雾灵山几种常见植物群落表现面积的研究

摘要：运用巢式样方法对雾灵山自然保护区中的7个不同植物群落（Ⅰ.油松、Ⅱ.华北落叶松、Ⅲ.云杉林、Ⅳ.山杨林、Ⅴ.白桦林、Ⅵ.蒙古栎林、Ⅶ.紫椴落叶阔叶林）进行了数据调查，根据调查结果采用非饱和的曲线方程对雾灵山7种类型植物群落乔木拟合种-面积曲线，根据拟合结果确定了各个群落的表现面积：当精度达到100%时Ⅰ-Ⅶ乔木群落的基本面积分别为：653m2、461m2、978m2、719m2、891m2、913m2、803m2；而精度达到90%时Ⅰ-Ⅶ乔木群落的表现面积为：430m2、284m2、656m2、474m2、592m2、579m2、528m2。可见不同群落类型表现面积有很大的差异，群落表现面积随着精度的增大而增大。因此应在精度要求和综合分析各个群落的基础上确定乔木层的表现面积。

关键词：植物群落；表现面积；种-面积曲线

收稿日期：20131202

作者简介：隋玉龙（1973—），男，河北围场人，主要从事林业生产技术管理工作。中图分类号：S731.2文献标识码：B文章编号：16749944（2014）01008603

1引言

表现面积是植物群落的重要指标之一，物种数与取样面积之间的关系始终是植被生态学讨论的问题。在调查一个森林群落时，不可能对整个森林群落进行完全的统计，也不可能随便的找出一块面积去进行统计，这就需要有代表性的样方去解决此问题。而这块样方就是群落的表现面积。所以它不仅能够保证展示出整个群落的种类组成而且能够反映整个群落的真实特征。本文以雾灵山森林保护区为研究对象，通过调查样地的数据，研究不同群落乔木层的表现面积，为雾灵山植物群落及其生物多样性调查、生物多样性保护提供科学指导。

2研究区域概况

研究地点为河北省兴隆县境内的雾灵山自然保护区，地处京、津、唐、承4市中间，地理坐标为东经117°17′～117°35′，北纬40°29′～40°38′，该保护区森林覆盖率高达83%，属温带大陆季风型山地气候，夏季短暂温暖，冬季漫长寒冷。雾灵山是河北省多雨中心之一，雨量充沛。年降水量760mm，水热同季，有利于植物生长。雾灵山自然环境的优越性，地形地貌的复杂性决定了其具有丰富的物种资源。据统计，该地区有高等植物151科，598属，1600余种，此外还有多种蕨类植物，裸子植物等。

山地的垂直分布状况是山地所处的纬度、经度、气候和山地地形等相互作用的结果。由于雾灵山立地条件和地形条件的差异、海拔及坡向的不同，所以雾灵山植物群落垂直分布规律十分明显。雾灵山垂直带谱从下到上依次为：松栎林带林带、落叶阔叶林带、针阔混交林带、温寒性针叶林带、亚高山草甸带。本研究主要采用华北落叶林、油松林、云杉林、白杨林、蒙古栎林、白桦林、紫椴落叶阔叶林这些群落为研究对象。

表1群落类型及其基本情况

代号海拔高度/m坡向土壤质地土壤pH值主要物种Ⅰ800～1300阳坡、阴坡壤土5.8～6.4油松、蒙古栎、山杨、白桦Ⅱ1500～1900阳坡轻壤6.0～7.0华北落叶松、山杨、白桦、硕桦Ⅲ1400～1750阴坡中壤5.0～6.0青杄、白杄、华北落叶松Ⅳ950～1600多阴坡砂壤5.5～6.5山杨、硕桦、黄华柳、色木槭Ⅴ800～1850各坡向壤土5.4～5.7白桦、硕桦、山杨蒙椴、五角枫、山杨Ⅵ800～1400阳坡砂壤5.0～5.5蒙古栎、蒙椴、五角枫、黑榆、白榆Ⅶ900～1200阴坡轻壤5.0～5.5蒙椴、紫椴裂叶榆、铁木

