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湖南靖州特色种群赤皮青冈群落的研究

2014-12-29李金华李志辉王佩兰杨模华张斌

中南林业科技大学学报 2014年5期
关键词:靖州青冈草本

李金华,李志辉,王佩兰,杨模华,张斌

(中南林业科技大学,湖南 长沙410004)

湖南靖州特色种群赤皮青冈群落的研究

李金华,李志辉,王佩兰,杨模华,张斌

(中南林业科技大学,湖南 长沙410004)

赤皮青冈是现存壳斗科植物的原始类群,是受国家II级保护的珍贵树种。采用样方法,对湖南靖州赤皮青冈的种类组成、群落外貌、结构特征及物种多样性进行了研究。结果表明:在1 200m2样地中,共有维管束植物67种,隶属于35科51属,其中优势科主要有豆科、蔷薇科、大戟科、冬青科、樟科、山茶科、禾本科、金缕梅科等;该群落是以赤皮青冈为主的单优种群落,群落季相明显;群落结构依次可划分为乔木层、灌木层、草本层;灌木层植物种类相对较丰富,对群落物种多样性具有较大影响,物种多样性的大小顺序依次为草本层>灌木层>乔木层。

赤皮青冈;群落特征;物种多样性;湖南靖州

随着我国社会经济的发展,人们的生活品质逐步提高,对生活用品的档次要求越来越高,并且对家居市场上高档家具、工艺品和办公用品需求越来越大,然而我国的珍贵用材资源总量少、种类少,长期无法满足市场需求,大部分用材依靠国外进口,对外依存度在60%以上,以致珍贵用材资源稀缺与市场需求不断扩大的矛盾益发严重。因此,开展珍贵用材树种的人工繁育与造林技术研究日趋紧迫,社会意义、经济意义重大。群落是特定空间或特定生境下生物种群有规律的组合,它们与环境之间彼此影响,相互作用,群落的组成与结构是生态系统功能和过程的基础,对群落组成与结构的分析可以进一步揭示物种共存规律并为其形成机制提供重要信息,而且对于探究群落的分类、分布、演替具有重要作用[1-4]。

赤皮青冈Cyclobalanopsis gilva边材淡黄褐色,心材赤红色,纹理直,质地硬,韧性强,是珍贵硬木树种之一。赤皮青冈木材用途广泛,天然资源比较稀缺,人工栽培技术不够成熟,人工造林稀少。赤皮青冈为中速生长树种,人们过度采伐天然赤皮青冈林,造成赤皮青冈资源的不断减少,甚至有面临枯竭的危险,对赤皮青冈群落特征的研究尚不多见[5-13]。因此,笔者对分布在湖南靖州的赤皮青冈天然群群落进行分析,旨在为保护赤皮青冈资源、开展人工造林提供科学支撑。

1 研究地概况

靖州市位于湖南省的西部,属亚热带季风性湿润气候,年均气温16.6℃,年降雨量1 400mm,无霜期290d,土地肥沃,气候温和,资源丰富。1月最冷,月平均气温4.7~5.3℃,最低气温在-5 ℃左右;7月最热,月平均气温28.5 ℃,最高气温在39 ℃左右。年均无霜期为287 d,年平均日照时数为962~1 452 h,为可照时数的28%~34%。年均降雨量为1 600mm左右。

2 研究方法

采用经典样方法,于2013年7月~2013年12月,对湖南靖州的天然种群进行随机取样,取样地海拔在300~500m,样方设置方法,重要值与物种多样性的计算方法参考文献[6]。

