赤皮青冈天然小居群物种多样性与生态位研究*

林文俊刘沁月罗萧曾钦朦谢健倪必勇陈世品

（1.福建农林大学林学院，福建福州350002；2.建瓯市林业局，福建建瓯353100；3.福州植物园，福建福州350012）

赤皮青冈（Cyclobalanopsis gilva）是壳斗科（Fagaceae）青冈属（Cyclobalanopsis）常绿大乔木[1]，高达 30m，胸径可达1m，主要分布在我国的华东、贵州、台湾等地。赤皮青冈俗称“红椆”，边材淡黄褐色，心材赤红色，纹理直，质坚重，强韧有弹性，耐撞击，是优良硬用材，具有巨大的经济价值和广泛的用途。由于长期人为干扰对其生境的破坏，赤皮青冈天然起源的种群现存数量较少，仅保留少量古木大树零星混生于其它群落中，较少发现以其为优势种群的片林存在，已被列为渐危树种[2]。因此，研究赤皮青冈天然群落的物种多样性和乔木优势树种的生态位，对赤皮青冈种质资源的保护和可持续发展具有重要意义。

1　材料与方法

1.1　研究地概况

研究地位于福建省闽清县白樟镇白云村，东经118°44′34′，北纬26°14′37′，海拔654 m。属中亚热带季风气候，四季差异明显。春夏多雨，易发生洪涝灾害，秋冬少雨干燥。年降雨量800~1200 mm，年均温20.5℃，极端最高温度38℃，极端最低温度-2.5℃。山地丘陵地形，土壤以砖红壤、红壤为主。

1.2　研究方法

在福建省闽清县白樟镇白云村的赤皮青冈天然小群落内设置400 m2样地，划分为4个10 m×10 m的样方进行调查。样方内乔木层（起测胸径≥4 cm）进行每木调查，记录种名、高度、胸径、冠幅、枝下高等指标。样方内灌草层调查采用随机调查法，在样方内随机选择一个2 m×2 m的小样方，小样方内灌木层记录种名、株数、地径、株高，草本层记录种名、盖度等。

1.3　数据分析

采用马克平的方法计算群落物种数量和乔木层、灌木层、草本层植物以及物种丰富度指数R、Shannon-Wiener多样性指数H、Simpson生态优势度指数C和Pielou均匀度指数J进行群落的多样性分析[3，4]。

生态位分析[5]：生态位宽度生态位相似比例生态位重叠式中：是物种i利用第j资源占它所利用的全部资源位比例，s是种群数，r是资源位数表示物种i与物种h利用资源的相似程度表示物种i与物种h的生态位重叠值。

2　结果与分析

2.1　物种组成与重要值分析

对调查样地的赤皮青冈小居群调查数据进行统计分析，得出各层次物种的重要值，并分别列出各层次重要值排前8位的物种（见表1）。

由表1可以看出，乔木层的主要建群种是赤皮青冈（重要值50.67）、油杉（重要值49.74）、猴欢喜（重要值46.28），油杉的相对多度、相对频度都最低，但显著度最大，其主要原因是该群落中分布的油杉都是大树。

灌木层中，赤皮青冈的重要值最大，为43.95，且相对显著度最高，说明该群落赤皮青冈幼苗幼树较多，占据明显的优势地位；其次为杨梅叶蚊母树（重要值34.09）、杜茎山（重要值33.31）、毛冬青（重要值29.60）；白花苦灯笼、大叶白纸扇、赤杨叶、杉木等灌木重要值较小，数量上不占优势。

表1　赤皮青冈群落各层次主要物种组成及其重要值

草本层物种数量较少，草本植物以金毛耳草为优势种，相对多度为24.000，相对频度14.29，重要值为44.13，在草本层占据优势；但相对显著度最高的是玉叶金花，相对盖度达21.93，重要值（38.12）排名第二；其余优势种为浆果薹草（重要值37.069）、华南毛蕨（重要值30.226）。

