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濒危植物合柱金莲木伴生群落特征*

2016-03-24陈宗游,柴胜丰,谭萍

广西科学院学报 2016年1期
关键词:金莲热带灌木



濒危植物合柱金莲木伴生群落特征*

Traits of Concomitant Communities of the Endangered Plant Sinia rhodoleuca

陈宗游1,2,柴胜丰2,谭萍1,3,蒋运生2,杨丽涛1,4**

CHEN Zongyou1,2,CHAI Shengfeng2,TAN Ping1,3,JIANG Yunsheng2,YANG Litao1,4

(1.广西大学农学院,广西南宁530005;2.广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室,广西桂林541006;3.玉林师范学院 广西玉林537000;4.广西亚热带生物资源保护利用重点实验室,广西南宁530005)

(1.College of Agronomy,Guangxi University,Nanning,Guangxi,530005,China;2.Guangxi Key Laboratory of Plant Conservation and Restoration Ecology in Karst Terrain,Guangxi Institue of Botany,Guangxi Zhuang Autonomous Region and the Chinese Academy of Sciences,Guilin,Guangxi,541006,China;3.Yulin Normal University,Yulin,Guangxi,537000,China;4.Guangxi Key Laboratory of Subtropical Bioresources Conservation and Utilization,Nanning,Guangxi, 530005,China)

摘要:【目的】研究濒危植物合柱金莲木(Sinia rhodoleuca)的伴生群落特征,为该物种的保护提供参考。【方法】采用样地调查法对合柱金莲木的5个分布点:广西融水(P1)、广西金秀(P2)、广西德保(P3)、广东封开(P4)和广东连山(P5)进行调查,分析其伴生群落的种类组成、区系成分、结构特征、物种多样性及其种群年龄结构。【结果】在2000 m2样地中共有维管束植物153种,隶属58科113属,主要优势科为樟科、壳斗科、紫金牛科、茜草科等。合柱金莲木伴生群落种子植物包含12个分布区类型,以泛热带分布、旧世界热带分布、热带亚洲分布为主,热带成分占优势,温带成分所占比例较小。合柱金莲木伴生群落结构分层现象明显,可分为乔木层、灌木层和草本层,层间植物匮乏。与P1、P2、P3样地相比,P4、P5样地生境破坏较小,Shannon指数和Simpson指数高。除P5样地内的合柱金莲木种群为增长型外,其余样地的合柱金莲木种群均为衰退型。【结论】合柱金莲木伴生群落的组成种类丰富,科、属组成复杂,其区系特点具有明显的热带-亚热带性质;伴生群落物种多样性与生境破坏程度有关;合柱金莲木种群多呈衰退趋势,应对其加强保护。

关键词:合柱金莲木濒危植物伴生群落特征物种多样性年龄结构

Key words:Sinia rhodoleuca,endangered plant,traits of concomitant communities,species diversity, age structure

0引言

【研究意义】合柱金莲木(Sinia rhodoleuca)又名辛木,为金莲木科(Ochnaceae)落叶小灌木,是我国特有的单种属植物,合柱金莲木对研究金莲木科植物的区系、地理分布及其发生与演化等具有重要意义[1]。其根茎可入药,有止痒杀虫功效[2]。合柱金莲木主要分布于广西的金秀、龙胜、融水、德保和广东的封开、连山、怀集等地[3-4],常生长在海拔200~1000 m的中、低山区,呈片状生于密林或疏林下。由于森林砍伐、生境破坏和挖取根茎入药,合柱金莲木日趋减少,面临灭绝。在国务院批准颁布的《国家重点保护野生植物名录(第1批)》中,合柱金莲木被列为国家一级重点保护植物[5]。【前人研究进展】由于其地理分布范围比较狭窄,相关研究和文献报道较少:何克军等[6]对广东省国家Ⅰ级重点保护野生植物资源进行调查,发现广东省的合柱金莲木处于濒危状态;梁凌林[7]呼吁保护珍稀物种——合柱金莲木;柴胜丰等[8]对濒危植物合柱金莲木种子萌发特性进行研究,指出该物种自然更新困难的原因与机制。【本研究切入点】目前还未见有关合柱金莲木伴生群落特征的调查报告,因此本文就其伴生群落特征对合柱金莲木的5个分布点进行样地调查。【拟解决的关键问题】分析合柱金莲木伴生群落的种类组成、区系成分、结构特征、物种多样性及其种群年龄结构,为合柱金莲木保护和可持续利用提供科学依据。

