车八岭保护区及其邻近地区的木兰科植物种群及其群落特征的研究车八岭保护区及其邻近地区的木兰科植物种群及其群落特征的研究 摘 要:在样方调查法的基础上, 对车八岭国家级自然保护区及其邻近地区观光木群落的Shannon指数(H)、Simpson指数(SP)和均匀度指数(E)及等多样性指数及主要植物科的重要值(IV),并对木兰科植物观光木和深山含笑等种群结构、分布格局和与优势种的相关关系进行了简要分析结果表明:车八岭木兰科植物所在的中亚热带常绿阔叶林树木种类丰富,以壳斗科、樟科、茶科为建群种,也有少量的热带科、属、种分布;群落受人为破坏较轻,保持较强的原生性;木兰科观光木和深山含笑种群呈稳定发展趋势,但观光木种群小,呈随机分布格局,而深山含笑呈集群分布格局调查结果显示,保护区外的同类型群落则遭受严重破坏,物种丰富度减少,木兰科种群更新不良,必须加以保护,并结合就地保护和迁地保护措施,促进木兰科植物种群及其群落结构的恢复和发展关键词:车八岭;森林群落;多样性;观光木;深山含笑;种群结构车八岭国家级自然保护区(以下简称车八岭保护区)位于广东省北部,始兴县东南(2441’N, 11410’E)东面毗邻江西全南县,南面与司前镇接壤,西面与刘张家山林场相联,北面与都亨镇交界,全区面积7545hm2,是南岭南缘保存较完整、面积较大、分布较集中、原生性较强的中亚热带常绿阔叶林(徐燕千,1992)。
木兰科植物是地带性亚热带常绿阔叶林建群种之一,在车八岭保护区共记录了6种木兰科植物种类(肖绵韵等,1993)其中,观光木(Tsoongiodendron odorum)是我国特有的孑遗种和稀有种,分布于我国湖南、江西南部、华南至海南,以南岭山地为中心产区,但种群小而呈零星分布,是我国渐危保护植物,具有很高的科研价值(傅立国和金鉴明,1991);深山含笑(Michelia maudiae)、金叶含笑(M. foveolata)等以其优雅的树型和美丽芳香的花朵,具有很高的观赏价值车八岭自然保护区是观光木和深山含笑等木兰科植物种群比较丰富的区域之一,然而,由于原始森林的破坏,木兰科植物的种群急剧缩小,面临绝灭目前,有关这一区域木兰科植物种群的研究尚缺本文通过调查车八岭国家级自然保护区木兰科植物所在群落的特征、种群结构及空间分布格局,为车八岭及其邻近地区观光木和深山含笑等木兰科种群的保护和管理提出了合理的建议1研究地点的自然条件车八岭国家级自然保护区介于南亚热带向中亚热带过渡地带全区气候暖和,日照充足,雨量充沛年平均气温19.6C,极端最高气温38.4C,极端最低气温-5.5C年平均降水量1468.1mm。
区内土地肥沃,动植物资源十分丰富,堪称“物种宝库,南岭明珠”(徐燕千,1992)2 研究方法2.1 调查时间及地点1999年12月和2000年7月分别赴车八岭开展野外调查,在保护区内木兰科植物种群比较丰富的三角塘设置了7个400m2的样方作群落调查和1个1600m2(即4个400m2的小样方)的样方作群落和木兰科植物种群的调查,同时在都坑宰相岩设置了2个400m2的样地作群落调查前者在保护区内,受人为干扰少,是目前保护较好的天然林群落;后者则处在保护区外,受人为干扰较为严重样地概况见表1:表1 木兰科植物群落天然分布区概况样方号地点森林类型海拔坡向坡度郁闭度1三角塘原生性林地450mNW300.82三角塘原生性林地550m0300.83三角塘原生性林地550m0300.84三角塘原生性林地350mSE200.85三角塘原生性林地350mSE200.86三角塘原生性林地350mNW<100.87三角塘原生性林地350mNW<100.88都亨残林310mE550.59都亨次生林220mNW400.62.2 调查方法群落和种群结构调查:在400m2的样方内,划分成4个10m10m小样方;在每个小样方内,测量并记录了所有胸径(ddbh)大于2.0cm的植株种类及数量。