2.2　物种多样性分析

物种多样性是测定群落结构的水平指标，从多个指数的共同分析可以较好地反映群落的结构[6]。由表2可得：①该群落中乔木层的物种数最多；②物种丰富度指数乔木层＞灌木层＞草本层，但乔木层和灌木层相差不大；③乔木层多样性指数（3.65）最高，说明乔木层中物种较其他层次丰富多样，结构更为复杂；④生态优势度指数灌木层（0.922）最高，说明该群落中灌木层优势物种优势最大，但优势程度并不十分明显；⑤均匀度指数乔木层＞灌木层＞草本层，均匀度越高，表示群落中各物种的个体分布越均匀。在该群落中，乔木层多样性指数高，物种分布也较为均匀，这表明该群落中赤皮青冈虽作为优势树种，但其地位不够突出，其他主要乔木树种在群落中也占据一定优势。

表2　群落物种多样性

2.3　乔木层优势种生态位分析

将乔木层重要值排前8位的优势种进行生态位特征分析。生态位宽度反映了植物种群对环境资源的利用能力[7]。由表3可得：在该群落中赤皮青冈的生态位宽度最大，为0.81，说明赤皮青冈在该群落中对环境的适应能力较强；其次是猴欢喜（0.79）和杨梅叶蚊母树（0.73）。8种乔木层优势树种的生态位宽度B（sw）按大小顺序排列为：赤皮青冈＞猴欢喜＞杨梅叶蚊母树＞树参＞黑壳楠＞木油桐＞山黄皮＞栲树。

生态位相似比例表明了种间利用环境资源的相似程度。对群落中优势树种生态位相似比例分析可得：生态位相似比例最高的是赤皮青冈-猴欢喜（0.86）和杨梅叶蚊母树-树参（0.86），生态位相似比例较低的有赤皮青冈-山黄皮（0.29）、猴欢喜-山黄皮（0.28）。山黄皮与其它多个树种的生态位相似度较低，其次是栲树，并且山黄皮和栲树的生态位宽度较窄，说明这两个物种极有可能在群落演替过程中被逐渐替代。

表3　群落中乔木层优势树种生态位宽度和相似比例

生态位重叠则反映了两个物种间在生态因子利用上的相似性。由群落中优势树种生态位重叠度分析可得：生态位相似比例较高的种对，其生态位重叠也较高，如赤皮青冈-猴欢喜（0.74）、杨梅叶蚊母树-树参（0.92）等，说明二者对空间资源的利用相近（见表4）。相对于生态位宽度较窄的树种，猴欢喜-黑壳楠、树参-山黄的树种间生态位重叠值也很大，说明这几个树种间的生态习性更接近。

表4　群落中优势树种生态位重叠

3　小结

赤皮青冈天然小居群中乔木层物种有24种，主要树种如赤皮青冈、油杉、猴欢喜等；灌木层物种有19种，如赤皮青冈、杨梅叶蚊母树、杜茎山等；草本层物种11种，如金毛耳草、玉叶金花、浆果薹草等。

赤皮青冈在群落的乔木层和灌木层中的重要值均最高，且生态位宽度也最高，说明赤皮青冈在群落中具有一定的优势地位。群落中主要乔木树种间生态位相似比例较高（均高于50%），反映了种间对环境资源的竞争较为激烈，这也导致赤皮青冈在群落中优势地位不够明显。主群落中8个树种的生态位重叠度均值为0.586，有43%的树种达到均值水平，说明群落中主要乔木树种对环境的适应性具有一致性。

参考文献：

[1]福建省科学技术委员会，福建植物志（1-6卷）[M].福州：福建科学技术出版社，1985-1995.

[2]谢健.赤皮青冈种群生态学研究[D].福建农林大学，2011.

[3]马克平，钱迎倩等.生物多样性研究原理与方法[M].北京：中国科学技术出版社.1994：141-165.

[4]马克平，刘灿然，刘玉明.生物群落多样性的测度方法[J].生物多样性，1995，3（1）：38-43.

[5]刘浩凤.亚热带米槠群落生态恢复中种间竞争研究[D].福建农林大学，2006.

[6]陈飞鹏，暨淑仪，汪殿蓓，等.海南南红稻田杂草群落物种多样性指数的测定及评价[J].华中农业大学学报，2001，20（5）：438-441.

[7]沈年华，李传磊，周园园，等.浙江省江郎山岩生植物的生态位特征[J].四川农业大学学报，2015，33（3）：265-269.