1材料与方法

1.1研究地自然概况

合柱金莲木分布区位于南亚热带北缘及中亚热带南缘。夏热冬暖,雨量多,湿度大,年平均温度为18~20℃,最冷月平均温度为9~11℃,最热月平均温度约28℃,全年无霜期250~310 d,年降水量1400~1600 mm,相对湿度为75%~85%。土壤为山地红壤和谷底冲积土,成土母岩以花岗岩、页岩、砂岩为主,土层厚度为0.6~1.2 m,腐殖质层厚5~30 cm。合柱金莲木为林下阴生植物,叶片质薄,不耐强光和干旱,常生于土壤湿润、郁闭良好的常绿阔叶林中,最适宜生长在山谷涧边水分充足的沙土。本文选取合柱金莲木的5个分布点作为调查对象,其中广西3个,广东2个,5个分布点的自然概况如表1所示。

表1各调查样地的基本概况

Table 1General conditions of sampling plots

样地号PlotNo.地点Location纬度(N)Latitude经度(E)Longitude海拔(m)AltitudeP1广西融水GuangxiRongshui25°12.23'108°57.15'230P2广西金秀GuangxiJinxiu23°53.70'110°04.44'483P3广西德保GuangxiDebao23°07.02'106°38.06'783P4广东封开GuangdongFengkai23°27.60'111°53.83'250P5广东连山GuangdongLianshan24°14.10'111°59.58'430

1.2方法

1.2.1样方设置与伴生群落调查

在上述5个合柱金莲木分布点分别建立1个20 m×20 m的样地,在样地中设置4个10 m×10 m的样方。乔木层:调查样地内所有高3 m以上的乔木树种,记录其种名、树高、胸径、冠幅;灌木层:将灌木和高度小于3 m的乔木小树作为灌木层植物进行统计,记录其种名、高度、冠幅;草本层:在每个样方中设置5个1 m×1 m的小样方调查草本,记录植物种类、高度、多度和盖度;另在样地中记录所有藤本植物。对样地内所有合柱金莲木个体进行每木调查,记录其基径、高度、冠幅,对于生有分蘖的植株,将该克隆系最粗的一株记为主茎(视为实生起源),记录其基径和高度,其余记为萌株,在进行重要值和多样性指数计算时只计作1株。

1.2.2分析方法

1.2.2.1种类组成和区系成分

对样地内所有植物的科、属、种进行统计分析,以吴征镒[9]对中国种子植物属的分布区类型划分原则为依据,对伴生群落中属的区系分布进行统计。

1.2.2.2重要值

重要值(IV)是一个综合指标,较全面地反映种群在群落中的地位与作用,也是用于定义群落类型的主要依据[10]。计算公式为IV=RA+RF+RD,式中RA为相对密度(样地内某种的密度占所有种密度总和的比率),RF为相对频度(某种的频度占所有种频度总和的比率),RD为相对优势度(某种的胸高断面之和占所有种胸高断面总和的比率或某种的冠幅之和占所有种冠幅总和的比率)。

1.2.2.3物种多样性

1.2.2.4种群年龄结构

植株的基径正比于年龄,基径的分级与结构反映年龄的分布与结构。根据群落中合柱金莲木个体的径级分布及其与生活史的关系,并参照郑凤英等[12]对矮牡丹(Paeonia suffruticosa)和韩忠明等[13]对刺五加(Acanthopanax senticosus)的年龄结构的划分,将合柱金莲木划为7个级别,基径小于0.2 cm的划为第Ⅰ级,0.2~0.4 cm为第Ⅱ级,以后基径每增加0.2 cm为一级,第Ⅶ级为基径大于1.2 cm的个体。