3研究方法

3.1样地设置及取样方法

在所选定的群落类型，对植物的不同结构层次分别采用巢式样方的方法进行调查。在植物群落不靠近边缘位置取初样方面积为5m×5m，记录其样方中的所包括的植物种数，再逐步倍增样方面积，记录新出现的样方种数，直到记录种数不再随着样方面积的增大而增大为止。

3.2群落变现面积的确定方法

所有植物群落的物种数都是有限的，以逐步扩大取样面积为横坐标，以累积出现的物种数为纵坐标。对所记录的调查数据做出曲线，曲线先上升而后渐进平缓，最后稳定在确定的物种树木上，用Excel对曲线进行拟合。本研究采用非饱和曲线的形式拟合种-面积关系的曲线方程，其表达式为：

S=b+aIn（A）（1）

式中，A为群落面积，S为A中出现的物种数，a、b为通过种-面积曲线拟合的出来的参数。

设定几个可能的种数取样精度（P），所对应的最小取样面积为：

A1=e[（pst-b）/a]（2）

利用上述公式（1）对各个群落进行数据处理并对其进行拟合，求出系数a、b、R2。然后设定几个可能的种数取样精度，并计算各个精度对应的种数。

4结果与分析

5结论与讨论

表现面积随着研究精度要求的增大而增大，不同群落的表现面积不同。在调查研究的Ⅰ～Ⅶ乔木群落中表现面积的大小顺序为云杉林>蒙古栎林>白桦林>紫椴落叶阔叶林>山杨林>油松林>华北落叶松。其中在精度100%的条件下表现面积最小的为华北落叶松为461，表现面积最大的为云杉林978。观察两个值为大于2倍的关系，说明不同群落乔木的表现面积的差异还是很大的。由表1了解到影响群落取样面积不仅仅是群落类型，还受（表1）海拔高度，立地条件、坡向和取样方法等影响。而各群落对同一因素的影响程度还不进相同。本研究华北落叶松的表现面积显著小于其他群落，可能的原因是华北落叶松生长的海拔范围和土壤的pH值引起的。华北落叶松分布的海拔范围是1500～1900m，在1500m以上不再适宜其他的植物生存，常常形成纯林。高山处土壤风化时间短，土壤不如低海拔处肥沃，而华北落叶松一般生长于土壤颗粒较大的土层中，而不适宜其对土壤肥力较高的乔木生长，故华北落叶松的表现面积较小。

表4乔木层不同取样精度的表现面积

群落类型种树取样精度100%95%93%90%87%84%油松林653530487430379334华北落叶松461362329284246212云杉林978801740656582516山杨林719584537474419370白桦林891726669592523463蒙古栎林913727664579506441紫椴落叶阔叶林803651599528466411

参考文献：

[1] 谷建才.华北土石山区典型区域主要类型森林健康分析与评价[D].北京：北京林业大学，2006.

[2] 佟金权，惠刚盈，赵中华，等.确定森林群落最小调查面积的方法[J].林业科学研究，2008（3）：331～334.

[3] 代力民，王青春，邓红兵，等.二道白河河岸带植物群落最小面积与物种丰富度[J].应用生态学报，2002（6）：641～645.

[4] 刘灿然，马克平，于顺利，等.北京东灵山地植物群落多样性研究——种-面积曲线的拟合与评价[J].植物生态学报，1999（6）：490～500.

[5] 白顺江.雾灵山森林生物多样性及生态服务功能价值仿真研究[D].北京：北京林业大学博士论文，2006.

[6] 王明君，韩国栋，赵萌莉，等.样带法在测定草地植物群落最小面积中的应用[J].东北农业大学学报，2010（6）：98～104.

