官山自然保护区穗花杉群落特征及物种多样性探析

欧阳园兰 黎杰俊

摘 要 为了解江西省宜春市官山穗花杉群落的生存现状，探究其保护机制，对官山穗花杉群落进行了野外调查与研究。结果表明，在监测样地内共调查到胸径≥1 cm植物919株，隶属于32科49属54种，群落物种相较之前更丰富；乔木层的Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均大于灌木层和整个群落；样地中的穗花杉个体数有192株，占样地木本植物个体数的37.35%，除了糙花少穗竹，穗花杉重要值最高，在木本植物中占绝对优势；穗花杉的幼龄树占大多数、中龄树次之、老龄树极少，其种群仍处于相对稳定发展阶段。

关键词 穗花杉；群落；物种多样性；官山自然保护区

中图分类号：Q948.12 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.24.050

穗花杉属于红豆杉科穗花杉属常绿小乔木，是我国特有的国家二级保护野生物种。穗花杉主要生长在海拔300～1 800 m的阴湿溪谷两旁或林内，呈零星分布，很少形成群落。根据文献报道，目前天然穗花杉在湖南省绥宁县，江西省宜丰县、修水县，四川省都江堰市和湖北省兴山县等地有集群分布[1-5]。对其群落特征进行研究，发现穗花杉群落大都表现为幼龄树占大多数，中龄树居次，老龄树极少，种群仍处于相对稳定发展阶段。

通过对江西省宜春市官山保护区典型穗花杉天然林群落结构进行研究，阐明穗花杉天然林的群落结构特征、物种多样性等，有助于揭示其濒危原因，为穗花杉天然林保护及遗传资源的保存、评价及遗传育种提供实验依据。

1 研究方法

1.1 区域概况

官山国家级自然保护区地处九岭山脉西段，地跨宜春市宜丰县、铜鼓县，总面积11 500.5 hm2。区内保存着大面积的原生性常绿阔叶落叶混交林及珍贵植物群落，生物多样性极为丰富，其中珍稀植物穗花杉植物群落、中亚热带常绿阔叶林生态系统在我国具有突出的代表性，并且是我国华东地区，尤其是长江中下游区域少有的生物基因库和生物多样性保护基地，具有很高的科研价值和社会经济价值。

1.2 样方调查

依据中国森林生态系统监测样地设置方法，参照国际森林生态学大样地建设技术规范，于2016年7月在官山国家级自然保护区大、小西坑内选择典型的穗花杉群落，建设5个20 m×20 m标准固定样地，在每个样地内设4个10 m×10 m的小样方，以小样方为基本调查单元，记录植物胸径≥1 cm的所有个体的名称、胸径、生长状况等信息。

1.3 数据处理

1.3.1 径级分布

主要针对穗花杉进行径级分布，根据调查到的穗花杉胸径（Diameter at Breast Height，DBH），以每2 cm为一级，1～21 cm共分为10个径级，分别为

1 cm≤DBH<3 cm、3 cm≤DBH＜5 cm、5 cm≤DBH＜

7 cm、7 cm≤DBH＜9 cm、9 cm≤DBH＜11 cm、

11 cm≤DBH<13 cm、13 cm≤DBH＜15 cm、15 cm≤DBH＜17 cm、17 cm≤DBH＜19 cm与

19 cm≤DBH＜21 cm。

1.3.2 物种多样性指数

根据样地资料，计算不同物种的相对密度（Mr）、相对显著度（Pr）、相对频度（Fr）和相对高度（Hr），计算每个样地不同物种的重要值（IV），并以物种的重要值为基础，计算物种多样性指数。采用物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数综合评价穗花杉群落的物种多样性。具体公式为

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

式中：n为某个种的株数；N为所有种的总株数；sBH为某个种的胸高断面积；SBH为所有种的胸高断面积之和；n0为某个种在样方中出现的次数；N0为所有种出现的总次数；h0为某个种的总高度；H0为所有种的高度之和；D为Simpson优势度指数；H为Shannon-Wiener多样性指数；J为Pielou均匀度指数；S为丰富度指数，即出现在样方的物种数；Pi为第i种的个体数与所有种个体总数的比值。

2 結果与分析

2.1 穗花杉群落物种组成

在5个穗花杉动态监测样地构建的20个小样方内共调查到植物（胸径≥1 cm）54种，隶属于32科

49属。其中，木本植物52种，植株数有514株；禾本科植物2种，为毛竹（4株）和糙花少穗竹（401株）；样地中的穗花杉个体数有192株，占样地木本植物个体数的37.35%；样地中只有1个物种的个体数为

19株，占总物种数的35.18%，占样地木本植物个体总数的3.69%。穗花杉群落的郁闭度大多在0.4～0.5，植株分布比较稀疏，平均每100 m2有立木30株左右（除含糙花少穗竹的样地）。