2结果与分析

2.1伴生群落的种类组成

由表2可见,5个样地2000 m2合柱金莲木集中分布的伴生群落中,共有维管束植物153种,隶属58科113属。其中,蕨类植物9科12属14种,裸子植物1科1属2种,单子叶植物5科15属17种,双子叶植物有43科85属119种,伴生群落的组成种类丰富,科、属的组成复杂。含5种以上的科有9科46属73种,分别占科、属、种的15.52%,40.71%,47.71%,其中以樟科(8属13种)、壳斗科(3属10种)、紫金牛科(4属9种)、禾本科(9属9种)、茜草科(9属9种)等科的种数较多,可见组成伴生群落的植物在科级层面上表现较为集中,优势科明显。在113个属中,种类较多的属为栲属(Castanopsis)和紫金牛属(Ardisia),均为6种,冬青属(Ilex)5种,榕属(Ficus)4种,杜英属(Elaeocarpus)和山姜属(Alpinia)均为3种,这6属共有27种,占总种数的17.65%,有88个属仅含1种植物,伴生群落的种类组成在属的层面较分散,说明在伴生群落中没有占优势的属。

表2合柱金莲木伴生群落的维管束植物统计

Table 2Statistics of the concomitant community with Sinia rhodoleuca

科名Family属数Genusnumber种数Speciesnumber科名Family属数Genusnumber种数Speciesnumber樟科Lauraceae813五加科Araliaceae22壳斗科Fagaceae310芸香科Rutaceae22紫金牛科Myrsinaceae49蚌壳蕨科Dicksoniaceae11禾本科Poaceae99含羞草科Mimosaceae11茜草科Rubiaceae99胡桃科Juglandaceae11山茶科Theaceae57金莲木科Ochnaceae11

续表2

Continued table 2

科名Family属数Genusnumber种数Speciesnumber科名Family属数Genusnumber种数Speciesnumber桑科Moraceae26菊科Compositae11大戟科Euphorbiaceae55莲座蕨科Angiopteridaceae11冬青科Aquifoliaceae15龙胆科Gentianaceae11杜鹃花科Ericaceae23露兜树科Pandanaceae11杜英科Elaeocarpaceae13桫椤科Cyatheaceae11姜科Zingiberaceae13木通科Lardizabalaceae11里白科Gleicheniaceae23木犀科Oleaceae11马鞭草科Verbenaceae23葡萄科Vitaceae11木兰科Magnoliaceae33漆树科Anacardiaceae11蔷薇科Rosaceae23荨麻科Urticaceae11莎草科Cyperaceae33清风藤科Sabiaceae11野牡丹科Melastomataceae33瑞香科Thymelaeaceae11安息香科Styracaceae22山矾科Symplocaceae11蝶形花科Papilionaceae22山龙眼科Proteaceae11红树科Rhizophoraceae12山茱萸科Cornaceae11金缕梅科Hamamelidaceae22杉科Taxodiaceae11卷柏科Selaginellaceae12肾蕨科Nephrolepidaceae11苦苣苔科Gesneriaceae22藤黄科Guttiferae11鳞毛蕨科Dryopteridaceae22天料木科Samydaceae11鳞始蕨科Lindsaeaceae22卫矛科Celastraceae11罗汉松科Podocarpaceae12乌毛蕨科Blechnaceae11槭树科Aceraceae12榆科Ulmaceae11桃金娘科Myrtaceae12棕榈科Palmae11合计Total58科Families 113 153

