廣西德保縣觀光木典型群落特征研究

劉 莉,劉際斌,劉 雪,黃松殿

(廣西壯族自治區南寧樹木園,廣西南寧 530000)

觀光木(Tsoongiodendronodorum),又名香花木、宿軸木蘭,是木蘭科(Magnoliaceae)單種屬常綠喬木,高可達25 m,胸徑可達1.2 m[1],生長速度快,樹干通直,木材花紋清晰美觀,具清香味,可用作中高檔實木家具材、裝飾材等[2],為優質用材樹種;其樹形優美,花香濃郁,也可作為觀賞樹種。觀光木野生資源分布于我國福建、江西、湖南、廣東、廣西、海南、貴州、云南等地海拔200～1 200 m的山地常綠闊葉林中[1],雖然分布廣泛,但其野生種群極小,由于長期以來的人為采伐利用和生境破壞,其種群數量仍不斷減少,且自然更新困難,被我國列為極小種群野生植物[3],受威脅等級為易危(VU)[4]。觀光木的種群和群落調查在福建、廣東、江西等地均有相關研究[5-12],雖觀光木種質資源在廣西分布廣泛,但關于其種質資源和群落結構的調查尚屬空白。廣西百色市德保縣觀光木典型群落是廣西觀光木自然資源集中分布的地域之一。筆者旨在通過對廣西德保縣觀光木種群所在群落的物種組成、群落結構及群落的物種多樣性等進行調查研究,分析該地區觀光木資源的分布現狀,以期為廣西德保縣觀光木資源保護提供科學依據。

1 自然概況與研究方法

1.1 自然概況調查群落位于廣西壯族自治區百色市德保縣足榮鎮義備村,地理坐標106°71′E,22°34′N。百色市位于廣西壯族自治區西部,該區屬亞熱帶季風氣候,光熱充沛,雨熱同季,年平均氣溫19.0～22.1 ℃,>10 ℃年積溫6 230～7 855 ℃,無霜期為330～363 d,年日照1 405～1 889 h,年降雨量為1 113～1 713 mm,地帶性植被為南亞熱帶常綠闊葉季風林,土壤為山地紅壤。

1.2 研究方法根據觀光木種群所在地具體地形和群落分布,設置 3個樣地,面積為 20 m × 30 m。樣地分為6 個 10 m×10 m 的樣方,記錄每個樣方中胸徑>5 cm的所有喬木種名、胸徑、樹高、冠幅。在其中5個樣方的左上角各設置1個5 m×5 m和1 m×1 m的小樣方,分別記錄灌木層和草本層的植物名稱、株數、高度及蓋度。記錄樣地內所有觀光木植株的胸徑、樹高和冠幅。根據胸徑和樹高大小,將觀光木植株劃分為5個等級:Ⅰ級,DBH<5 cm;Ⅱ級,5 cm≤DBH<10 cm;Ⅲ級,10 cm≤DBH<20 cm;Ⅳ級,DBH≥20 cm。

根據樣地調查數據,計算重要值、Shannon-Wiener指數(H′)、Simpson指數(SP)、相對豐富度指數(D)和Pielou指數(J′)[13-15]。

重要值=相對頻度+相對多度+相對優勢度

H′=-∑Pi×lnPi

SP=1-∑Pi2

D=S/lnN

J′=H′/lnS

式中:Pi為第i個物種的個體占該樣方物種總數的比例;S為調查樣地內的物種總數;N為樣地內所有物種的個體總和。

2 結果與分析

2.1 物種組成根據樣地(面積1 800 m2)調查統計結果,百色市德保縣觀光木群落中共有維管束植物149種,分別屬于62科99屬,其中蕨類植物12科13屬17種,雙子葉植物42科67屬110種,單子葉植物7科18屬21種,裸子植物1科1屬1種(表1)。該群落物種數量占優勢的科有大戟科(14種)、殼斗科(11種)、樟科(9種)、禾本科(8種)、茜草科(6種)、紫金牛科(6種)、百合科(5種)、桑科(5種)、冬青科(4種)、杜英科(4種)、番荔枝科(4種)、含羞草科(4種)共12科45屬80種,分別占科、屬、種總數的19.35%、45.45%、53.69%。含3個種以上的屬僅有錐屬(7種)、冬青屬(4種)、杜英屬(4種)和柯屬(4種)等11個屬。區系組成中含1～2種的科有50科,占科總數的80.65%;含1種的屬有69屬,占屬總數的69.70%。由此可見,該群落植物科屬組成比較分散。

表1 觀光木群落植物區系組成Table 1 Floristic composition of the T.odorum community

植物科級水平的重要值可反映群落組成優勢成分和區系表征成分[16]。組成觀光木群落喬木層共有33個樹種,分屬于19科25屬,重要值居前10位的科中(表2),以殼斗科的重要值最大,木蘭科(觀光木屬)排第2位,其余依次為胡桃科、樟科、杜英科、金縷梅科、榿葉樹科、清風藤科、大戟科和冬青科。可見,該群落屬于典型的亞熱帶常綠闊葉林,與群落所處地理位置相吻合。

表2 觀光木群落喬木層優勢科的重要值Table 2 Importance values of dominate family of the T.odorum community arbor layer

