闽东黑壳楠天然林群落物种多样性研究

2017-08-08 06:24许妙洋
安徽农学通报 2017年14期
关键词:物种多样性群落结构天然林

许妙洋

摘 要:该研究对闽东黑壳楠天然林群落物种多样性进行了分析,结果表明:黑壳楠天然林群落乔木层有6科8属8种,灌木层有11科14属15种,草木层有5科5属5种植物。天然林群落各层次物种的重要值分布中,乔木层重要值在10以上有4种植物,其中黑壳楠种群占有绝对优势,重要值达44.09,其次为福建青冈,重要值达12.82,紫楠、杉木的重要值分别为11.88、11.23,4种优势种群的重要值之和达到80%;在灌木层上占有优势地位的是方竹,重要值达26.4,在草本层上,仅分布有5种植物,主要以蕨为主,蕨的重要值为15.37。在物种多样性水平上,相对于乔木层和草木层,灌木层的Gleason指数、Margalef物种丰富度指数、Berger-Parker优势度指数均较高,而Simpson指数、Shannon-wiener指数、Pielou指数等总体上体现草本层最大、乔木层次之、灌木层最小,草木层个体分配较均匀,而乔木层、灌木层分别体现黑壳楠种群、方竹种群优势度明显,导致整体上物种均匀度分布水平较低,从而影响了物种多样性指数水平。

关键词:黑壳楠;天然林;群落结构;物种多样性

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)14-0101-03

黑壳楠(Lindera megaphylla Hemsl.)别名山兰木、楠木、大楠木、大香叶树等,为樟科山胡椒属常绿乔木,其树高达20m,主要分布在我国长江以南各省区[1]。大多呈小片状和独立木分布,生长于沟谷或山坡下部,常与多种樟科常绿树种混生。材质优良,纹理直,结构细,有光泽,边材黄褐色带灰,心材灰红褐色,为优良的家具材,可供建筑、造船等用;种仁是制香皂的上等原料,果實及叶含芳香油[2]。

1 研究地概况

周宁县位于福建省东北部,属于中亚热带季风山地气候,冬长夏短,雨量充沛,无霜期207d,海拔高差大,垂直气候变化明显。年平均气温14.6~19℃,年平均降雨量1693mm。气候温和,雨量充沛,阳光充足,四季分明,冬短夏长,冬无严寒,夏无酷暑,水热条件优越,十分有利于林木的生长发育。试验样地位于周宁县玛坑乡赤洋村坪坑自然村,玛坑乡土地面积7505.3hm2,林地面积5718.4hm2,有林地面积5435.8hm2,森林覆盖率72.96%,黑壳楠天然林群落地处北纬26°57′1.9",东经119°26′17.6",位于山体北坡溪谷边的下部,海拨高度589~622m,林分郁闭度0.8,群落面积约16.8hm2。

2 研究方法

2.1 样方调查 选取典型黑壳楠天然林群落,设置10m×10m的样地3个,然后在每个样方中设置3个2m×2m的小格子调查灌木种类,草本层每个样方设置3个调查1m×1m的小格子内调查幼树、灌木及草本种类、高度、地径或盖度以及株数等,对每个样地乔木层树种进行每木检尺,记录物种的高度、胸径、冠幅、株数等状况;对胸径过小而不能测量的灌木层和草本层记录每种植物的种名、高度等信息,按乔木层、灌木层和草本层分别统计其植物种类、所属的科及属,估算乔木层每个树种的郁闭度和乔、灌、草的盖度,统计每个种在样方中的数量,计算物种频度、多度、盖度和重要值[3-4]。

2.3 物种多样性指标计算方法 生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统,是生命系统的基本特征[6]。反映物种多样性指数主要有:Gleason指数、Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度等指数来测度[3-4]。

3 结果与分析

3.1 物种组成

3.1.1 乔木层种类组成 据调查,黑壳楠天然林群落乔木层分布有6科8属8种,组成乔木层树种分布有樟科Lauraceae 2属2种、壳斗科Fagaceae 2属2种为主,还有杉科Taxodiaceae、大戟科Euphorbiaceae、漆树科 Anacardiaceae、藤黄科Guttiferae等各为1种,分别为樟科山胡椒属的黑壳楠(Lindera megaphylla Hemsl.)、樟科楠属的紫楠(Phoebe sheareri(Hemsl.) Gamble),壳斗科青冈属的福建青冈(Cyclobalanopsis chungii(F. P.metcalf) Y.C.Hsu et H. W. Jen ex Q. F.Zheng)、壳斗科栲属的栲树(Castanopsis fargesii Franch),杉科杉木属的杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook),大戟科油桐属的油桐(Vernicia fordii(Hemsl.) Airy Shaw),漆树科南酸枣属的南酸枣(Choerospondias axillaria(Roxb.) Burtt et Hill)以及藤黄科的多花山竹子(Gariniamultiflora Champ)。