[7] 秦淑英 王德艺 王洪印 姜云天 李东义 雾灵山云杉林群落结构及动态分析[J].河北林果研究，1998（9）.endprint

摘要：运用巢式样方法对雾灵山自然保护区中的7个不同植物群落（Ⅰ.油松、Ⅱ.华北落叶松、Ⅲ.云杉林、Ⅳ.山杨林、Ⅴ.白桦林、Ⅵ.蒙古栎林、Ⅶ.紫椴落叶阔叶林）进行了数据调查，根据调查结果采用非饱和的曲线方程对雾灵山7种类型植物群落乔木拟合种-面积曲线，根据拟合结果确定了各个群落的表现面积：当精度达到100%时Ⅰ-Ⅶ乔木群落的基本面积分别为：653m2、461m2、978m2、719m2、891m2、913m2、803m2；而精度达到90%时Ⅰ-Ⅶ乔木群落的表现面积为：430m2、284m2、656m2、474m2、592m2、579m2、528m2。可见不同群落类型表现面积有很大的差异，群落表现面积随着精度的增大而增大。因此应在精度要求和综合分析各个群落的基础上确定乔木层的表现面积。

关键词：植物群落；表现面积；种-面积曲线

收稿日期：20131202

作者简介：隋玉龙（1973—），男，河北围场人，主要从事林业生产技术管理工作。中图分类号：S731.2文献标识码：B文章编号：16749944（2014）01008603

1引言

表现面积是植物群落的重要指标之一，物种数与取样面积之间的关系始终是植被生态学讨论的问题。在调查一个森林群落时，不可能对整个森林群落进行完全的统计，也不可能随便的找出一块面积去进行统计，这就需要有代表性的样方去解决此问题。而这块样方就是群落的表现面积。所以它不仅能够保证展示出整个群落的种类组成而且能够反映整个群落的真实特征。本文以雾灵山森林保护区为研究对象，通过调查样地的数据，研究不同群落乔木层的表现面积，为雾灵山植物群落及其生物多样性调查、生物多样性保护提供科学指导。

2研究区域概况

研究地点为河北省兴隆县境内的雾灵山自然保护区，地处京、津、唐、承4市中间，地理坐标为东经117°17′～117°35′，北纬40°29′～40°38′，该保护区森林覆盖率高达83%，属温带大陆季风型山地气候，夏季短暂温暖，冬季漫长寒冷。雾灵山是河北省多雨中心之一，雨量充沛。年降水量760mm，水热同季，有利于植物生长。雾灵山自然环境的优越性，地形地貌的复杂性决定了其具有丰富的物种资源。据统计，该地区有高等植物151科，598属，1600余种，此外还有多种蕨类植物，裸子植物等。

山地的垂直分布状况是山地所处的纬度、经度、气候和山地地形等相互作用的结果。由于雾灵山立地条件和地形条件的差异、海拔及坡向的不同，所以雾灵山植物群落垂直分布规律十分明显。雾灵山垂直带谱从下到上依次为：松栎林带林带、落叶阔叶林带、针阔混交林带、温寒性针叶林带、亚高山草甸带。本研究主要采用华北落叶林、油松林、云杉林、白杨林、蒙古栎林、白桦林、紫椴落叶阔叶林这些群落为研究对象。

表1群落类型及其基本情况

代号海拔高度/m坡向土壤质地土壤pH值主要物种Ⅰ800～1300阳坡、阴坡壤土5.8～6.4油松、蒙古栎、山杨、白桦Ⅱ1500～1900阳坡轻壤6.0～7.0华北落叶松、山杨、白桦、硕桦Ⅲ1400～1750阴坡中壤5.0～6.0青杄、白杄、华北落叶松Ⅳ950～1600多阴坡砂壤5.5～6.5山杨、硕桦、黄华柳、色木槭Ⅴ800～1850各坡向壤土5.4～5.7白桦、硕桦、山杨蒙椴、五角枫、山杨Ⅵ800～1400阳坡砂壤5.0～5.5蒙古栎、蒙椴、五角枫、黑榆、白榆Ⅶ900～1200阴坡轻壤5.0～5.5蒙椴、紫椴裂叶榆、铁木

