福建汀江源自然保护区伞花木群落特征研究

2017-08-31 16:52王学兵
林业勘察设计 2017年2期
关键词:花木天然林乔木

王学兵

(福建汀江源国家级自然保护区, 福建 长汀 366300)

福建汀江源自然保护区伞花木群落特征研究

王学兵*

(福建汀江源国家级自然保护区, 福建 长汀 366300)

对分布在福建汀江源自然保护区中磺片区的伞花木群落进行调查,经分析结果表明:区域内伞花木群落共有维管束植物57科88属107种,在科属组成上以壳斗科、蔷薇科、樟科、山茶科、禾本科、菊科种类为主,种子植物属的地理成分中热带性质分布占明显优势,在林内乔木层中种间竞争剧烈,伞花木在群落中开始退化,在林缘乔木层伞花木依旧占有统治地位。伞花木群落高位芽植物占优势(58.88%),群落正朝向稳定的中亚热带常绿阔叶林方向演替。

伞花木;群落特征;种群结构

伞花木(Eurycorymbuscavaleriei)为无患子科伞花木属,国家II级重点保护野生植物,分布于中国中亚热带南部、中部及南亚热带,包括台湾、福建、江西、湖南、湖北、贵州、云南、广西、广东等省。伞花木为第三纪残遗于中国的特有单种属植物,对研究植物区系和无患子科的系统发育有很高的科学价值。伞花木在福建分布较广,常散生于阔叶林林缘、山谷中,但在各地很少形成群落。在福建汀江源自然保护区,伞花木群落主要分布于中磺片区海拔400~500 m的红壤山地,保护区成立以来,伞花木群落得以有效保护。2016年8~9月,笔者对伞花木天然林群落进行了专项调查,对其群落结构、组成、演替趋势进行了研究,为更好地研究本区生物多样性和保护伞花木天然林资源提供了参考。

1 区域自然概况

福建汀江源国家级自然保护区位于福建省长汀县境内,地理坐标:北纬25°35′12″~26°01′31″,东经116°02′02″~116°30′08″,年均温16.8 ℃,年均降雨量1 750 mm左右,空气相对湿度85%以上。伞花木群落主要分布于中磺片区海拔400~500 m的红壤山地下坡、夹沟,一般与其他树种构成伞花木+赤杨叶—杜茎山—狗脊蕨群丛。调查地点位于中磺片区的上下石角和仙人湖,分布在6个小班,总面积10 hm2。该山场1991~1992年曾进行林木生产作业,因此是一片次生林。

2 调查方法

2.1 群落调查方法

采用样方法调查,在6个样地中分别设置样方,每个样方20 m×20 m,共计2 400 m2。3个样方位于中磺片区名为上下石角的山谷内,海拔450 m;另3个样方位于仙人湖路口林缘,海拔400 m。每个样方内划分16个5 m×5 m的相邻样方,测定每个小样方内植物种类、个体总数、胸径、高度(藤本长度)、盖度和生活型。

2.2 数据统计方法

将乔木树种分为3个亚层:树高≥14m为第一亚层,8 m≤树高<14 m属第二亚层,5 m≤树高<8 m属第三亚层。统计乔木、灌木、草本植物的相对多度、相对频度、相对显著度以核算重要值,采用重要值作为多样性指数的计算依据。统计乔木树种中树高0.5 m~5 m的幼树和树高<0.5 m的幼苗数量。

3 结果与分析

3.1 群落植物组成

由于调查地段基本位于保护区核心区和缓冲区范围内,保护措施完善,该伞花木群落植物种类较多,6个样地共有维管束植物57科88属107种,其中蕨类植物11科16属18种,裸子植物未见,双子叶植物41科62属78种,单子叶植物5科10属11种。双子叶植物的物种数在伞花木群落中占据绝对优势。含有较多种的科为:壳斗科(Fagaceae,2属7种)、蔷薇科(Rosaceae,4属7种)、山茶科(Theaceae,4属6种)、樟科(Lauraceae,3属6种)、禾本科(Poaceae,5属5种)、菊科(Asteraceae,5属5种)、荨麻科(Urticaceae,3属4种)、鳞毛蕨科(Dryopteridaceae,2属4种)。

