卢继东 莫罗坚 龙田养 黄倩琳
(东莞市林业科学研究所,广东 东莞 523106)
东莞樟科林木资源分布特征*
卢继东 莫罗坚 龙田养 黄倩琳
(东莞市林业科学研究所,广东 东莞 523106)
采用2 km×2 km的UTM网格取样法及相邻样方法对东莞市樟科林木资源进行调查,统计每个样地乔木树种植株数量、胸高断面积以及物种多样性指数,分析樟科林木资源的分布特征和规律,结果表明:(1)在东莞市的天然森林里,樟科林木以润楠属、樟属和木姜子属为主,常见树种多为阳生性先锋树种,如豺皮樟(Litsea rotundifolia)、山苍子(L. cubeba)、潺槁树(L. glutinosa)等,以及中性长寿树种黄樟(Cinnamomum porrectum)和浙江润楠(Machilus chekiangensis),其他树种均为零星分布。浙江润楠、黄樟、山苍子、豺皮樟等种类海拔区间分布较宽,各样地几乎都有分布,而潺槁树明显更多地集中分布在中低海拔的山地中;(2)属国家重点保护野生植物的仅有樟树(C. camphora )1种,属我国栽培的常绿硬木类珍贵树种有黄樟、浙江润楠和樟树3种;(3)樟科林木种数与群落所有林木植株数量、群落丰富度及香侬韦纳多样性指数均存在正相关关系;(4)樟科林木的植株密度与海拔显著相关,高海拔森林群落中明显比低海拔地区的大;(5)樟科林木胸高断面积与海拔、樟科林木植株数量及优势种种类等相关性显著;(6)浙江润楠具有集群分布、且树木径级较大等特点,且其海拔分布区间较宽,其木材资源在东莞市天然森林里占有重要的地位。
樟科;资源分布;胸高断面积;物种多样性指数
樟科(Lauraceae)是双子叶植物纲、木兰亚纲的一科,全世界约有45属,2000~2 500种,产于热带和亚热带,分布中心位于东南亚和巴西。我国约有20属,423种43个变种和5个变型[1]。广东省共有13属,111种,6变种[2]。东莞市有8属,33种,2变种[3]。樟科植物多为高大的乔木,经济价值较大,在林业、轻工业、医药上都占有重要的地位[1],其中许多树种木材优质,树型美观,开发潜力较大[4]。楠木属、樟属材质优良,是优良的造林树种,短序润楠(Machilus breviflora)、红毛山楠(Phoebe hungmaoensis)、闽楠(P. bournei)等种类树干通直,树形高大雄伟,树冠层次分明,是优良的园林绿化树种[5]。目前,对东莞市及周边地区樟科植物的研究报道不多,主要集中在资源调查、区系地理和园林应用[4-7]等方面,有关资源调查也只限于科、属及种类的概况描述上。本文采用2 km×2 km的UTM网格取样法及相邻样方法对东莞市樟科植物群落进行调查,对各树种的植株数量、胸高断面积以及物种多样性指数等进行分析研究,探讨樟科林木资源的分布特征和规律,为樟科林木资源的保护、种质资源收集以及林木栽培等研究提供依据。
东莞市位于广东省中南部、东江下游的珠江三角洲腹地,与广州市、惠州市及深圳市为邻。东莞市地处南亚热带,季风明显;年平均气温22.1 ℃;年平均降水量1 800 mm;常有台风灾害。地势东南高、西北低。地貌以丘陵台地、冲积平原为主;山地占6.2%,分布在东南部和中南部。历史上的东莞市是森林茂密地区,低丘台地分布着热带性较强的低地常绿季雨林,组成种类多样而富于热带性[2],近年由于自然生境受到经济快速增长和城市化建设的影响,同时人口剧增,人类活动频繁,导致原有的区域性植被遭到了一定程度的破坏。按照广东省植被分类系统,东莞市的植被类型可划分为低地常绿季雨林、典型常绿阔叶林、沟谷雨林、红树林、滨海沼生植被、灌丛、草丛、竹林和人工林等9个大类型[3]。
基于东莞市森林资源二类调查数据及东莞市森林分布图,用DMAP软件生成2 km×2 km的UTM网格对东莞市森林分布图进行叠加,选取森林覆盖面积大于或等于其面积30%的网格,共191个,再从其中筛选出属天然次生林的部分,得到25个网格。在网格几何中心点设置样地进行植物群落调查,每个样地由12个10 m×10 m的相邻网格样方组成,记录样方中胸径(DBH)≥3 cm的所有立木的种名、胸径、树高、枝下高和冠幅。
计算乔木种的重要值:
重要值(IV)=RA+RF+RP
式中,RA为相对多度,RF为相对频度,RP为相对优势度。
物种多样性指数计算公式如下:
式中Pi为第i个种的个体数占单株总数的百分数,S为群落中的总物种数。
应用SPSS 21.0软件因子分析法对各特征因子进行分析,得到相关矩阵。
在25个调查样地中,共记录到樟科林木6属16种(表1)。按属来分,依次为润楠属6种,樟属3种,木姜子属3种,琼楠属、厚壳桂属、山胡椒属、新木姜子属等各1种。
在25个样地中,出现次数较多的依次是豺皮樟14次、山苍子13次、黄樟10次、浙江润楠8次和潺槁树8次,其他树种多为偶见种。这些常见树种中,浙江润楠重要值总和最高,为241.04,远高于其他种类。豺皮樟和山苍子虽然出现频率高,但是其重要值分别为86.54和33.86,均远远低于浙江润楠,可见浙江润楠在群落中的多度和显著度较高,反映出浙江润楠多成集群分布、且树木径级通常较大的分布特点。把海拔分为低(la< 300 m)、中(300 m ≤ la< 600 m)、高(la≥600 m)3个等级,从分布海拔来看,浙江润楠、黄樟、山苍子、豺皮樟等种类海拔区间分布较宽,从最低51.3 m到最高736.2 m,各样地几乎都有分布;而潺槁树集中分布在中低海拔的山地中。