通过重要值排序（表1），在穗花杉群落中，重要值大于1的物种有25种，排第一位的是糙花少穗竹，由于其在群落中株数最多（401），其重要值最大（21.89），但出现的频度不高；其次是穗花杉（14.89），但其株数（192）、频度（19）在木本植物里都是最大，故是群落的主要建造者。毛红椿、三峡槭、黑壳楠、榧树及枸骨等多是穗花杉群落乔木层的优势种，其他树种如青钱柳、港柯、毛豹皮樟、木荷等，虽然形体高大，但株数较少，是群落的伴生树种，这些树种为喜漫射光的穗花杉创造了良好的生存环境，对群落影响较大。

2.2 穗花杉群落物种多样性指数

表2为穗花杉群落物种的多样性指数。可以看出，乔木层除了丰富度指数（S）和植株数外，其Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均大于灌木层的和整个群落，主要是处于灌木层中的糙花少穗竹植株数占整个灌木层植株数的59.58%，且集中分布在一个样地内。若剔除糙花少穗竹的影响，则穗花杉群落的Simpson优势度指数（6.300）、Shannon-Wiener多样性指数（2.740）和Pielou均匀度指数（0.690）都会增高，略高于何飞等1999年在江西官山所调查的穗花杉群落，说明随着群落演替变化，群落结构也发生着较大变化[2]。

2.3 穗花杉种群结构

在群落的调查过程中，共调查到穗花杉192株（胸径≥1 cm），穗花杉幼苗（胸径＜1 cm）有110株，

胸径最大20.9 cm，树高最高7.5 m，平均胸径为

6.58 cm，平均树高4.06 m，密度0.15株·m-2。径级结构如图1所示，随着胸径的增加，树龄的增长，其株数相应递减。在1 cm≤DBH＜5 cm和5 cm≤DBH＜9 cm两个径级区间的植株数为78株和66株，递减不大；在9 cm≤DBH<13 cm、13 cm≤DBH＜17 cm、17 cm≤DBH＜21 cm 3个径级区间，植株数分别为

30株、14株和4株，递减幅度增大，说明穗花杉植株胸径增大到9 cm以上时，递减趋势增大，其淘汰率加大。可以看出，官山保护区的穗花杉天然林中穗花杉的幼龄树占大多数、中龄树次之、老龄树极少，其种群仍处于相对稳定发展阶段。另外，官山大小西坑穗花杉天然林具有特殊的地理环境，拥有悬岩奇峰的沟谷，沟内常年保持水流，阴湿度较大，因此林间富含腐殖质，便于穗花杉树苗的发育，穗花杉天然更新较为

良好。

3 结论与讨论

通过对官山保护区穗花杉群落物种组成的分析可知，保护区木本植物种类丰富，且穗花杉的株数、频度、重要值都远高于其他物种，说明穗花杉在木本植物中占绝对优势。从群落物种多样性指数分析可知，群落除了丰富度指数和植株数外，其Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均略微低于乔木层，若剔除糙花少穗竹，群落的多样性指数均高于乔木层和灌木层，说明糙花少穗竹对群落有一定影响。总体而言，该群落物种多样性较高，分布均匀，群落较为稳定。从穗花杉种群结构分析可知，穗花杉的径级呈倒“J”形分布，通过胸径大小判断其年龄大小，穗花杉的幼龄树占大多数、中龄树居次、老龄树极少，其种群仍處于相对稳定发

展阶段。

但是，从此次野外调查的数据来看，官山穗花杉天然林群落受到竹子面积增大的影响，尤其是受糙花少穗竹的影响，其重要值（21.89）在穗花杉群落中排在第一位，植株数占有率达43.63%，且现主要集中分布在一个样地内。研究表明，糙花少穗竹的竹鞭、竹笋、幼竹生长节律与毛竹相似，对资源的利用较充分，对环境因子的适应性较强，垦复改造荒芜野生竹林，2～3年

即可郁闭成林。因此，官山穗花杉天然林群落中糙花少穗竹对穗花杉的顺向演替进程影响较大，在种间竞争过程中，会逐渐阻碍其他物种的幼苗和幼树的生长发育，从而使官山保护区的穗花杉资源量遭到破坏。故需要采取一定的有效措施调控糙花少穗竹扩张的影响，以便加强对江西官山保护区穗花杉天然林的有效保护。

参考文献：

[1]  刘克旺，石道良，杨旭红，等.湖南绥宁县神坡山穗花杉群落特征初步研究[J].武汉植物学研究，1999（2）：137-145.

[2]  何飞，郑庆衍，刘克旺.江西宜丰县官山穗花杉群落特征初步研究[J].中南林学院学报，2001（1）：74-77.

[3]  闻天声，汪延芬，范志刚，等.赣北黄花山穗花杉天然林的初步研究[J].江西林业科技，1992（3）：13-16.

[4]  刘智慧，谭经正，廖邦洪，等.四川青城山穗花杉种群和群落特征的初步研究[J].热带亚热带植物学报，1994（2）：22-30.

[5]  彭辅松.湖北兴山发现成片穗花杉林[J].植物杂志，1988（5）：5.

（责任编辑：张春雨）