]
2結果與分析
2.1虎伯寮保護區亞熱帶季風常綠闊葉林各層次物種組成特征
經調查,本研究虎伯寮南亞熱帶季雨林群落調查樣地內植被豐富,結構復雜,灌木層、草本層和層間植物分層不明顯,木質藤本和附生植物種類多,共有植物63科109屬178種,喬木層、灌木層和草本層各有48、118和47種(表1)?;⒉甲匀槐Wo區海拔700m左右的季風常綠闊葉林喬木層重要值累積>;50%的樹種由大到小分別是薄葉潤楠、細枝柃、米櫧、沉水樟和紅楠,共5種。在調查樣地內喬木層出現的主要樹種有330株,其中薄葉潤楠73株,占總株數的22.1%,平均胸徑為13.5 cm,除相對頻度外,其株數、相對密度、重要值和相對優勢度均居群落之首,薄葉潤楠為該群落的優勢樹種。
由表1可知,虎伯寮保護區樣地內灌木層種類豐富,按重要值排序,其值累積>50%的植物有格藥柃、細枝柃、黃樟、菝葜、毛栲、野牡丹(Melastoma candidum)、薄葉潤楠和三椏苦(Melicope ptelefolia),共8種。灌木層以格藥柃和細枝柃為優勢種,其余6種為次優勢種。樣地內木質藤本種類豐富,數量較多,有菝葜、網脈葉酸藤果、扁擔藤、毛萼青風藤、羅浮買麻藤(Gnetum luofuense)、網絡崖豆藤(Millettia reticulata)、雞血藤(Spatholobus suberectus)、尖葉清風藤(Sabia swinhoei)、三葉崖爬藤(Tetrastigma hemsleyanum)和野木瓜(Stauntonia chinensis)等。
虎伯寮保護區樣地內草本層植物種類較多,以蕨類和藤本植物居多。由表1可知,按重要值排序,其值累積>50%的植物分別是華山姜、卷柏、狗脊蕨和烏毛蕨,共4種。其中華山姜為草本層的絕對優勢種,狗脊蕨和烏毛蕨為次優勢種。
2虎伯寮保護區亞熱帶季風常綠闊葉林物種多樣性分析
由表2可知,灌木層的物種數量、多樣性指數(H)、優勢度指數(D)和豐富度指數(Dmg)均最大;喬木層均勻度指數最大;草本層物種數和喬木層數量相同,但喬木層多樣性指數、優勢度指數和均勻度指數均大于草本層,而草本層的豐富度指數更大,表明該樣地喬木層優勢種突出,樹種分布不均勻;草本層因數量多,各種類植物分布較均勻。該結果表明虎伯寮保護區亞熱帶季風常綠闊葉林林下灌木層和草本層種類豐富,數量繁多。
3結論
虎伯寮保護區鵝仙洞亞熱帶季風常綠闊葉林林共有植物63科109屬178種,喬木層、灌木層和草本層各有48、118和47種。喬木層重要值排名前5位的物種分別為薄葉潤楠、細枝柃、米櫧、沉水樟和紅楠;灌木層重要值排名前5位的物種分別格藥柃、細枝柃、黃樟、菝葜、毛栲;草本層植物重要值累積超過50%的植物為華山姜、卷柏、狗脊蕨和烏毛蕨;木質藤本種類豐富,數量較多,有菝葜、網脈葉酸藤果、扁擔藤、毛萼青風藤等。多樣性指數結果表明灌木層物種數量、多樣性指數、優勢度指數和豐富度指數均居首位;喬木層和灌木層物種數相同,但喬木層優勢種突出,物種分布不均勻;草本層數量較多,豐富度指數較大。
參考文獻:
[1] 樊正球.南靖虎伯寮保護區森林植被類型及其物種多樣性研究[D].廈門:廈門大學,2001.
[2] 林媚媚.南靖和溪南亞熱帶季雨林的斑塊鑲嵌體動態[D].廈門:廈門大學,2009.
[3] 邵偉麗.福建省野生蘭科植物種質資源調查與保育策略研究[D].福州:福建農林大學,2008.
[4] 黃雍容.福建青岡天然林種群結構特征和物種多樣性[J].防護林科技,2011(4):7-9,13.
[5] 黃雍容,馬祥慶,葉功富,等.福建省云中山福建青岡天然林群落特征分析[J].福建林學院學報,2011,31(4):304-308.