记录了所有观光木苗木的数量,对其ddbh<2.5cm的植株的分三级(I级苗木:树高h<33cm;II级苗木:树高33cm≤h≤100cm;III级苗木:树高h>100cm);对ddbh>2.5cm的植株的分二级(IV级苗木,2.5cm n为总取样数64,a为两个种均出现的样方数,b、c分别为仅有种2或种1出现的样方数,d为两个种均不出现的样方数(表2)表 2 22联列表种1种2+++aba+b_cdc+da+cb+dN2.4.2 联结系数AC=100(ad-bc)/(a+b)(c+d) (ad≥bc)AC=100(ad-bc)/(a+b)(a+c) (ad 2)扩散系数(C)C= S2/u,有时与种群密度有关,需K值的补充3)扩散型指数(Iδ)Iδ=Nm*/(N-1)m(4)Cassie指标(CA)CA =1/K(5)丛生指标(I) I= S2/ u – 1(6)平均拥挤度(m*)和聚块性指标(m*/m)m* =u/n; m*/m=1+1/k3 结果3.1群落组成和结构在调查样方中,共记录了Ddbh≥2cm的植株876株,属于34科48属,以壳斗科、樟科、茶科、木兰科为优势科(表2)表3 车八岭木兰科所在群落的主要科属种及其重要值科名属数种数重要值(IV)壳斗科Fagaceae39442.11樟科Lauraceae712385.94茶科Theaceae57330.16木兰科Magnoliaceae23187.69杜英科Elaeocarpaceae15177.20冬青科Aquifoliaceae16149.13杜鹃花科Eriaceae13113.44山矾科Symplocaceae1293.32茜草科Rubiaceae1192.73大戟科Euphorbiaceae2290.74紫金牛科Myrsinaceae1180.28安息香科Styraceae2379.35柿科Ebenaceae1176.76清风藤科Sabinaceae1159.20越桔科Vacciniaceae1158.65桃金娘科Myrtaceae1157.19其中壳斗科植物在样方中的重要值(IV)值最大,种数较丰富,有3属9种,以锥木属的米锥、红锥、狗牙锥占优势,为该群落的建群类群。 樟科的重要值(IV)次于壳斗科,其株数最多,属种数最多,共7属12种,但大都是第二层林冠植物,以鸭公树和长叶木姜较为常见茶科也是重要值较高,物种较丰富的植物科之一,共5属7种,以碎齿柃和黑柃等林下小乔木为主木兰科包括3个植物种——观光木、深山含笑和深叶含笑深山含笑株数较多,有一些大树;观光木的大树较少,以中小植物为主杜鹃花科以羊角杜鹃为主;清风藤科由以泡花树为主;此外,山黄皮、小叶五月茶、赤楠为主等植物也比较常见林下的灌木和草本植物也很丰富,灌木层以九节、亮叶冬青、柏拉木和大叶紫珠等植物占优势;草本层则以狗脊(Woodwardia japonica)、鳞毛蕨(Dryopteris sp)和莎草(Cyperus sp)等较为常见不同样方的群落多样性指数有差异,Shannon—Wiener指数H=2.81,Simpson指数SP=14.69,均匀度指数E=0.87表明该群落物种多样低,但总体保持着自然繁衍的特性及明显的中亚热带森林特征,优势科、属、种明显表4 不同样方的物种多样性比较样方号种数株数BA(cm2/m2)HSPE1289610106.122.8313.730.8523011324319.442.9115.070.8633011315829.732.9916.740.884269211281.182.8311.890.8752910929225.272.914.180.866341097786.863.1418.390.8973416312246.863.0617.440.87882213081.121.654.620.91927634599.63320.130.873.2 木兰科观光木种群的组成结构在车八岭调查的3600m2样地内,木兰科植物主要集中在深山含笑、观光木、金叶含笑三种,共记录了101株植物。 其中ddbh≥2.5cm的植株胸径面积7436.07cm/cm2,占整个群落胸径面积的6.25%,重要值(IV)为187.69.其中深山含笑共61株,重要值(IV)为87.32,ddbh≥2.5cm的植株共47株,ddbh<2.5cm的植株14株,共分8级其级数与株数关系如图1:图一 深山含笑级数与株数关系 图(1)结果表明:IV(2.5cm≤ ddbh<7.5cm)级苗。