2.2 喬木層主要優勢種表現表3反映了群落3個樣地喬木層的主要優勢種成分,樣地1和樣地2的主要優勢種均為黃杞和觀光木,觀光木的重要值位居第2;樣地3的主要優勢種為羅浮栲、滇粵山胡椒和觀光木,觀光木的重要值位居第3。樣地1的次優勢種為楓香、米錐和黧蒴錐,樣地2的次優勢種為娟毛杜英、華南榿葉樹、滇粵山胡椒和楓香;樣地3的次優勢種為娟毛杜英。所有出現種類中,僅有4個種是3個樣地共有,其中觀光木為3個樣地的主要優勢種;有5個種為2個樣地共有,分別為楓香、黃心樹、娟毛杜英、華南榿葉樹和滇粵山胡椒;有24個種僅在單個樣地出現。可見,3個樣地喬木層物種種類差異較大。

表3 觀光木群落優勢種及其重要值Table 3 Dominant species and their importance values of the T.odorum community

2.3 群落垂直結構群落郁閉度0.8左右,喬木層、灌木層、草本層及層間植物物種豐富,形成豐富的復層結構。在調查的3個樣地內,喬木層植物共有33種205株,可分4個亞層。第1亞層高>20 m以上,胸徑19.0～46.0 cm,最高達25.60 m,胸徑最大達45.1 cm,共12株植株,其中羅浮栲7株,觀光木3株,其次為楓香和黃杞零星分布;第2亞層高10～≤20 m,胸徑5.0～40.0 cm,植株數量最多,共有113株,以觀光木(25株)和黃杞(24株)占優勢;第3亞層高5～≤10 m,胸徑5.0～28.0 cm,共72株,主要由滇粵山胡椒、觀光木、華南榿葉樹等構成;第4亞層高度≤5 m,胸徑5.0～10.0 cm,植株數量較少,僅8株,滇粵山胡椒、秋楓、華南榿葉樹等均有少量植株。灌木層物種豐富,有77種,高0.1～5.0 m,以九節、黧蒴錐占優勢,此外黃杞、滇粵山胡椒、華南榿葉樹、海南蘋婆等也較為常見。草本層有33種,以華山姜、狗脊、金毛狗為主,其次較多的有毛果珍珠茅、淡竹葉、山菅、鐵芒萁等。層間植物有30種,纏繞在草本、灌木和小喬木之間,形成豐富的復層結構,主要有華肖菝葜、黑風藤、淮山、日本薯蕷等品種(表4)。

表4 觀光木群落垂直結構Table 4 Vertical structure of the T.odorum community

2.4 觀光木種群年齡結構從圖1可見,觀光木各齡級結構總體趨于穩定,但Ⅰ級小苗數量相對較少,主要是由于群落郁閉度較高,觀光木植株能開花而不能正常結實,結實的種子成熟后容易遭鳥類啄食和鼠類啃食,加上該群落靠近村莊和公路,受到人為采伐和采集中草藥等干擾,部分小苗被踩踏,導致數量減少。

圖1 觀光木種群年齡結構分布Fig.1 Age structure distribution of the T.odorum population

2.5 群落物種多樣性分析由表5可以從空間各層次了解百色市德保縣觀光木群落的物種多樣性情況,該群落物種豐富度較高,在1 800 m2樣地內,共有149種高等植物;喬木層有喬木33種,灌木層有灌木及喬木幼樹77種,草本層有草本植物33種,層間植物有30種。群落的Shannon-Wiener指數、Simpson指數排序均為灌木層>喬木層=草本層>層間植物,相對豐富度為灌木層>喬木層>草本層>層間植物,灌木層的相對豐富度比其他層次高很多,這是由于上層喬木的幼樹均在灌木層有分布,且種類和數量比例也較大,提高了灌木層的物種多樣性和均勻度。Pielou指數為草本層>喬木層=灌木層=層間植物。

3 結論與討論

根據1 800 m2樣地調查結果,百色市德保縣觀光木群落植物種類豐富,共有維管束植物149種,分別屬于62科99屬。群落以殼斗科的重要值最大,木蘭科(觀光木屬)排第2位。喬木層的主要優勢種為羅浮栲、黃杞和觀光木。群落郁閉度較高,可分為4個亞層,第1亞層的主要優勢種為羅浮栲,第2亞層的主要優勢種為黃杞和觀光木,第3亞層的主要優勢種為滇粵山胡椒、觀光木和華南榿葉樹。觀光木各齡級結構總體趨于穩定,但Ⅰ級小苗數量相對較少。群落喬木層、灌木層、草本層及層間植物物種豐富,群落的Shannon-Wiener指數、Simpson指數及相對豐富度均以灌木層最大,這與上層喬木幼樹在灌木層種類、數量上均占有較大比例有關。

表5 觀光木群落植物多樣性指數、均勻度指數Table 5 Diversity and evenness index of the T.odorum community

觀光木是我國特有的單種屬,其在廣西野生種源很少,呈片斷化分布,加上人類長期以來的采伐利用和人為干擾,極少有種群集中分布,許多分布點僅剩孤立木。百色市德保縣的觀光木種群是廣西為數不多的自然分布種群之一,位于村莊附近及進村公路兩旁,因作為村里的水源林得以較完好保存,但人為活動仍相對頻繁,在群落中偶有發現觀光木大樹的伐樁和采集中草藥的痕跡,且該群落周邊均已被開墾種植桉樹、八角、油茶、竹子等經濟作物,觀光木種群正受到嚴重的威脅。由此可見,該地觀光木種質資源的保護工作正在面臨嚴峻的挑戰,建議相關部門加大保護力度,做好相關宣傳工作,保護好這一珍貴的自然物種資源。