3研究方法

3.1样地设置及取样方法

在所选定的群落类型，对植物的不同结构层次分别采用巢式样方的方法进行调查。在植物群落不靠近边缘位置取初样方面积为5m×5m，记录其样方中的所包括的植物种数，再逐步倍增样方面积，记录新出现的样方种数，直到记录种数不再随着样方面积的增大而增大为止。

3.2群落变现面积的确定方法

所有植物群落的物种数都是有限的，以逐步扩大取样面积为横坐标，以累积出现的物种数为纵坐标。对所记录的调查数据做出曲线，曲线先上升而后渐进平缓，最后稳定在确定的物种树木上，用Excel对曲线进行拟合。本研究采用非饱和曲线的形式拟合种-面积关系的曲线方程，其表达式为：

S=b+aIn（A）（1）

式中，A为群落面积，S为A中出现的物种数，a、b为通过种-面积曲线拟合的出来的参数。

设定几个可能的种数取样精度（P），所对应的最小取样面积为：

A1=e[（pst-b）/a]（2）

利用上述公式（1）对各个群落进行数据处理并对其进行拟合，求出系数a、b、R2。然后设定几个可能的种数取样精度，并计算各个精度对应的种数。

4结果与分析

5结论与讨论

表现面积随着研究精度要求的增大而增大，不同群落的表现面积不同。在调查研究的Ⅰ～Ⅶ乔木群落中表现面积的大小顺序为云杉林>蒙古栎林>白桦林>紫椴落叶阔叶林>山杨林>油松林>华北落叶松。其中在精度100%的条件下表现面积最小的为华北落叶松为461，表现面积最大的为云杉林978。观察两个值为大于2倍的关系，说明不同群落乔木的表现面积的差异还是很大的。由表1了解到影响群落取样面积不仅仅是群落类型，还受（表1）海拔高度，立地条件、坡向和取样方法等影响。而各群落对同一因素的影响程度还不进相同。本研究华北落叶松的表现面积显著小于其他群落，可能的原因是华北落叶松生长的海拔范围和土壤的pH值引起的。华北落叶松分布的海拔范围是1500～1900m，在1500m以上不再适宜其他的植物生存，常常形成纯林。高山处土壤风化时间短，土壤不如低海拔处肥沃，而华北落叶松一般生长于土壤颗粒较大的土层中，而不适宜其对土壤肥力较高的乔木生长，故华北落叶松的表现面积较小。

表4乔木层不同取样精度的表现面积

群落类型种树取样精度100%95%93%90%87%84%油松林653530487430379334华北落叶松461362329284246212云杉林978801740656582516山杨林719584537474419370白桦林891726669592523463蒙古栎林913727664579506441紫椴落叶阔叶林803651599528466411

参考文献：

[1] 谷建才.华北土石山区典型区域主要类型森林健康分析与评价[D].北京：北京林业大学，2006.

[2] 佟金权，惠刚盈，赵中华，等.确定森林群落最小调查面积的方法[J].林业科学研究，2008（3）：331～334.

[3] 代力民，王青春，邓红兵，等.二道白河河岸带植物群落最小面积与物种丰富度[J].应用生态学报，2002（6）：641～645.

[4] 刘灿然，马克平，于顺利，等.北京东灵山地植物群落多样性研究——种-面积曲线的拟合与评价[J].植物生态学报，1999（6）：490～500.

[5] 白顺江.雾灵山森林生物多样性及生态服务功能价值仿真研究[D].北京：北京林业大学博士论文，2006.

[6] 王明君，韩国栋，赵萌莉，等.样带法在测定草地植物群落最小面积中的应用[J].东北农业大学学报，2010（6）：98～104.