2.2区系成分分析

合柱金莲木伴生群落种子植物包含12个分布区类型(表3)。在101属种子植物中,热带分布(B~G)达80属,占总属数的79.21%,其中泛热带分布最多,为27属,旧世界热带分布和热带亚洲分布次之,均为18属,三者占总属数的62.38%。属于泛热带分布的有榕属、紫金牛属、冬青属、罗汉松属(Podocarpus)、安息香属(Styrax)等,属于旧世界分布的有血桐属(Macaranga)、谷木属(Memecylon)、竹节树属(Carallia)等,属于热带亚洲分布的有柏拉木属(Blastus)、黄杞属(Engelhardtia)、桂木属(Artocarpus)等,这些属所含的种大多是伴生群落中的标志种和常见种。属于温带分布类型的属(H~N)有14属,占总属数的13.86%,如栲属、柯属(Lithocarpus)、槭属(Acer)、杜鹃花属(Rhododendron)等。中国特有属5个,占总属数的4.95%,如合柱金莲木属(Sinia)、长檐苣苔属(Dolicholoma)、杉木属(Cunninghamia)等。合柱金莲木伴生群落区系组成以热带成分占优势,温带成分所占比例较小,其区系特点具有明显的热带-亚热带性质。此外,从属的组成可看出伴生群落植物的地理成分以常见的华南植物区系成分为主,区系构成与焕镛木群落[14]和狭叶坡垒群落[15]十分相似。

表3合柱金莲木伴生群落种子植物属的分布区类型

Table 3The areal types of genera of concomitant community with Sinia rhodoleuca

分布区类型Arealtype属数Genusnumber比例Ratio(%)A世界分布Cosmopolitan21.98B泛热带分布Pantropic2726.73C热带亚洲和热带美洲间断分布Trop.Asiaandtrop.Americadisjuncted54.95D旧世界热带分布Oldworldtropic1817.82E热带亚洲至热带大洋州分布Trop.Asiaandtrop.Australasia87.92F热带亚洲至热带非洲分布Trop.Asiatotrop.Africa43.96G热带亚洲分布TropicalAsia1817.82H北温带分布Northtemperate32.97I东亚和北美洲间断分布EastAsiaandnorthAmericadisjuncted54.95J旧世界温带分布Oldworldtemperate--K温带亚洲分布TemperateAsia--L地中海区、西亚至中亚分布Mediterranean,westAsiatocentralAsia21.98M中亚分布CentralAsia--N东亚分布CentralAsia43.96O中国特有分布EndemictoChina54.95合计Total101100

2.3伴生群落结构特征

P1样地乔木层盖度为85%左右,乔木层只分为一层,高3~10 m。在400 m2样地范围内,株高大于3 m的植物仅有13种96株。如表4所示,乔木层优势种为红苞木(Daphniphyllum oldhami)、薯豆(Elaeocarpus japonica)、黄杞(Engelhardtia roxburghiana),重要值分别为45.56,40.63,37.01。灌木层有植物14种228株,优势树种为薯豆、合柱金莲木(Sinia rhodoleuca)、柏拉木(Blastus cochinchinensis),重要值分别为73.05,58.95,45.28。其它灌木树种还有毛叶算盘子(Glochidion eriocarpum)、九节(Psychotria rubra)、裸花紫株(Callicarpa nudiflora)等。草本植物种类贫乏,仅有金毛狗(Cibotium barometz)、五节芒(Miscanthus floridulu)、里白(Hicriopteris glauca)、肾蕨(Nephnolepis Cordifoolia)等4种。层间植物仅有钩藤(Uncaria rhynchophylla)和蛇葡萄(Ampelopsis sinica)2种。

P2样地乔木层盖度达95%,乔木层只有一层,高3~12 m。在400 m2样地范围内,株高大于3 m的植物有17种153株,除薯豆有52株外,其余树种数量都不超过12株。由表5可知,乔木层重要值排在前两位(从高到低)的为南岭栲(Castanopsis fordii)和薯豆,分别为63.53和58.07,在伴生群落中处于优势地位;其次为拟杜英(Elaeocarpus dubius)、樟叶槭(Acer cinnamomifolium)、月桂(Laurus nobilis)等。灌木层有植物13种264株,主要优势树种为柏拉木、薯豆、合柱金莲木,其重要值分别为63.53,58.07,31.07。其它灌木树种还有网纹山龙眼(Helicia reticulata)、罗浮栲(Castanopsis fabri)、脉叶罗汉松(Podocarpus neriifolius)等。草本植物仅有苔草(Carex tristachya)、淡竹叶(Lophatherum gracile)、乌毛蕨(Blechnum orientale)、五节芒、金毛狗等7种,层间植物仅见三叶木通(Akebia trifoliata)。