3 结果与分析

3.1 湖南靖州赤皮青冈群落的物种组成

湖南靖州赤皮青冈群落共有种子植物共有35科51属67种,分别占湖南植物科、属、种总数的21.17%、8.03%、3.24%,说明湖南靖州赤皮青冈群落的生物多样性并不丰富。该区种子植物科的组成优势现象明显,以单种科为主,其中含3种以上的优势大科为樟科Lauraceae7种,山茶科Theaceae5种,禾本科Gramineae4种,金缕梅科Hamamelidaceae、豆科Leguminosae、蔷薇科Rosaceae、大戟科Euphorbiaceae、冬青科Aquifoliaceae各3种,这8科共含有31种,分别占该群落种子植物科、种总数的22.86%和46.27%,说明这6科为优势大科,是构成赤皮青冈群落的重要成分。这些基本反映了该群落的总体架构,其中樟科Lauraceae、金缕梅科Hamamelidaceae 是该区地带性林型常绿阔叶林的代表性建群种,它们一般构成群落的上层,山茶科Theaceae 的种类大多具有一定的耐阴性,它们一般是乔木亚层和灌木层的重要组成部分,禾本科Gramineae植物大多是群落草本层的优势类群。含有2种的科也只有8个,分别占该群落种子植物科、种总数的22.86%和23.88%;含有1种的科有19个,分别占该群落种子植物科、种总数的54.28%和28.35%;可见,含3种以上的大科为该群落的优势科,是构成该群落的主体。

湖南靖州的赤皮青冈母树林位于靖州县防江村张家冲,海拔高度在400~500m之间,这与罗仲春先生描述的湖南赤皮青冈一般分布在海拔500m左右的结论吻合,它一般生长于山坡的上坡位,这是该群落的第一个显著特征;赤皮青冈与金缕梅科的枫香一起构成群落的乔木主体,赤皮青冈幼树与樟科、山茶科树种构成了该群落的灌木主体,草本层则以蕨类植物与禾本科植物为主,此为该群落的第二个显著特征;群落紧挨当地居民的住宅旁边,大量的人为干扰正逐渐使该群落悄然发生改变,群落I的旁边被居民种植了大量的经济类树种楠竹,已经有小部分的楠竹开始渗透到该群落中来,是该群落的第三个显著特征。

3.2 湖南靖州赤皮青冈群落外貌与结构

该群落外貌为典型的常绿阔叶林,树体高大,冠层浓密,郁闭度在80%左右,赤皮青冈决定着群落的外貌,其树皮暗褐色,小枝密生灰黄色或黄褐色星状绒毛。叶片倒披针形或倒卵状长椭圆形,叶背被灰黄色星状短绒毛,群落整体呈现暗绿色,形成一派暗绿阔叶林的景象,枫香初秋红叶亮丽,是该群落的显著特征。

乔木层高度平均为7~15 m,可划分为2个亚层,第一亚层高10~15 m,主要为赤皮青冈与枫香Liquidambar formosana,第二亚层高7~10m,包括乔木的幼树与灌木种类,赤皮青冈重要值达166.05,因个体数量多,分布均匀,处于绝对优势的地位。黄樟Cinnamomum porrectum、油柿Diospyros oleifera与桂花Osmanthus henryi的重要值也达到33.30、32.81、30.93,是群落中重要的伴生树种(见表1)。

表1 湖南靖州赤皮青冈群落乔木层特征分析Table 1Features of tree layer of plant community in Jingzhou, Hunan

灌木层只有一个层次,高度在2~5 m,平均高度约为2.5 m,灌木层中以香叶树Lindera communis(33.94)为优势种,重要值在10.00以上的有杜茎山Maesa japonica(33.94)、湘楠Phoebe hunanensis(26.83)、 黄 檀Dalbergia hupeana(22.68)、阔叶箬竹Indocalamus latifolius(21.65)、 女 贞Ligustrum lucidum(12.93)、油茶Camellia oleifera(11.97)、树莓Rubus corchorifolius(11.50)、 尾叶 柃Eurya loquaiana(11.04)、白皮树Altingia yunnanensis(10.63),说明灌木层的物种丰富,但物种优势度不显著(见表2)。草本层一般高度在10~150cm之间,以蕨类植物与禾本科植物占据优势地区。

表2 湖南靖州群落灌木层特征分析Table 2Features of shrub layer of plant community in Hunan Jingzhou

