官山自然保護(hù)區(qū)穗花杉群落特征及物種多樣性探析

歐陽(yáng)園蘭 黎杰俊

摘 要 為了解江西省宜春市官山穗花杉群落的生存現(xiàn)狀，探究其保護(hù)機(jī)制，對(duì)官山穗花杉群落進(jìn)行了野外調(diào)查與研究。結(jié)果表明，在監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)共調(diào)查到胸徑≥1 cm植物919株，隸屬于32科49屬54種，群落物種相較之前更豐富；喬木層的Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)均大于灌木層和整個(gè)群落；樣地中的穗花杉個(gè)體數(shù)有192株，占樣地木本植物個(gè)體數(shù)的37.35%，除了糙花少穗竹，穗花杉重要值最高，在木本植物中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；穗花杉的幼齡樹(shù)占大多數(shù)、中齡樹(shù)次之、老齡樹(shù)極少，其種群仍處于相對(duì)穩(wěn)定發(fā)展階段。

關(guān)鍵詞 穗花杉；群落；物種多樣性；官山自然保護(hù)區(qū)

中圖分類號(hào)：Q948.12 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.24.050

穗花杉屬于紅豆杉科穗花杉屬常綠小喬木，是我國(guó)特有的國(guó)家二級(jí)保護(hù)野生物種。穗花杉主要生長(zhǎng)在海拔300～1 800 m的陰濕溪谷兩旁或林內(nèi)，呈零星分布，很少形成群落。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前天然穗花杉在湖南省綏寧縣，江西省宜豐縣、修水縣，四川省都江堰市和湖北省興山縣等地有集群分布[1-5]。對(duì)其群落特征進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)穗花杉群落大都表現(xiàn)為幼齡樹(shù)占大多數(shù)，中齡樹(shù)居次，老齡樹(shù)極少，種群仍處于相對(duì)穩(wěn)定發(fā)展階段。

通過(guò)對(duì)江西省宜春市官山保護(hù)區(qū)典型穗花杉天然林群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，闡明穗花杉天然林的群落結(jié)構(gòu)特征、物種多樣性等，有助于揭示其瀕危原因，為穗花杉天然林保護(hù)及遺傳資源的保存、評(píng)價(jià)及遺傳育種提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 區(qū)域概況

官山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地處九嶺山脈西段，地跨宜春市宜豐縣、銅鼓縣，總面積11 500.5 hm2。區(qū)內(nèi)保存著大面積的原生性常綠闊葉落葉混交林及珍貴植物群落，生物多樣性極為豐富，其中珍稀植物穗花杉植物群落、中亞熱帶常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)在我國(guó)具有突出的代表性，并且是我國(guó)華東地區(qū)，尤其是長(zhǎng)江中下游區(qū)域少有的生物基因庫(kù)和生物多樣性保護(hù)基地，具有很高的科研價(jià)值和社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.2 樣方調(diào)查

依據(jù)中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)樣地設(shè)置方法，參照國(guó)際森林生態(tài)學(xué)大樣地建設(shè)技術(shù)規(guī)范，于2016年7月在官山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)大、小西坑內(nèi)選擇典型的穗花杉群落，建設(shè)5個(gè)20 m×20 m標(biāo)準(zhǔn)固定樣地，在每個(gè)樣地內(nèi)設(shè)4個(gè)10 m×10 m的小樣方，以小樣方為基本調(diào)查單元，記錄植物胸徑≥1 cm的所有個(gè)體的名稱、胸徑、生長(zhǎng)狀況等信息。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 徑級(jí)分布

主要針對(duì)穗花杉進(jìn)行徑級(jí)分布，根據(jù)調(diào)查到的穗花杉胸徑（Diameter at Breast Height，DBH），以每2 cm為一級(jí)，1～21 cm共分為10個(gè)徑級(jí)，分別為