表4P1样地伴生群落乔木层和灌木层主要树种重要值统计

Table 4The importance values of the main species for tree layer and shrub layer of concomitant community with Sinia rhodoleuca in plot 1

层次Layer物种Species相对密度Relativedensity(RD)相对显著度Relativeprominence(RP)相对频度Relativefrequency(RF)重要值Importantvalue(IV)乔木层Treelayer红苞木Daphniphyllumoldhami8.3327.709.5245.56薯豆Elaeocarpusjaponica12.5018.619.5240.63黄杞Engelhardtiaroxburghiana16.6710.829.5237.01黧蒴Castanopsisfissa8.3315.929.5233.78毛桐Mallotusbarbatus12.505.059.5227.08灌木层Shrublayer薯豆Elaeocarpusjaponica19.3038.3715.3873.05合柱金莲木Siniarhodoleuca31.5811.9915.3858.95柏拉木Blastuscochinchinensis17.5412.3515.3845.28毛叶算盘子Glochidioneriocarpum3.5111.537.6922.73九节Psychotriarubra8.774.327.6920.78

表5P2样地伴生群落乔木层和灌木层主要树种重要值统计

Table 5The importance values of the main species for tree layer and shrub layer of concomitant community with Sinia rhodoleuca in plot 2

层次Layer物种Species相对密度Relativedensity(RD)相对显著度Relativeprominence(RP)相对频度Relativefrequency(RF)重要值Importantvalue(IV)乔木层Treelayer南岭栲Castanopsisfordii5.2649.578.7063.53薯豆Elaeocarpusjaponica34.216.4717.3958.07拟杜英Elaeocarpusdubius7.8914.488.7031.07樟叶槭Acercinnamomifolium7.897.638.7024.22月桂Laurusnobilis5.261.658.7015.61灌木层Shrublayer柏拉木Blastuscochinchinensis33.3334.0020.0087.33薯豆Elaeocarpusjaponica21.2125.7915.0062.00合柱金莲木Siniarhodoleuca25.7613.1520.0058.91网纹山龙眼Heliciareticulata4.555.8910.0020.43罗浮栲Castanopsisfabri3.034.7410.0017.77

P3样地乔木层盖度为90%,在400 m2样地范围内,株高大于3 m的植物有9种64株。如表6可见,乔木层分为2个亚层,第一亚层高15~17 m,有栲树(Castanopsis fargesii)8株,红椎(Castanopsis hystrix)和黄杞各4株,第二亚层高3~10 m,有野含笑(Michelia skinnerana)、锯叶竹节树(Carallia diplopetala)、泡花树(Meliosma cuneifolia)等。灌木层有植物20种588株,优势种为锯叶竹节树(Carallia diplopetala)、金竹(Phyllostachys sulphurea)、黧蒴(Castanopsis fissa),其重要值分别为78.66,45.70,30.07,合柱金莲木重要值为20.54,在灌木层中排第6,并不是灌木层中的优势种。草本层植物有7种,为金毛狗、苔草、山姜(Alpinia japonica)、斑鸠菊(Vernonia esculenta)等,层间植物仅见当归藤(Embelia parviflora)。

P4样地乔木层盖度为70%,乔木层只分一层,高3~10 m;在400 m2样地范围内,株高大于3 m的植物9种180株。由表7可知,乔木层优势树种为鼎湖血桐(Macaranga sampsoni)、黄杞和野含笑,其余树种还有黧蒴、华澜楠(Machilus chinensis)、猴耳环(Abarema clypearia)、黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)等。灌木层有植物28种512株,优势种为柏拉木、合柱金莲木、鼎湖血桐,还有毛冬青(Ilex pubescens)、罗伞树(Ardisia quinquegona)、大叶紫珠(Callicarpa macrophylla)等树种。草本层植物较为丰富,有25种,主要为翠云草(Selaginella uncinata)、淡竹叶、割鸡芒(Hypolytrum nemorum)、黑桫椤(Gymnosphaera podophylla)、卷柏(Selaginella tamariscina)等。

表6P3样地伴生群落乔木层和灌木层主要树种重要值统计

Table 6The importance values of the main species for tree layer and shrub layer of concomitant community with Sinia rhodoleuca in plot 3