[7] 秦淑英 王德艺 王洪印 姜云天 李东义 雾灵山云杉林群落结构及动态分析[J].河北林果研究，1998（9）.endprint

摘要：运用巢式样方法对雾灵山自然保护区中的7个不同植物群落（Ⅰ.油松、Ⅱ.华北落叶松、Ⅲ.云杉林、Ⅳ.山杨林、Ⅴ.白桦林、Ⅵ.蒙古栎林、Ⅶ.紫椴落叶阔叶林）进行了数据调查，根据调查结果采用非饱和的曲线方程对雾灵山7种类型植物群落乔木拟合种-面积曲线，根据拟合结果确定了各个群落的表现面积：当精度达到100%时Ⅰ-Ⅶ乔木群落的基本面积分别为：653m2、461m2、978m2、719m2、891m2、913m2、803m2；而精度达到90%时Ⅰ-Ⅶ乔木群落的表现面积为：430m2、284m2、656m2、474m2、592m2、579m2、528m2。可见不同群落类型表现面积有很大的差异，群落表现面积随着精度的增大而增大。因此应在精度要求和综合分析各个群落的基础上确定乔木层的表现面积。

关键词：植物群落；表现面积；种-面积曲线

收稿日期：20131202

作者简介：隋玉龙（1973—），男，河北围场人，主要从事林业生产技术管理工作。中图分类号：S731.2文献标识码：B文章编号：16749944（2014）01008603

1引言

表现面积是植物群落的重要指标之一，物种数与取样面积之间的关系始终是植被生态学讨论的问题。在调查一个森林群落时，不可能对整个森林群落进行完全的统计，也不可能随便的找出一块面积去进行统计，这就需要有代表性的样方去解决此问题。而这块样方就是群落的表现面积。所以它不仅能够保证展示出整个群落的种类组成而且能够反映整个群落的真实特征。本文以雾灵山森林保护区为研究对象，通过调查样地的数据，研究不同群落乔木层的表现面积，为雾灵山植物群落及其生物多样性调查、生物多样性保护提供科学指导。

2研究区域概况

研究地点为河北省兴隆县境内的雾灵山自然保护区，地处京、津、唐、承4市中间，地理坐标为东经117°17′～117°35′，北纬40°29′～40°38′，该保护区森林覆盖率高达83%，属温带大陆季风型山地气候，夏季短暂温暖，冬季漫长寒冷。雾灵山是河北省多雨中心之一，雨量充沛。年降水量760mm，水热同季，有利于植物生长。雾灵山自然环境的优越性，地形地貌的复杂性决定了其具有丰富的物种资源。据统计，该地区有高等植物151科，598属，1600余种，此外还有多种蕨类植物，裸子植物等。

山地的垂直分布状况是山地所处的纬度、经度、气候和山地地形等相互作用的结果。由于雾灵山立地条件和地形条件的差异、海拔及坡向的不同，所以雾灵山植物群落垂直分布规律十分明显。雾灵山垂直带谱从下到上依次为：松栎林带林带、落叶阔叶林带、针阔混交林带、温寒性针叶林带、亚高山草甸带。本研究主要采用华北落叶林、油松林、云杉林、白杨林、蒙古栎林、白桦林、紫椴落叶阔叶林这些群落为研究对象。

表1群落类型及其基本情况

代号海拔高度/m坡向土壤质地土壤pH值主要物种Ⅰ800～1300阳坡、阴坡壤土5.8～6.4油松、蒙古栎、山杨、白桦Ⅱ1500～1900阳坡轻壤6.0～7.0华北落叶松、山杨、白桦、硕桦Ⅲ1400～1750阴坡中壤5.0～6.0青杄、白杄、华北落叶松Ⅳ950～1600多阴坡砂壤5.5～6.5山杨、硕桦、黄华柳、色木槭Ⅴ800～1850各坡向壤土5.4～5.7白桦、硕桦、山杨蒙椴、五角枫、山杨Ⅵ800～1400阳坡砂壤5.0～5.5蒙古栎、蒙椴、五角枫、黑榆、白榆Ⅶ900～1200阴坡轻壤5.0～5.5蒙椴、紫椴裂叶榆、铁木

