石门国家级森林公园植被垂直分布规律研究

赖树雄

广州华南环境资源研究院 广州 510515

石门国家级森林公园植被垂直分布规律研究

赖树雄

广州华南环境资源研究院 广州 510515

对石门国家级森林公园植被垂直分布按100 m垂直海拔高度分段进行调查和分析，并对植被垂直分布规律进行研究。结果表明，植物群落指数在总体上是随着海拔上升呈下降趋势；在海拔、坡度、坡向3个因子中，海拔因子是对群落分布影响最大的生态因子。

石门国家级森林公园，植被类型，垂直分布

广东从化大岭山石门国家森林公园位于从化市东北部从化桃园镇，距广州市85 km，离从化城区25 km。总面积0.26万hm2，其中有林面积0.16万hm2，森林覆盖率达98.9%。东与南昆山自然保护区相连，西是著名从化温泉风景区，北与广州抽水蓄能电站、流溪河国家森林公园相望。石门国家森林公园地处N23.61°～23.64°，E113.76°～113.78°，属于亚热带地区。终年气候温和，年平均温度20℃，7—8月平均最高气温26.5℃，平均最低温度11℃。

石门国家森林公园属南亚热带季风气候，是亚热带常绿阔叶林保存较为完整的林区之一。森林公园内物种起源古老，成分复杂，生物多样性高，同时也是珍稀野生动植物基因库。森林植被带的垂直带性是植物群落分布的显著特性。对森林公园内保存较为完整的植被进行垂直分布规律的研究，对于揭示亚热带地区植被的分布规律有重要的参考意义[1]。

1 取样设计与生境因子的测定

1.1 取样设计

采用梯度格局法，从海拔300 m到海拔1 140 m间设一样带，在样带中海拔每升高100 m设置一个样地。样地长60 m，宽20 m，从中分为3个20 m ×20 m的样方单元。在样方内进行每木调查，测定胸径≥1 cm所有立木的种名、胸径、树高。共9个样地 (表1)，总计调查面积12 000 m2。

1.2 立地与生境因子的测定记录

分别用手持式GPS、气压式海拔表、坡度计、郁闭度测定仪等实测样方的地理坐标、海拔、坡度、坡向等环境因子，同时目测坡位和坡形。坡向处理采取每45°为一个区间的划分等级制的方法，以数字表示各等级。以朝东为起点 (0°)，逆时针方向旋转，1表示东坡 (337.5°～22.5°)，2表示东北坡 (22.5°～67.5°)，3表示北坡 (67.5°～112.5°)，4表示西北坡 (112.5°～157.5°)，5表示西坡 (157.5°～202.5°)，6表示西南坡(202.5.5°～247.5°)，7表示南坡 (247.5°～292.5°)，8表示东南坡 (292.5°～337.5°)。坡度因子方面，25°及25°以下归类为1，26°～40°归类为2，41°以上归类为3(表1)。

表1 大岭山群落样方具体分布

2 数据统计分析

2.1 重要值

重要值计算采用如下公式: IV＝AR＋FR＋PR(1)

式中，IV为重要值，AR为相对多度，FR为相对频度，PR为相对优势度。乔木树种以胸高断面积表示相对优势度，即乔木层IV＝相对多度＋相对频度＋相对胸高断面积。其中，相对多度＝100% ×某个种的株数/所有种的总株数，相对频度＝100% ×某个种出现的次数/所有种出现的总次数，相对胸高断面积＝100%×某个种的胸高断面积/所有种的胸高断面积之和。

2.2 多样性指数

Pielou均匀度指数计算公式为

Heip均匀度指数计算公式为

Alatalo均匀度指数计算公式为

Shannon－Wiener指数计算公式为

Simposon指数计算公式为

式中，Pi＝ni/N，为第i个物种的个体在样地中所占的比例；N为所有种的个体总数；s为种数；ni为第i种的个体数。

2.3 数量分类

采用排序方法对石门国家级森林公园从海拔300 m到海拔1 146 m样方内的森林群落分别进行除趋势对 应 分 析 (Detrended Correspondence Analysis，DCA)以及典范对应分析 (Canonical Correspondence Analysis，CCA)，以分析各样方优势种群与环境因子的关系。

3 结果与分析

3.1 群落多样性指标的分布规律

由表2可知，香农－威纳多样性指数值普遍较小，物种多样性在相对低海拔处 (700 m以下)总体比海拔高的地区高。海拔600 m处润楠、鸭脚木、罗浮柿在群落中占据了相当大的优势，在海拔800m处木荷、红苞木、黄叶树在群落中占据了优势，这可能是导致这2个海拔地区多样性指数相对较低的原因。