表1 东莞樟科林木资源物种名录
16种樟科树种林分中,在调查群落中占据优势种地位的只有豺皮樟和浙江润楠2种。25个调查群落中,优势种的种类有14个(表2)。各优势种中,重复出现次数最多的是鹅掌柴(Schefflera octophylla),有5次,其次为浙江润楠4次,荷木出现3次,鼠刺(Itea chinensis)出现2次,其余种类均只出现1次。
优势种的分布跟海拔有密切关系。以鹅掌柴为优势种的群落通常出现在中低海拔地区,而以浙江润楠为优势种的群落更多的分布在海拔较高的山地(表2)。相关性分析结果(表3)表明,群落优势种与海拔存在显著的相关性(P<0.05),相关系数为0.374。
各调查群落中,樟科种数平均为3种;最多的群落中有8种(表2)。樟科林木种数与所有林木植株数量、群落丰富度及Shannon-Wiener多样性指数均存在显著正相关关系(P<0.05),相关系数为0.366、0.695和0.362。群落里所有林木植株数量越多、丰富度越高、Shannon-Wiener多样性指数越高,樟科林木种数就越多。而其与海拔及优势种种类的相关性则不显著。
由表2可知,各调查样地中,樟科林木株数最少的为1株,最多的样地中有165株,平均为50株。不同海拔之间,在低海拔的样地中,樟科林木平均株数为45株,占所有林木株数平均株数的18.1%,中海拔的样地,樟科林木平均株数为51株,占所有林木株数平均株数的14.6%,而到了高海拔的样地,樟科林木平均株数为95株,占所有林木株数平均株数的49.0%。可见,高海拔森林群落中,樟科林木的植株密度明显比中低海拔地区的要高。相关性分析结果也表明,样地中樟科林木植株数量与海拔显著相关,相关系数为0.388(P<0.05),但其与群落的优势种种类、物种多样性指数以及样地中所有林木株数等的关系均不显著。
表2 东莞樟科林木所在群落的特征
不同调查样地中,樟科林木胸高断面积变化较大,最少的仅0.01 m2,占所有林木胸高断面积的0.33%;最高的有2.47 m2,占所有林木胸高断面积的83.1%(表2)。各样地樟科林木胸高断面积平均为0.56 m2,占所有林木胸高断面积的23.1%。樟科林木胸高断面积与海拔、樟科林木植株数量及优势种种类等相关性显著,相关系数分别为0.697、0.514和0.727(P<0.05),与群落的多样性指数关系不显著。一般情况下,海拔越高、樟科林木株数越多,樟科林木胸高断面积越大。以浙江润楠为优势种的样地,其樟科林木胸高断面积明显比以其他树种为优势种的要高出许多,在4个以浙江润楠为优势种的样地中,樟科林木平均胸高断面积为1.85 m2,占所有林木平均胸高断面积的70.4%;而全部调查样地中,樟科林木平均胸高断面积为0.56 m2,占所有林木平均胸高断面积的23.1%。而且,浙江润楠群落所有林木的胸高断面积总和比其他多数群落的高,说明浙江润楠在东莞天然森林木材资源中占据了重要的地位。
在东莞的天然森林里,樟科林木以润楠属、樟属和木姜子属等3个属为主,常见树种多为阳性先锋树种,如豺皮樟、山苍子、潺槁树等,以及黄樟和浙江润楠这两个中性树种,其他树种均为零星分布。属国家重点保护野生植物的仅有樟树1种[8],属我国栽培的常绿硬木类珍贵树种有黄樟、浙江润楠和樟树3种[9],缺少楠木属的珍贵用材类树种[4,9]。厚壳桂、香叶树、短序润楠、浙江润楠、华润楠、薄叶润楠、黄心树、显脉新木姜等种类树形高大美观、树冠开展浓密,是优良的行道树和庭院树[5],但目前开发应用力度不足[10],仅樟树和黄樟有较久的栽培应用历史,华润楠、浙江润楠是近几年才逐渐在本地造林工程中有所应用,厚壳桂、香叶树、短序润楠、黄心树等树种只被一些科研单位在引种中少量栽培应用,但尚未见在造林绿化中推广应用。因此,建议加强以上本土树种的人工繁殖、栽培的研究和开发,为应用推广提供物质和技术基础。
在25个调查群落中,以浙江润楠为优势种的样地数量最多(4个),占总样地数的16%,且其海拔分布区间较宽,从最低51.3 m到最高736.2 m均有,由此说明浙江润楠木材资源在东莞天然森林里占有重要的地位,这一结论与国内有关的文献报道吻合[11-14]。
随着海拔的不断升高,樟科林木植株密度越来越大,其胸高断面积也越大,表明其木材蓄积也随着海拔升高在增多。因此,在东莞市进行樟科林木种质资源收集的工作中,我们应将重点放在海拔较高的天然森林里,因为在这些地段找到选种优树的机会比中低海拔地段更大。
表3 东莞樟科林木所在群落的特征因子相关系数
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The Distribution Characteristics of Lauraceae Tree Resources in Dongguan
LU Jidong MO Luojian LONG Tianyang HUANG Qianlin
(Dongguan Research Institute of Forestry,Dongguan, Guangdong 523106,China)