n为总取样数64,a为两个种均出现的样方数,b、c分别为仅有种2或种1出现的样方数,d为两个种均不出现的样方数(表2)表 2 22联列表种1种2+++aba+b_cdc+da+cb+dN2.4.2 联结系数AC=100(ad-bc)/(a+b)(c+d) (ad≥bc)AC=100(ad-bc)/(a+b)(a+c) (ad 2)扩散系数(C)C= S2/u,有时与种群密度有关,需K值的补充3)扩散型指数(Iδ)Iδ=Nm*/(N-1)m(4)Cassie指标(CA)CA =1/K(5)丛生指标(I) I= S2/ u – 1(6)平均拥挤度(m*)和聚块性指标(m*/m)m* =u/n; m*/m=1+1/k3 结果3.1群落组成和结构在调查样方中,共记录了Ddbh≥2cm的植株876株,属于34科48属,以壳斗科、樟科、茶科、木兰科为优势科(表2)表3 车八岭木兰科所在群落的主要科属种及其重要值科名属数种数重要值(IV)壳斗科Fagaceae39442.11樟科Lauraceae712385.94茶科Theaceae57330.16木兰科Magnoliaceae23187.69杜英科Elaeocarpaceae15177.20冬青科Aquifoliaceae16149.13杜鹃花科Eriaceae13113.44山矾科Symplocaceae1293.32茜草科Rubiaceae1192.73大戟科Euphorbiaceae2290.74紫金牛科Myrsinaceae1180.28安息香科Styraceae2379.35柿科Ebenaceae1176.76清风藤科Sabinaceae1159.20越桔科Vacciniaceae1158.65桃金娘科Myrtaceae1157.19其中壳斗科植物在样方中的重要值(IV)值最大,种数较丰富,有3属9种,以锥木属的米锥、红锥、狗牙锥占优势,为该群落的建群类群。 樟科的重要值(IV)次于壳斗科,其株数最多,属种数最多,共7属12种,但大都是第二层林冠植物,以鸭公树和长叶木姜较为常见茶科也是重要值较高,物种较丰富的植物科之一,共5属7种,以碎齿柃和黑柃等林下小乔木为主木兰科包括3个植物种——观光木、深山含笑和深叶含笑深山含笑株数较多,有一些大树;观光木的大树较少,以中小植物为主杜鹃花科以羊角杜鹃为主;清风藤科由以泡花树为主;此外,山黄皮、小叶五月茶、赤楠为主等植物也比较常见林下的灌木和草本植物也很丰富,灌木层以九节、亮叶冬青、柏拉木和大叶紫珠等植物占优势;草本层则以狗脊(Woodwardia japonica)、鳞毛蕨(Dryopteris sp)和莎草(Cyperus sp)等较为常见不同样方的群落多样性指数有差异,Shannon—Wiener指数H=2.81,Simpson指数SP=14.69,均匀度指数E=0.87表明该群落物种多样低,但总体保持着自然繁衍的特性及明显的中亚热带森林特征,优势科、属、种明显表4 不同样方的物种多样性比较样方号种数株数BA(cm2/m2)HSPE1289610106.122.8313.730.8523011324319.442.9115.070.8633011315829.732.9916.740.884269211281.182.8311.890.8752910929225.272.914.180.866341097786.863.1418.390.8973416312246.863.0617.440.87882213081.121.654.620.91927634599.63320.130.873.2 木兰科观光木种群的组成结构在车八岭调查的3600m2样地内,木兰科植物主要集中在深山含笑、观光木、金叶含笑三种,共记录了101株植物。 其中ddbh≥2.5cm的植株胸径面积7436.07cm/cm2,占整个群落胸径面积的6.25%,重要值(IV)为187.69.其中深山含笑共61株,重要值(IV)为87.32,ddbh≥2.5cm的植株共47株,ddbh<2.5cm的植株14株,共分8级其级数与株数关系如图1:图一 深山含笑级数与株数关系 图(1)结果表明:IV(2.5cm≤ ddbh<7.5cm)级苗。