1 cm≤DBH<3 cm、3 cm≤DBH＜5 cm、5 cm≤DBH＜

7 cm、7 cm≤DBH＜9 cm、9 cm≤DBH＜11 cm、

11 cm≤DBH<13 cm、13 cm≤DBH＜15 cm、15 cm≤DBH＜17 cm、17 cm≤DBH＜19 cm與

19 cm≤DBH＜21 cm。

1.3.2 物種多樣性指數(shù)

根據(jù)樣地資料，計(jì)算不同物種的相對(duì)密度（Mr）、相對(duì)顯著度（Pr）、相對(duì)頻度（Fr）和相對(duì)高度（Hr），計(jì)算每個(gè)樣地不同物種的重要值（IV），并以物種的重要值為基礎(chǔ)，計(jì)算物種多樣性指數(shù)。采用物種豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)綜合評(píng)價(jià)穗花杉群落的物種多樣性。具體公式為

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

式中：n為某個(gè)種的株數(shù)；N為所有種的總株數(shù)；sBH為某個(gè)種的胸高斷面積；SBH為所有種的胸高斷面積之和；n0為某個(gè)種在樣方中出現(xiàn)的次數(shù)；N0為所有種出現(xiàn)的總次數(shù)；h0為某個(gè)種的總高度；H0為所有種的高度之和；D為Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)；H為Shannon-Wiener多樣性指數(shù)；J為Pielou均勻度指數(shù)；S為豐富度指數(shù)，即出現(xiàn)在樣方的物種數(shù)；Pi為第i種的個(gè)體數(shù)與所有種個(gè)體總數(shù)的比值。

2 結(jié)果與分析

2.1 穗花杉群落物種組成

在5個(gè)穗花杉動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地構(gòu)建的20個(gè)小樣方內(nèi)共調(diào)查到植物（胸徑≥1 cm）54種，隸屬于32科

49屬。其中，木本植物52種，植株數(shù)有514株；禾本科植物2種，為毛竹（4株）和糙花少穗竹（401株）；樣地中的穗花杉個(gè)體數(shù)有192株，占樣地木本植物個(gè)體數(shù)的37.35%；樣地中只有1個(gè)物種的個(gè)體數(shù)為

19株，占總物種數(shù)的35.18%，占樣地木本植物個(gè)體總數(shù)的3.69%。穗花杉群落的郁閉度大多在0.4～0.5，植株分布比較稀疏，平均每100 m2有立木30株左右（除含糙花少穗竹的樣地）。

通過(guò)重要值排序（表1），在穗花杉群落中，重要值大于1的物種有25種，排第一位的是糙花少穗竹，由于其在群落中株數(shù)最多（401），其重要值最大（21.89），但出現(xiàn)的頻度不高；其次是穗花杉（14.89），但其株數(shù)（192）、頻度（19）在木本植物里都是最大，故是群落的主要建造者。毛紅椿、三峽槭、黑殼楠、榧樹(shù)及枸骨等多是穗花杉群落喬木層的優(yōu)勢(shì)種，其他樹(shù)種如青錢(qián)柳、港柯、毛豹皮樟、木荷等，雖然形體高大，但株數(shù)較少，是群落的伴生樹(shù)種，這些樹(shù)種為喜漫射光的穗花杉創(chuàng)造了良好的生存環(huán)境，對(duì)群落影響較大。

2.2 穗花杉群落物種多樣性指數(shù)

表2為穗花杉群落物種的多樣性指數(shù)。可以看出，喬木層除了豐富度指數(shù)（S）和植株數(shù)外，其Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)均大于灌木層的和整個(gè)群落，主要是處于灌木層中的糙花少穗竹植株數(shù)占整個(gè)灌木層植株數(shù)的59.58%，且集中分布在一個(gè)樣地內(nèi)。若剔除糙花少穗竹的影響，則穗花杉群落的Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（6.300）、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（2.740）和Pielou均勻度指數(shù)（0.690）都會(huì)增高，略高于何飛等1999年在江西官山所調(diào)查的穗花杉群落，說(shuō)明隨著群落演替變化，群落結(jié)構(gòu)也發(fā)生著較大變化[2]。

2.3 穗花杉種群結(jié)構(gòu)