The Lauraceae tree resources in Dongguan city were investigated by 2 km×2 km UTM grid sampling method and the adjacent sampling methods. The individuals number of each species, the cross-sectional area at breast heigh, and the species diversity index of each community were calculated. The distribution characteristics and regular pattern of the Lauraceae tree species was analysed. The results showed that: (1) In the natural forest of Dongguan, theMachilus, Cinnamomum and Litsea composed the majority of Lauraceae tree species. The common tree specie in this area are heliophilous pioneer species, such as Litsea rotundifolia, L. cubeba and L. glutinosa, as well as mesophytic longevity tree species including Cinnamomum porrectum and Machilus chekiangensis. Other tree species are scattered in this area. M. chekiangensis, C. porrectum, L. cubeba and L.rotundifolia distributed with a wide range of altitude.L.glutinosasignificantly more concentrated in low altitude mountain. (2) In thisarea, C. camphora was the only endangered plant, and C. porrectum, C. camphora and M. chekiangensis were rare evergreen hardwood species; (3) The number of species that belong to Lauraceae was positive correlated to the individuals, the species richness and Shannon-Weiner diversity index of the plant commun.ty; (4) The distribution density of the Lauraceae trees was significantly correlated to altitude, and the density was significantly higher in the high altitude area; (5) The cross-sectional area at breast height of Lauraceae trees, was significantly correlated to the altitude, number of lanraceae trees and the dominant species of the plant commuty; (6) Machilus chekiangensis showed a characteristics of cluster distribution, owned large tree diameter, wide distribution range of altitude and much important timber resources.
Lauraceae tree; resource distribution;the cross-sectional area at breast height;species diversity
Q948.15
A
2096-2053(2017)05-0045-05
广东省林业科技创新项目“热带亚热带地区樟科种质资源收集保存及其优良树种培育技术研究与示范”(2013KJCX001-04);东莞市科技计划项目“东莞优良乡土植物在人工林下种植技术的研究”(2014108101021)。
卢继东(1993— ),男,助理工程师,主要从事园林规划与设计,E-mail:564935063@qq.com。
莫罗坚(1979— ),男,高级工程师,主要从事植物多样性保护研究,E-mail:rocket79@sohu.com。