3研究方法

3.1样地设置及取样方法

在所选定的群落类型，对植物的不同结构层次分别采用巢式样方的方法进行调查。在植物群落不靠近边缘位置取初样方面积为5m×5m，记录其样方中的所包括的植物种数，再逐步倍增样方面积，记录新出现的样方种数，直到记录种数不再随着样方面积的增大而增大为止。

3.2群落变现面积的确定方法

所有植物群落的物种数都是有限的，以逐步扩大取样面积为横坐标，以累积出现的物种数为纵坐标。对所记录的调查数据做出曲线，曲线先上升而后渐进平缓，最后稳定在确定的物种树木上，用Excel对曲线进行拟合。本研究采用非饱和曲线的形式拟合种-面积关系的曲线方程，其表达式为：

S=b+aIn（A）（1）

式中，A为群落面积，S为A中出现的物种数，a、b为通过种-面积曲线拟合的出来的参数。

设定几个可能的种数取样精度（P），所对应的最小取样面积为：

A1=e[（pst-b）/a]（2）

利用上述公式（1）对各个群落进行数据处理并对其进行拟合，求出系数a、b、R2。然后设定几个可能的种数取样精度，并计算各个精度对应的种数。

4结果与分析

5结论与讨论

表现面积随着研究精度要求的增大而增大，不同群落的表现面积不同。在调查研究的Ⅰ～Ⅶ乔木群落中表现面积的大小顺序为云杉林>蒙古栎林>白桦林>紫椴落叶阔叶林>山杨林>油松林>华北落叶松。其中在精度100%的条件下表现面积最小的为华北落叶松为461，表现面积最大的为云杉林978。观察两个值为大于2倍的关系，说明不同群落乔木的表现面积的差异还是很大的。由表1了解到影响群落取样面积不仅仅是群落类型，还受（表1）海拔高度，立地条件、坡向和取样方法等影响。而各群落对同一因素的影响程度还不进相同。本研究华北落叶松的表现面积显著小于其他群落，可能的原因是华北落叶松生长的海拔范围和土壤的pH值引起的。华北落叶松分布的海拔范围是1500～1900m，在1500m以上不再适宜其他的植物生存，常常形成纯林。高山处土壤风化时间短，土壤不如低海拔处肥沃，而华北落叶松一般生长于土壤颗粒较大的土层中，而不适宜其对土壤肥力较高的乔木生长，故华北落叶松的表现面积较小。

表4乔木层不同取样精度的表现面积

群落类型种树取样精度100%95%93%90%87%84%油松林653530487430379334华北落叶松461362329284246212云杉林978801740656582516山杨林719584537474419370白桦林891726669592523463蒙古栎林913727664579506441紫椴落叶阔叶林803651599528466411

参考文献：

[1] 谷建才.华北土石山区典型区域主要类型森林健康分析与评价[D].北京：北京林业大学，2006.

[2] 佟金权，惠刚盈，赵中华，等.确定森林群落最小调查面积的方法[J].林业科学研究，2008（3）：331～334.

[3] 代力民，王青春，邓红兵，等.二道白河河岸带植物群落最小面积与物种丰富度[J].应用生态学报，2002（6）：641～645.

[4] 刘灿然，马克平，于顺利，等.北京东灵山地植物群落多样性研究——种-面积曲线的拟合与评价[J].植物生态学报，1999（6）：490～500.

[5] 白顺江.雾灵山森林生物多样性及生态服务功能价值仿真研究[D].北京：北京林业大学博士论文，2006.

[6] 王明君，韩国栋，赵萌莉，等.样带法在测定草地植物群落最小面积中的应用[J].东北农业大学学报，2010（6）：98～104.

[7] 秦淑英 王德艺 王洪印 姜云天 李东义 雾灵山云杉林群落结构及动态分析[J].河北林果研究，1998（9）.endprint