层次Layer物种Species相对密度Relativedensity(RD)相对显著度Relativeprominence(RP)相对频度Relativefrequency(RF)重要值Importantvalue(IV)乔木层Treelayer栲树Castanopsisfargesii16.6749.8313.3379.83红锥Castanopsishystrix16.6714.6620.0051.32黄杞Engelhardtiaroxburghiana5.5632.426.6744.64野含笑Micheliaskinnerana22.221.6720.0043.89锯叶竹节树Caralliadiplopetala16.670.2613.3330.26灌木层Shrublayer锯叶竹节树Caralliadiplopetala31.2936.8410.5378.66金竹Phyllostachyssulphurea21.7713.4110.5345.70黧蒴Castanopsisfissa13.615.9410.5330.07红锥Castanopsishystrix5.449.557.8922.88谷木Memecylonlignstrifolium4.0812.505.2621.84

表7P4样地伴生群落乔木层和灌木层主要树种重要值统计

Table 7The importance values of the main species for tree layer and shrub layer of concomitant community with Sinia rhodoleuca in plot 4

层次Layer物种Species相对密度Relativedensity(RD)相对显著度Relativeprominence(RP)相对频度Relativefrequency(RF)重要值Importantvalue(IV)乔木层Treelayer鼎湖血桐Macarangasampsoni37.7819.5121.4378.71黄杞Engelhardtiaroxburghiana17.7837.2414.2969.31野含笑Micheliaskinnerana8.8926.017.1442.04黧蒴Castanopsisfissa15.563.2914.2933.13华澜楠Machiluschinensis6.675.9314.2926.88灌木层Shrublayer柏拉木Blastuscochinchinensis26.8819.327.5553.75合柱金莲木Siniarhodoleuca16.137.267.5530.94鼎湖血桐Macarangasampsoni10.2211.577.5529.33毛冬青Ilexpubescens3.765.267.5516.57罗伞树Ardisiaquinquegona4.845.515.6616.01

P5样地乔木层盖度为60%,乔木层只分一层,高3~8 m,在400 m2样地范围内,株高大于3 m的植物有17种220株。如表8所示,乔木层优势树种为杉木(Cunninghamia lanceolata)、黄杞、罗浮栲(Castanopsis fabri),其余树种还有鸭脚木(Schefflera octophylla)、木莲(Manglietia fordiana)、栓叶安息香(Styrax subrifolia)等。灌木层有植物35种976株,其优势种为合柱金莲木、柏拉木、光叶山黄皮(Aidia canthioides),还有轮叶木姜(Litsea verticillata)、托竹(Pseudosasa cantori)、尾叶山茶(Camellia caudata)等树种。草本层有17种植物,主要为芒萁(Dicranopteris pedata)、乌毛蕨、卷柏、珍株茅(Scleria levis)、翠云草等。层间植物有鸡血藤(Millettia speciosa)和省藤(Calamus platyacanthoides)。

2.4物种多样性

如表9所示,在5个样地中,物种丰富度最高的是P5样地,有61种植物,其次为P4样地,有54种,P1、P2、P3样地物种较少。在各样地中,除P2、P4样地外,各冠层物种数均表现为灌木层>乔木层>草本层,如P5样地灌木层物种数为39种,占该样方物种数的63.9%,乔木层和草本层物种数分别只占27.9%和21.3%。层间植物极少,P1、P2、P3、P5样地分别只有2种、1种、1种、2种,P4样地未见有层间植物。

各样地由于地理位置不同,海拔高度存在差异,伴生群落内生境有一定异质性,所以物种多样性不同(表10)。Shannon指数和Simpson指数以P4和P5样地较高,P1、P2、P3样地较低,这与物种丰富度表现出相似的变化趋势。P4和P5样地位于保护区内,伴生群落受到的破坏较小,生境条件较为优越,所以物种丰富度和多样性指数较高,而P1、P2、P3样地位于山底或山腰的路边坡壁上,人为破坏较为严重,所以物种丰富度和多样性指数较低。伴生群落均匀度指数以P4样地最高,P1样地次之,P3样地最低。