3.3 湖南靖州赤皮青冈群落物种多样性分析

湖南靖州赤皮青冈群落的物种丰富度表现为灌木层>草本层>乔木层。物种多样性分析方面,灌木层与乔木层是群落中起决定作用的层次,湖南靖州赤皮青冈群落,Simpson指数、Shannon-Wienner指数与Pielou指数均表现为灌木层优于乔木层,说明该群落中灌木层占据优势地位。灌木层的指数均优于草本层,从Pielou指数来看,灌木层为0.915,草本层为0.819,两者相近,且草本层不及灌木层高,说明草本层的物种分布有较强的随机性,灌木层的物种分布均匀,伴生种的分布也有较强的规律性,导致草本层的均匀性指数较低。通过综合分析,物种多样性指数的顺序为灌木层>草本层>乔木层(见表3)。

表3 湖南靖州群落物种多样性分析Table 3Features of species diversity in Jingzhou, Hunan

4 结论与讨论

(1)湖南靖州赤皮青冈群落共有种子植物共有35科51属67种,分别占湖南植物科、属、种总数的21.17%、8.03%、3.24%,说明湖南靖州赤皮青冈群落的生物多样性并不丰富。该区种子植物科的组成优势现象明显,以单种科为主,其中含3种以上的大科有8科,是构成赤皮青冈群落的重要成分,基本反映了该群落的总体架构,其中樟科Lauraceae、金缕梅科Hamamelidaceae 是该区地带性林型常绿阔叶林的代表性建群种,它们一般构成群落的上层,山茶科Theaceae 的种类大多具有一定的耐阴性,它们一般是乔木亚层和灌木层的重要组成部分,禾本科Gramineae 植物大多是群落草本层的优势类群。

(2)湖南靖州赤皮青冈群落结构明显,乔木层树种较少,是以赤皮青冈为主的单优势群落;灌木层植物种类相对较多,以香叶树(33.94)、杜茎山(33.94)、湘楠(26.83)、黄檀(22.68)、阔叶箬竹(21.65)占主导地位;草本层以宽叶苔草Carex siderosticta、鳞毛蕨Dryopteris setosa占优势地位。

(3)湖南靖州赤皮青冈群落的物种丰富度表现为灌木层>草本层>乔木层。Simpson指数、Shannon-Wienner指数与Pielou指数综合来看,物种多样性特征表现由高到低的顺序为灌木层>草本层>乔木层。

赤皮青冈造林及资源可持续利用方面,笔者建议可把其纳入中亚热带中低山造林的首选树种,造林模式选择中,宜参考自然群落进行配置,会有助于森林的自然更新及健康维护。

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Study on dominant population of Cyclobalanopsis gilva community in Jingzhou, Hunan

LI Jin-hua,, LI Zhi-hui, WANG Pei-lan, YANG Mo-hua, ZHANG Bin
(Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

The characteristics and species diversity ofCyclobalanopsis gilvacommunity in Jingzhou, Hunan province were studied based on thecommunity investigations. The results show that 67 species in 51genera and 35 families of vascular plants were recorded in l 200m2plots, in which the dominant families were Leguminosae, Rosaceae, Euphorbiaceae,Aquifoliaceae,LauraceaeTheaceae,Gramineae and Hamamelidaceae; the community is the largest consociation thatC. gilvapredominated the forests, the aspection is obvious; the stratif i cation of the forests was very obvious, which can be divided into arbor, shrub and herbaceous layer; the shrub layer was relatively abundant in species and had a greater effect on the community diversity, the diversity indexes for every forests ordered from high to low: herbaceous, shrub and arbor.

Cyclobalanopsis gilva; community characteristics; species diversity; Jingzhou of Hunan

S718.54+2

A

1673-923X(2014)05-0056-03

2014-02-26

国家科技支撑计划课题“楸树和赤皮青冈珍贵用材林定向培育技术研究与示范”(2012BAD21B03)

李金华(1971-),男,湖南沅陵人,高级工程师,博士研究生,主要从事森林培育方面的研究;E-mail:ljh8612@126.com

李志辉(1957-),男,湖南安化人,教授,博士,博士生导师,主要从事森林培育教学和研究;E-mail:lzh1957@126.com

[本文编校:吴毅]

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