3.2 群落垂直结构

由于在调查中发现伞花木群落在林缘样地和山谷内样地的垂直结构表现出明显差异,因此对在不同环境下的样地进行分类统计。在山谷内样地,伞花木群落林冠郁闭度平均为0.8,3个样地乔木层共有树种23种126株,其中伞花木24株,其他落叶阔叶树有18株赤杨叶、2株南酸枣、1株野漆树、1株木油桐、1株多花泡花树,其余的均为常绿阔叶树(表1)。按层次分析,乔木第一亚层的覆盖度55%,赤杨叶7株,最多,重要值占1/3,伞花木6株次之,重要值超过1/4,另有甜槠3株、日本杜英2株、木荷2株和栲1株,树高均在14 m以上,最小胸径28 cm。乔木第二亚层树高8~13 m,有12种39株,其中伞花木8株、甜槠7株、赤杨叶5株、鹿角锥4株、栲3株、木荷3株、日本杜英2株、青冈2株、红楠2株、南酸枣1株、刨花润楠1株、黄樟1株。乔木第三亚层,树高5~7 m,胸径8~16 cm,有23种,66株,甜槠的重要值70.21%,最高,伞花木10株,重要值为46.4%。第三乔木亚层里,常绿树种已明显占优,甜槠、木荷、栲、日本杜英和鹿角锥等几种都是耐阴性比较强植物,且在更新层(≤5 m)里甜槠和鹿角锥的幼苗幼树占绝对优势。

表1 伞花木天然林群落主要乔木树种在各层的重要值(山谷内样地)

纵观这几个林内样地,在乔木层,伞花木虽占整个乔木层重要值(300%)的最高,为62.92,但伞花木的重要值从第一到第三亚层逐步降低,而常绿树种的重要值迅速升高。第一亚层里,常绿树种占重要值(300%)的119.35%,第二亚层上升到189.13%,第三亚层达到215.58%,更新层(≤5 m)下更是常绿树种占绝对优势,落叶树种在群落内已表现出明显的衰退状态。

在样地林缘,伞花木群落林冠郁闭度平均为0.7,3个样地乔木层共有树种26种136株,其中伞花木26株,其他落叶阔叶树有13株赤杨叶,11株枫香,11株南酸枣,8株杭州榆,5株山乌桕,2株梅,1株野漆,1株木油桐,1株贵州桤叶树,1株毛八角枫,其他有8株毛竹,其余为常绿阔叶树(表2)。按层次分析,乔木第一亚层的覆盖度60%,伞花木10株,最多,重要值占104.33%,赤杨叶4株,重要值40.52%,另有枫香4株、甜槠3株、南酸枣4株、木荷2株、杭州榆3株、鹿角锥和山乌桕各1株,最小胸径26 cm。乔木第二亚层,有16种40株,其中伞花木7株、甜槠3株、赤杨叶3株、枫香2株、南酸枣2株、杭州榆2株、鹿角锥2株、栲2株、木荷2株、山乌桕2株、青冈、黄樟、黑壳楠、日本杜英和梅各1株,毛竹8株也集中在本层。乔木第三亚层,胸径8~16 cm,有25种,64株,伞花木的重要值34.49,最高,其次为青冈,重要值为24.84。在三个乔木亚层里,伞花木均有绝对优势,占整个乔木层重要值(300%)的69.74%,伞花木的组成比较完整,且在更新层里幼苗幼树很多,落叶阔叶树种仍在乔木层中占据优势,说明群落在还处于次生林演化的早期。

表2 伞花木天然林群落主要乔木树种在各层的重要值(林缘样地)

高度5 m以下的灌木层,覆盖度30%,以上层林木的幼树为主,在乔木层中未见的毛锥、罗浮锥也在本层出现,真正的灌木种类共计13科17属23种。耐阴蔽的种类以杜茎山为最多,其次是草珊瑚、百齿卫矛、叶底红等;阳性灌木有檵木、柳叶毛蕊茶、楤木、枇杷叶紫珠、空心泡、高粱泡等。