另外，物种丰富度总体上呈随着海拔升高而下降的趋势，海拔600 m、800 m和1 000 m处物种数突然减少，原因可能是群落中有几个种占优势。

海拔300 m和400 m处接近人为活动频繁的范围，可能受到人类活动干扰，丰富度和多样性指数比500 m处略低。

3.2 不同海拔下群落重要值比较

重要值作为一种综合性指标，在衡量某种植物在群落中的相对重要性的同时，也可指示这种植物分布的最适生境。在石门国家级森林公园群落中，木荷的重要值最高，然后依次是鸭脚木、罗浮柿、长梗润楠、长序润楠、马尾松、黄樟、黄杞、红花荷、九节。前5种植物的重要值之和占47.79，说明这几个种在不同海拔处都能生长较好，占据优势(表3)。

表2 不同海拔的群落指数 (均值)比较

表3 石门国家级森林公园重要值列前10位的植物种

海拔300 m处重要值排前3的是浙江润楠、鸭脚木、九节，400m处重要值排前3的是润楠、鸭脚木、藜蒴，500 m处重要值排前3的是木荷、鸭脚木、黄杞，600 m处重要值排前3的是润楠、鸭脚木、罗浮柿，700m处重要值排前3的是木荷、罗浮柿、马尾松，800m处重要值排前3的是木荷、红苞木、黄叶树，900m处重要值排前3的是木荷、红苞木、羊角杜鹃，1 000 m处重要值排前3的是木荷、杜鹃、乌饭树，1 140 m处重要值排前3的是红楠、羊角杜鹃、杨梅。在海拔300～600 m区，鸭脚木重要值都排在前3，说明鸭脚木在600 m以下，是比较优势的种；而海拔700 m以上木荷和红苞木就表现得较为占优势 (表4)。

3.3 影响群落分布规律的生态因子比较

本次分析采用了典范对应分析 (CCA分析)、除趋势对应分析 (DCA分析)、非度量的多维标定法 (Nonmetric Multidimensional Scaling，NMS)对海拔、坡度、坡向进行分析；在分析时，海拔缩写为ASL，坡度缩写为SLD，坡向缩写为SLX。

典范对应分析表明，海拔、坡度、坡向3个因子中，坡度SLD轴和坡向SLX的轴较短，且在这2个轴方向上分布的样方也少，而海拔ASL的轴最长且分布在其方向上的样方数量较多，即说明海拔高度因素的影响是最大的。另外2种分析也指示出海拔因子是影响样方植被分布最大的因子。

表4 不同海拔处重要值列前3位的植物种

4 结论与讨论

物种丰富度和香农—威纳多样性指数总体上随着海拔上升呈下降趋势。海拔600 m、800 m和1 000 m数值突然减少可能是因为其群落中某些种发展比较快，已经占据了优势。海拔300 m和400 m处数值比500 m处略小，可能是由于受到人类活动干扰。另外种—多度分布图也可以在一定程度上说明石门国家级森林公园群落结构稳定，具有较为完好的植被垂直梯度。

在海拔、坡度、坡向3个因子中，对群落分布影响最大的是海拔。可见石门国家级森林公园群落是比较强的垂直分布的性质的，其分布规律与周边亚热带地区的植被分布规律相近[3－9]。

海拔对群落分布影响最大，可能是由于海拔梯度包含了各种环境因子的综合作用；而海拔所包含的环境因子中 (例如气候和土壤)哪些因子起主要作用还需要进一步研究[10]。

石门国家级森林公园位于广州市，其低海拔地区接近人类活动区，受到人类活动影响频繁。因此，低海拔地区的植被及群落分布模式可以为广州市建设城市森林绿地提供参考。

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Analysis of Vertical Distribution Patterns of Vegetation in Shimen National Forest Park

Lai Shuxiong
(South ChinaInstitute of Environmental Resources，Guangzhou 510515，Guangdong，China)

The vertical distribution of vegetation in Shimen National Forest Park was investigated and analyzed at every 100m altitudinal intervals，and the vertical distribution patternswere also studied.The results showed that plant community indexes generally fellwith the rise of altitude gradient in the park.In the factors of slope，aspect，and altitude，altitude is the ecological factor with highest impact on plant community distribution.

Shimen National Forest Park，vegetation type，vertical distribution

2014－01－07

赖树雄，硕士，任职于广州华南环境资源研究院，研究方向为林业及生物学，E－mail:190189517＠qq.com