2)扩散系数(C)C= S2/u,有时与种群密度有关,需K值的补充3)扩散型指数(Iδ)Iδ=Nm*/(N-1)m(4)Cassie指标(CA)CA =1/K(5)丛生指标(I) I= S2/ u – 1(6)平均拥挤度(m*)和聚块性指标(m*/m)m* =u/n; m*/m=1+1/k3 结果3.1群落组成和结构在调查样方中,共记录了Ddbh≥2cm的植株876株,属于34科48属,以壳斗科、樟科、茶科、木兰科为优势科(表2)表3 车八岭木兰科所在群落的主要科属种及其重要值科名属数种数重要值(IV)壳斗科Fagaceae39442.11樟科Lauraceae712385.94茶科Theaceae57330.16木兰科Magnoliaceae23187.69杜英科Elaeocarpaceae15177.20冬青科Aquifoliaceae16149.13杜鹃花科Eriaceae13113.44山矾科Symplocaceae1293.32茜草科Rubiaceae1192.73大戟科Euphorbiaceae2290.74紫金牛科Myrsinaceae1180.28安息香科Styraceae2379.35柿科Ebenaceae1176.76清风藤科Sabinaceae1159.20越桔科Vacciniaceae1158.65桃金娘科Myrtaceae1157.19其中壳斗科植物在样方中的重要值(IV)值最大,种数较丰富,有3属9种,以锥木属的米锥、红锥、狗牙锥占优势,为该群落的建群类群。
樟科的重要值(IV)次于壳斗科,其株数最多,属种数最多,共7属12种,但大都是第二层林冠植物,以鸭公树和长叶木姜较为常见茶科也是重要值较高,物种较丰富的植物科之一,共5属7种,以碎齿柃和黑柃等林下小乔木为主木兰科包括3个植物种——观光木、深山含笑和深叶含笑深山含笑株数较多,有一些大树;观光木的大树较少,以中小植物为主杜鹃花科以羊角杜鹃为主;清风藤科由以泡花树为主;此外,山黄皮、小叶五月茶、赤楠为主等植物也比较常见林下的灌木和草本植物也很丰富,灌木层以九节、亮叶冬青、柏拉木和大叶紫珠等植物占优势;草本层则以狗脊(Woodwardia japonica)、鳞毛蕨(Dryopteris sp)和莎草(Cyperus sp)等较为常见不同样方的群落多样性指数有差异,Shannon—Wiener指数H=2.81,Simpson指数SP=14.69,均匀度指数E=0.87表明该群落物种多样低,但总体保持着自然繁衍的特性及明显的中亚热带森林特征,优势科、属、种明显表4 不同样方的物种多样性比较样方号种数株数BA(cm2/m2)HSPE1289610106.122.8313.730.8523011324319.442.9115.070.8633011315829.732.9916.740.884269211281.182.8311.890.8752910929225.272.914.180.866341097786.863.1418.390.8973416312246.863.0617.440.87882213081.121.654.620.91927634599.63320.130.873.2 木兰科观光木种群的组成结构在车八岭调查的3600m2样地内,木兰科植物主要集中在深山含笑、观光木、金叶含笑三种,共记录了101株植物。
其中ddbh≥2.5cm的植株胸径面积7436.07cm/cm2,占整个群落胸径面积的6.25%,重要值(IV)为187.69.其中深山含笑共61株,重要值(IV)为87.32,ddbh≥2.5cm的植株共47株,ddbh<2.5cm的植株14株,共分8级其级数与株数关系如图1:图一 深山含笑级数与株数关系 图(1)结果表明:IV(2.5cm≤ ddbh<7.5cm)级苗。