在群落的調(diào)查過(guò)程中，共調(diào)查到穗花杉192株（胸徑≥1 cm），穗花杉幼苗（胸徑＜1 cm）有110株，

胸徑最大20.9 cm，樹(shù)高最高7.5 m，平均胸徑為

6.58 cm，平均樹(shù)高4.06 m，密度0.15株·m-2。徑級(jí)結(jié)構(gòu)如圖1所示，隨著胸徑的增加，樹(shù)齡的增長(zhǎng)，其株數(shù)相應(yīng)遞減。在1 cm≤DBH＜5 cm和5 cm≤DBH＜9 cm兩個(gè)徑級(jí)區(qū)間的植株數(shù)為78株和66株，遞減不大；在9 cm≤DBH<13 cm、13 cm≤DBH＜17 cm、17 cm≤DBH＜21 cm 3個(gè)徑級(jí)區(qū)間，植株數(shù)分別為

30株、14株和4株，遞減幅度增大，說(shuō)明穗花杉植株胸徑增大到9 cm以上時(shí)，遞減趨勢(shì)增大，其淘汰率加大。可以看出，官山保護(hù)區(qū)的穗花杉天然林中穗花杉的幼齡樹(shù)占大多數(shù)、中齡樹(shù)次之、老齡樹(shù)極少，其種群仍處于相對(duì)穩(wěn)定發(fā)展階段。另外，官山大小西坑穗花杉天然林具有特殊的地理環(huán)境，擁有懸?guī)r奇峰的溝谷，溝內(nèi)常年保持水流，陰濕度較大，因此林間富含腐殖質(zhì)，便于穗花杉樹(shù)苗的發(fā)育，穗花杉天然更新較為

良好。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)官山保護(hù)區(qū)穗花杉群落物種組成的分析可知，保護(hù)區(qū)木本植物種類豐富，且穗花杉的株數(shù)、頻度、重要值都遠(yuǎn)高于其他物種，說(shuō)明穗花杉在木本植物中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。從群落物種多樣性指數(shù)分析可知，群落除了豐富度指數(shù)和植株數(shù)外，其Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)均略微低于喬木層，若剔除糙花少穗竹，群落的多樣性指數(shù)均高于喬木層和灌木層，說(shuō)明糙花少穗竹對(duì)群落有一定影響。總體而言，該群落物種多樣性較高，分布均勻，群落較為穩(wěn)定。從穗花杉種群結(jié)構(gòu)分析可知，穗花杉的徑級(jí)呈倒“J”形分布，通過(guò)胸徑大小判斷其年齡大小，穗花杉的幼齡樹(shù)占大多數(shù)、中齡樹(shù)居次、老齡樹(shù)極少，其種群仍處于相對(duì)穩(wěn)定發(fā)

展階段。

但是，從此次野外調(diào)查的數(shù)據(jù)來(lái)看，官山穗花杉天然林群落受到竹子面積增大的影響，尤其是受糙花少穗竹的影響，其重要值（21.89）在穗花杉群落中排在第一位，植株數(shù)占有率達(dá)43.63%，且現(xiàn)主要集中分布在一個(gè)樣地內(nèi)。研究表明，糙花少穗竹的竹鞭、竹筍、幼竹生長(zhǎng)節(jié)律與毛竹相似，對(duì)資源的利用較充分，對(duì)環(huán)境因子的適應(yīng)性較強(qiáng)，墾復(fù)改造荒蕪野生竹林，2～3年

即可郁閉成林。因此，官山穗花杉天然林群落中糙花少穗竹對(duì)穗花杉的順向演替進(jìn)程影響較大，在種間競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中，會(huì)逐漸阻礙其他物種的幼苗和幼樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育，從而使官山保護(hù)區(qū)的穗花杉資源量遭到破壞。故需要采取一定的有效措施調(diào)控糙花少穗竹擴(kuò)張的影響，以便加強(qiáng)對(duì)江西官山保護(hù)區(qū)穗花杉天然林的有效保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：張春雨）