3.1.2 灌木层种类组成 灌木层种类分布有11科14属15种,组成乔木层树种分布有樟科、山矾科Symplocaceae、五加科Araliaceae、蔷薇科Rosaceae各2属2种为主,还有禾本科Gramineae、山茶科Theaceae、杜鹃花科Ericaceae、胡颓子科Elaeagnaceae、亚麻科Linaceae、藤黄科、壳斗科等各为1种,分别为:樟科山胡椒属的黑壳楠、樟科楠属的紫楠小苗,山矾科山矾属的山矾(Symplocos sumuntia Buch.-Ham. ex D. Don)、老鼠矢(Symplocos stellaris Brand),五加科树参属的树参(Dendropanax dentiger (Harms)merr)、楤木属的楤木(Aralia chinensis Linn.),蔷薇科杏属的梅(Armeniacamume Sieb.)以及石楠(Photinia serrulata Lindl.),禾本科寒竹属的方竹(Chimonobambusa quadrangularis(Fenzi)makino),山茶科柃木属的格药柃(Euryamuricata Dunn),杜鹃花科杜鹃属的刺毛杜鹃(Rhododendron championae Hook.),胡颓子科胡颓子属的胡颓子(Elaeagnus pungens Thunb.),亚麻科亚麻属的亚麻(Linum usitatissimum Linn.),壳斗科石栎属的石栎(Lithocarpus glaber(Thunb.) Nakai)以及藤黄科的多花山竹子。

3.1.3 草本层种类组成 草本层种类较单一,树种仅零星分布。据调查表明:灌木层种类分布有5科5属5种植物,分别为蕨科Pteridiaceae、莎草科Cyperaceae、金粟兰科Chloranthaceae、卷柏科Selaginellaceae、禾本科等植物各1种。蕨科蕨属的蕨(Pteridium aquilinum(Linn.)Kuhn var. latiusculum(Desv.)Underw.ex Heller)、莎草科黑莎草属的黑莎草(Gahnia tristis Nees)、金粟兰科草珊瑚属的草珊瑚(Sarcandra glabra(Thunb.) Nakai)、卷柏科卷柏属的卷柏(Selaginella tamariscina(P. Beauv.) Spring)以及禾本科芒属的五节芒(Miscanthus floridulus(Lab.)Warb. ex Schum et Laut.)。

3.2 黑壳楠天然林群落各层次物种的重要值 从表1中可看出,在乔木层上,300m2的群落中有乔木树种8种,优势种群的作用较明显。重要值在10以上的4种植物,其中黑壳楠种群占有绝对优势,重要值达44.09,表明黑壳楠种群数量多,在群落中起着重要的作用,其次优势种为福建青冈,重要值达12.82,紫楠、杉木的重要值分别为11.88、11.23,这4种优势种群的重要值之和达到80%,在该天然林群落中起主导作用,决定了群落的生境空间。在灌木层上,群落中共有15种植物,丰富度较高,但占有优势地位的是方竹,重要值达26.4,其次为要布些黑壳楠幼苗,占重要值为4.11,其余种植物仅零星分布。在草本层上,仅分布有5种植物,主要以蕨为主,蕨的重要值为15.37,其次为黑莎草,重要值为7.74,其他如草珊瑚、卷柏、五节芒分布水平相近。

3.3 群落各层次物种多样性指数 物种多样性是指种的数目及其个体分配均匀度两者的综合,能有效地表征生物群落和生态系统结构的复杂性[6]。据对黑壳楠天然林群落的物种多样性指数进行计算统计,如表2所示。从表2中可看出,相对于乔木层和草木层,灌木层的Gleason指数、Margalef物种丰富度指数、Berger-Parker优势度指数均较高,体现了灌木层中物种数最多,共有11科14属15种,而乔木、草木层物种数较少,仅分别6科8属8种、5科5属5种,同时,在灌木层上优势度明显,在15个物种中以方竹占有绝对优势,优势度指数达0.7781,而乔木层主要以黑壳楠为主在乔木层上具有重要的优势,优势度指數达0.6129,而在草木层中,相对物种分布较均匀,优势度仅为0.4545。从Simpson指数、Shannon-wiener指数、Pielou指数等多样性指数可看出,总体上体现草本层最大、乔木层次之、灌木层最小,表明乔木层、灌木层虽然物种的数目较草本层多,但草木层个体分配较均匀,而乔木层、灌木层分别体现黑壳楠种群、方竹种群优势度明显,导致整体上物种均匀度分布水平较低,从而影响了物种多样性指数水平。

4 结论与建议

黑壳楠天然林群落地处中亚热带季风山地气候,水热条件优越,利于林木生长发育。黑壳楠天然林群落乔木层分布有6科8属8种,灌木层有11科14属15种,草木层有5科5属5种植物,灌木层物种较丰富,而草本层则较少,主要是因为黑壳楠天然林群落位于山体北坡,坡度较大,立地条件较差,岩石裸露地较多,草本层主要以蕨类为主,其他零星分布,灌木层也主要以方竹为主,其他物种数量较少,乔木层则主要以黑壳楠种群为优势种,福建青冈、紫楠、杉木为主要伴生种,群落正处于生长阶段,灌木层也分布着不少黑壳楠幼苗。

生态优势度是指群落中各个种群多度的作用和地位的综合度量值,而群落的均匀度是指群落中种群多度的均匀程度,均匀度是生态优势度相反的概念,两者从不同的角度反映群落的结构特征[7]。黑壳楠天然林群落物种多样性指数整体体现为草本层最大、乔木层次之、灌木层最小,乔木层、灌木层虽然物种的数目较草本层多,但由于乔木层黑壳楠种群优势度明显,重要值达44.09,灌木层则以方竹种群为主要优势种,重要值达26.4,从而导致物种分布均匀度水平较低,影响着物种多样性指数水平,而草木层虽物种数量较少,但个体分配较均匀,体现物种多样性指数水平较高。

参考文献

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(责编:张宏民)

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