2.5种群年龄结构

植物的年龄结构不仅反映了该种群的现状,而且反映种群发展的趋势。如图1所示,P1、P2、P3样地的合柱金莲木数量分别为72株、68株、44株,个体总数较少,且Ⅰ级个体数少,表明此3个群落内合柱金莲木种群为衰退型。P4样地有合柱金莲木个体160株,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级个体分别为40株、48株、40株,3个径级个体数占总个体数的80%,小径级个体和大径级个体较少,种群亦为衰退型。P5样地有合柱金莲木个体608株,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级个体数分别为220株、128株、112株,3个径级个体数占总个体数的75.7%,大径级个体数较少,其年龄结构呈典型的金字塔型,为增长型种群。

表8P5样地伴生群落乔木层和灌木层主要树种重要值统计

Table 8The importance values of the main species for tree layer and shrub layer of concomitant community with Sinia rhodoleuca in plot 5

层次Layer物种Species相对密度Relativedensity(RD)相对显著度Relativeprominence(RP)相对频度Relativefrequency(RF)重要值Importantvalue(IV)乔木层Treelayer杉木Cunninghamialanceolata16.3631.1810.0057.54黄杞Engelhardtiaroxburghiana21.827.1310.0038.95罗浮栲Castanopsisfabri9.0915.4410.0034.54鸭脚木Scheffleraoctophylla9.097.8210.0026.91木莲Manglietiafordiana7.279.276.6723.21灌木层Shrublayer合柱金莲木Siniarhodoleuca29.9218.297.2755.48柏拉木Blastuscochinchinensis19.6710.007.2736.94光叶山黄皮Aidiacanthioides5.337.115.4517.89轮叶木姜Litseaverticillata5.335.297.2717.89托竹Pseudosasacantori4.518.713.6416.86

表9各样地物种丰富度比较

Table 9The comparison of species richness in different plots

样地号PlotNo.乔木层物种数Speciesnumberoftreelayer灌木层物种数Speciesnumberofshrublayer草本层物种数Speciesnumberofherblayer层间物种数Speciesnumberofinterlayer总物种数TotalP113144228P217137133P39207132P493320054P5173913261

表10各样地物种多样性指数

Table 10The species diversity index in different plots

样地号PlotNo.多样性指数DiversityindexShannon指数Shannonindex(H')Simpson指数Simpsonindex(D)均匀度指数Evennessindex(JSW)P12.830.920.85P22.760.900.79P32.730.900.79P43.580.960.90P53.430.940.83

图1各样地合柱金莲木种群年龄结构分析

Fig.1The age structure of Sinia rhodoleuca community for every plot

3讨论

合柱金莲木是中国特有的单种属植物,分布区位于南亚热带北缘及中亚热带南缘,水热条件优越,植物种类丰富。2000 m2样地中共有维管束植物153种,隶属58科113属,伴生群落的植物组成在科级层面上表现较为集中,优势科明显,主要优势科为樟科、壳斗科、紫金牛科、茜草科等,在属的层面则较为分散。

合柱金莲木伴生群落区系成分较复杂,共涵盖12个地理分布类型,其中以泛热带分布、旧世界热带分布、热带亚洲分布为主,热带成分占优势,温带成分所占比例较小,其区系特点具有明显的热带-亚热带性质,这与伴生群落所处的实际地理位置相符。

合柱金莲木伴生群落结构比较简单,伴生群落高度一般为10 m左右,可分为乔木层、灌木层和草本层。乔木层一般只分一层,盖度从60%到95%不等,不同的伴生群落中乔木层优势种有较大差异,广西3个样地乔木层优势种为红苞木、黄杞、薯豆、南岭栲、拟杜英、红椎等,广东2个样地乔木层优势种为鼎湖血桐、黄杞、杉木、野含笑、罗浮栲等,5个样地乔木层中都有黄杞和薯豆中的一种或两种。除P3样地外,其余样地中合柱金莲木在灌木层中一般属于优势种。不同的伴生群落物种丰富度和多样性存在较大差异,其丰富度和多样性指数与生境破坏程度有关,生境破坏小,伴生群落物种丰富,物种多样性指数高,与P1、P2、P3样地相比,P4和P5样地因受破坏程度较小,伴生群落物种丰富度和多样性指数较高。

