魏宏通
(永泰县藤山省级自然保护区管理处,福建永泰350700)
福建青冈(Cyclobalanopsischungii)是壳斗科(Fagaceae)青冈属(Cyclobalanopsis)常绿乔木,是我国特有的珍贵用材树种,属于福建省三级濒危保护树种,主要分布于广西、广东、福建、江西及湖南等省份[1]。福建境内主要分布于闽清县雄江黄楮林保护区、永泰县、龙岩梅花山、尤溪九阜山、将乐龙栖山等地海拔200~800 m的山地丘陵[2]。福建青冈材质坚实,不易腐化,可供造船、桥梁、建筑等用材,经济价值广泛。在人类经济活动的影响下,福建青冈人为砍伐数量逐渐上升,自然资源锐减。研究福建青冈天然群落中物种的多样性和乔木层空间分布格局,以更好地认识福建青冈天然群落现状,为福建青冈种质资源保护和可持续发展提供借鉴,促进其生态系统的良性演替。
研究区域位于福建省永泰县同安镇芹草村,E118°40′,N25°46′,属于亚热带季风气候,夏季炎热多雨,冬季温和湿润,年均降水量1400~1800 mm;以山地丘陵为主,土壤为砖红壤。
研究样地海拔为370 m,处于上坡位,坡向为东坡,样地郁闭度为0.75,以福建青冈为建群种。在该群落中随机设置10个10m×10m的相邻的乔木层样方并进行每木调查,面积共1000 m2,乔木层物种起测径阶为4 cm,记录乔木层物种名、株数、树高、胸径、冠幅等指标;在乔木层样方内取两个对角,设2个5m×5m的灌木层小样方,记录样方内灌木层物种名、株数、株高、地径等指标;取乔木层样方内两个对角和中心,设3个1m×1m草本层样方,记录样方内草本层物种名、株数、盖度等指标。
对调查数据进行统计,本文采用重要值、物种丰富度指数、物种多样性指数、均匀度指数和优势度指数等指标来反映该群落中各群落层次的物种多样性程度[3,4]。
物种重要值反映了某个物种在群落中的地位和作用,一般重要值越大,该物种在群落中所起的作用就越大[6]。由表1可知,在福建青冈群落乔木层中,福建青冈的相对多度(14.416%)、相对频度(9.174%)及相对优势度(25.417%)的值均最高,且重要值(49.007)排名第1,是该群落的优势种和建群种[7];毛竹和石栎的相对多度和相对优势度的值均较大,重要值分别排名第2、第3,在该群落中占据重要地位,也是主要的乔木层优势种;酸味子、短柱茶以及山蜡梅的重要值均小于10,在个体数量和体积上均不占优势。灌木层中,檵木的重要值最大,为37.738,其次是福建青冈(31.803)、黄瑞木(29.827)、三桠苦(27.065)和毛冬青(23.133),这 5个物种的重要值均大于20;重要值介于10~20之间的灌木层物种有5种,重要值小于10的物种有12种。草本层中芒萁的重要值最高,达68.630,较重要值排名第2的狗脊蕨(48.383)可高出41.846%,而鸭跖草的重要值最低,仅2.702。
表1 福建青冈群落各层次物种重要值及排名
物种多样性是群落生物组成结构的重要指标,反映了群落的组织化水平和功能,可通过结构与功能的关系间接反映群落功能的特征[8]。由表2可知,该福建青冈群落中,灌木层的物种数(22)最多,物种丰富度指数也最高,达3.356,其次是乔木层,草本层的物种数和丰富度指数最低;多样性指数由大到小依次为灌木层>乔木层>草本层;而灌木层的生态优势度指数(0.076)较低,草本层的生态优势度指数最高,为0.160;乔木层的均匀度指数最大(0.946),其次是灌木层(0.896),最低的是草本层,为 0.790。
表2 福建青冈群落各层次物种多样性
空间分布格局体现了组成种群的个体在其生活空间中的位置、状态或布局,是种群的重要属性之一,受种群特性、种群关系和环境条件的共同影响[9]。由表3可知,该群落中主要优势种福建青冈、毛竹和石栎种群的扩散系数C<1、丛生指数I<0、扩散指数Iδ<1、Cassie指数<0、平均拥挤度与平均密度比值M*/x<1,可以判定福建青冈、毛竹和石栎在群落中的空间分布类型为均匀分布,此外还包括马尾松、密花树、薄叶山矾、丝栗栲、杜英、虎皮楠和山矾等种群呈均匀分布;油杉、笔罗子、花榈木、短柱茶和山蜡梅等种群的扩散系数C>1、丛生指数I>0、扩散指数Iδ>1、Cassie指数>0、平均拥挤度与平均密度比值M*/x>1,在群落中表现为聚集分布;酸味子种群的扩散系数C、扩散指数Iδ、平均拥挤度与平均密度比值M*/x均为1,且丛生指数I与Cassie指数为0,呈随机分布状态。
表3 福建青冈群落乔木层物种聚集度指标
群落结构格局随着组成树种、数量和空间配置的不同而发生变化[10]。本文所研究的永泰县福建青冈群落乔木层物种有16种,灌木层物种有22种,草本层物种有13种。其中,福建青冈、毛竹和石栎的相对多度、相对优势度和重要值均较大,是该群落的主要优势种。乔木层物种的均匀度指数(0.946)较高,表明该群落中乔木层物种个体数量分布总体较为均匀;灌木层的物种数、物种丰富度指数(3.356)和多样性指数(2.770)均最高,表明灌木层物种组成较为多样化,物种丰富,但灌木层生态优势度指数(0.076)较低,反映了灌木层物种个体数量分布较为均匀,但优势种的地位并不突出;草本层的物种丰富度指数(1.596)、多样性指数(2.026)及均匀度指数(0.790)均较低,而生态优势度指数(0.160)最高,说明草本层植物种类较少,且个体分布不均,优势物种在该群落层次中地位突出,如芒萁。
该群落中,多数乔木层物种种群呈现均匀分布状态,与乔木层均匀度指数较高的结果相吻合。乔木层中,福建青冈的相对多度和相对频度均较高,为该群落建群种,其落果易发芽,幼树萌芽力强,环境适应性良好[11],使其种群在该群落中表现为均匀分布状态。另外,由于多数重要值排名靠前的物种表现为均匀分布,使得上层林冠对群落形成较明显遮荫作用,影响下层小乔木的生长发育,使重要值靠后的多数物种呈现聚集分布。种群的均匀分布有利于促进对环境资源的充分利用[12],群落发展趋于稳定。针对均匀度指数较低的灌草层,其物种分布相对聚集,可适当进行定期间伐、锄草,降低种间竞争,促进群落良性发展。