草本植物分布不均匀,在林缘样地内成片状分布,多为喜光种类,覆盖度可达40%,主要有里白(Diplopterygiumglaucum)、奇数鳞毛蕨(Dryopterissieboldii)、节节草(Equisetumramosissimum)、狗脊(Woodwardiajaponica)、五节芒(Miscanthusfloridulus)等;在山谷内样地呈零散分布,多为耐阴种类,覆盖度不到20%,主要有麦冬(Ophiopogonjaponicus)、虎耳草(Saxifragastolonifera)、冷水花(Pileanotata)、肾叶天胡荽(Hydrocotylewilfordii)、日本蛇根草(Ophiorrhizajaponica)等。6个样地总计25科40属44种,其中蕨类11科16属18种,在透光的地方节节草和里白成大片生长并覆盖地面。

藤本植物有9科9属9种,大多集中在林缘样地内,山谷内样地仅有零星见到,主要有小果菝葜(Smilaxdavidiana)、瓜馥木(Fissistigmaoldhamii)、野木瓜(Stauntoniachinensis)、络石(Trachelospermumaxillare)、单叶铁线莲(Clematishenryi)、雀梅藤(Sageretiathea)等。

3.3 群落种子植物属的地理成分

根据吴征镒《中国种子植物属的分布区类型》[1]一文中拟定的划分标准,将伞花木天然林群落种子植物属按分布区类型进行统计,结果表明:伞花木天然林群落种子植物的72个属具有13个分布区类型,热带性质(分布型2~7)的有42属,占总属数的58.33%,以泛热带分布型和热带亚洲分布型为主;温带性质(分布型8~15)的有23属(世界分布除外),占总属数的31.94%,以北温带分布、东亚和北美间断分布型属较多(表4)。伞花木群落种子植物属的地理成分中热带性质分布占明显优势,反映出调查区植物地理成分的中亚热带地带特点。

表3 伞花木群落种子植物属的分布区类型

3.4 群落植物生活型谱

植物群落的生活型谱是群落的重要外貌特征。伞花木天然林群落中高位芽植物占绝对优势,占58.88%,其次为隐芽植物、地面芽植物,地上芽植物较少(表4)。在高位芽植物中又以中高芽植物的数量最多,其次为小高芽植物,大高芽植物仅有杭州榆一种,体现了亚热带常绿阔叶林的基本特点,但与相近纬度的其他常绿阔叶林群落比较则有一定差异,主要表现为群落中隐芽植物和地面芽植物种类占比较高,显示出明显的次生林特征(表5)。

表4 伞花木群落生活型谱

表5 伞花木天然林群落生活型谱与其他亚热带植物群落比较

4 结论与讨论

福建汀江源保护区伞花木天然林次生林群落2 400 m2的样地中共有维管束植物57科88属107种,伞花木天然林群落种子植物的72属具有13个分布区类型,热带性质有42属,占总属数的58.33%,居于优势地位。

从生活型看,群落的乔木树种多,乔木树种占绝对优势,层次复杂,灌木、草本均有相当数量的种群,藤本(层外植物)种类较少;群落高位芽植物占优势,而地上芽植物和一年生植物数量较少。

伞花木群落乔木层种间竞争十分激烈,在林分内常绿阔叶树种已占据优势,以伞花木为代表的落叶阔叶树种正逐步被挤出林冠层,更新层内小苗小树已经难以存活,但还留存一定数量的大树,可以选取部分优良种质作为采种母树加以保护。在林分外围,伞花木依然在乔木层和更新层中有一定优势,群落还处于演化的早期阶段,可以采取一定的人为干预措施,压制群落内其他常绿阔叶树种的发展,稳定群落结构,为伞花木种群的发展创造良好的条件。

[1] 吴征镒.中国种子植物属的分布区类型 [J].云南植物研究,1991,13(增刊IV):1-139.

[2] 钟益鑫.福建汀江源自然保护区福建柏天然林植物群落特征 [J].林业勘察设计,2015(2):82-87

[3] 颜源涑.福建君子峰自然保护区长柄水青冈群落植物生活型谱研究 [J].亚热带植物科学,2016,45(3):267-270

[4] 林鹏,丘喜昭.福建三明瓦坑的赤枝栲林 [J].植物生态学与地植物学学报,1986,10(4):241-253.

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[6] 林鹏,丘喜昭.福建南靖县和溪的亚热带雨林 [J].植物生态学学报,1987,11(3):161-170.

王学兵(1972-),男,福建长汀人,工程师,主要从事自然保护区研究、管理工作,(E-mail)ctwangxb@163.com。

S7

A

1004-2180(2017)02-0052-05

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