从种群年龄结构来看,除P5样地外,其余种群都呈衰退型。合柱金莲木虽为阴生植物,但其种子萌发和幼苗生长仍需要光照[8],出现目前这种衰退特征的原因可能是上层乔木层、灌木层郁闭度过大,幼苗不能正常萌出所致。据调查,合柱金莲木5个种群平均种子产量约为5000粒/100 m2,在实验室条件下,种子发芽率达56.7%,这表明合柱金莲木种群具有产生大量幼苗的潜力。而P1、P2、P3样地都少见有株高小于30 cm的幼苗,P4样地株高小于30 cm的幼苗仅有20株,可见种群更新的主要问题是在天然条件下种子向幼苗转化过程遇到障碍。这与其他濒危植物,如太白红杉、银杉、鹅掌楸等比较相似,天然条件下种子转换成幼苗的概率过低是种群濒危的主要原因[16-18]。而P5样地幼苗数量较多可能与乔木层盖度较低有关。

合柱金莲木的分布区非常狭窄,而且生境比较特殊,首先应保护好其生境,严格控制人为采挖和其它破坏方式;其次应该进行人工抚育,对伴生群落进行适度地人为干扰,适当间伐乔木层和灌木层树种,增加透光率,对过分浓密草本和地被物层进行适度清理或扰动,使合柱金莲木种子能顺利落入土壤,创造种子萌芽、幼苗定居和发展的条件,增强其自然更新能力;再次要进行迁地保护,建立合柱金莲木种质基因库,同时加强其保护生态学和生物学的研究,为物种的保护提供理论依据。

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(责任编辑:米慧芝)

中图分类号:Q948

文献标识码:A

文章编号:1002-7378(2016)01-0006-09

作者简介:陈宗游(1980-),男,副研究员,主要从事分子生物学及特色经济植物的引种驯化研究。**通讯作者:杨丽涛(1961-),女,博士生导师,教授,主要从事植物生理生化和分子生物学研究,E-mail:liyr@gxu.edu.cn。

收稿日期:2015-09-30

Abstact:【Objective】To study the traits of concomitant communities characteristics of the endangered plant Sinia rhodoleuca,and provide references for its conservation strategies.【Methods】The floristic composition,structure,species diversity,and age structure of endangered plant Sinia rhodoleuca concomitant communities were studied based on community investigation in five locations (Rongshui (P1),Jinxiu (P2) and Debao (P3) county,Guangxi province;Fengkai (P4) and Lianshan (P5) county,Guangdong province).【Results】There were 153 vascular plants belonging to 58 families and 113 genera in plots of 2000 m2,which dominated by the families of Lauraceae,Fagaceae,Myrsinaceae and Rubiaceae.The floristic composition can be divided into 12 areal types in the level of genera,the pantropic,old world tropics and tropic Asia elements were the dominant areal types,and 79.21% of the genera were the tropical elements,13.1% were the temperate elements.The structure of concomitant communities of the species Sinia rhodoleuca could be vertically divided into three layers:Tree, shrub and herb layer,and interlayer species were deficient.Compared to P1,P2 and P3 plots,the Shannon index and Simpson index were higher in P4 and P5 plots because of their lighter habitat destruction.Analysis on the population age structure of Sinia rhodoleuca indicated that except for the P5 plot, a decline pattern was found in other four investigated plots.【Conclusion】The components of plant species were complex,and there was a obvious tropical and subtropical characteristic of the concomitant community.The species diversity of concomitant community was relevant to the destruction of the habitat. According to the decline tendency of the most populations,a enhanced protection through in situ and ex situ conservation should be adopted for the species Sinia rhodoleuca.

网络优先数字出版时间:2016-01-27

网络优先数字出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/45.1075.N.20160127.1616.004.html

*国家自然科学基金项目(31260086),广西青年科学基金项目(桂科青0832075)和广西植物研究所基本业务费项目(12011)资助。

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