贵州茂兰一个石山木莲群落调查

2016-12-04，，，，

种子 2016年12期

关键词：木莲石山株数

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(1.黔东南州林业调查规划设计院，贵州凯里 556000； 2.贵州省林业科学研究院，贵阳 550011)

贵州茂兰一个石山木莲群落调查

林顺根1，江河1，杨学义1，潘柳廷1，杨成华2

(1.黔东南州林业调查规划设计院，贵州凯里 556000； 2.贵州省林业科学研究院，贵阳 550011)

以贵州省荔波县茂兰镇的一个石山木莲群落为调查对象，对群落的生境、结构特征、物种组成，植物的分布型、生活型等进行分析。结果表明：石山木莲群落结构分为乔木层、灌木层、草本层，植物种类丰富，共有27目、44科、63属、68种；石山木莲与梾木、伞花木共同构成乔木层优势种；从群落演替趋势分析，群落结构尚未稳定，石山木莲树高度级、径级分布相对合理，对岩溶地貌环境具有较高的适应性，天然更新能力强，幼苗幼树多度、频度较大，一定时期后在群落中的重要值将有较大提高。

石山木莲；群落结构；物种；多样性

石山木莲(ManglietiacalcareaX.H.Song)，木兰科木莲属[1]，为中国西南部特有珍稀濒危树种，目前仅发现在贵州和广西有分布[2]，贵州主要分布在南部荔波县境内的茂兰喀斯特自然保护区[3]。因石山木莲发现较晚，分布区域狭窄，对其研究报道不多。为了解该种的群落结构特征，2015年5月，在贵州省荔波县茂兰镇选择典型群落地段布设样地进行调查。

1 样地设置与调查

1.1 样地基本情况

先在已知的石山木莲重点分布区域踏察，选择人为干扰破坏小且群落分布面积较大的地块布设样地。最终选择位于荔波县东南部的茂兰镇瑶麓村白岩脚，地理坐标108°04′07.91″E， 25°28′10.96″N，属南亚热带季风湿润气候区，是典型的岩溶地貌类型；样地面积为900 m2，地处西北坡中下部山谷，坡度26°，海拔640 m，石灰岩裸露率85%，土壤为石灰岩发育的黑色石灰土，土被不连续，土层厚度不均匀，20～50 cm，枯枝落叶层厚度5 cm，腐殖层厚度5～10 cm；植被类型为天然常绿落叶阔叶林，有人为活动，但对群落破坏不大，林下枯落物和腐殖质层保护完好，天然更新正常。群落乔木层种类丰富、层次不明显，优势种为梾木(Cornusmacrophylla)、石山木莲、伞花木(Eurycorymbuscavaleriei)，郁闭度0.55；灌木层优势种主要有猴欢喜(Sloaneasinensis)、九里香(Murrayaexotica)、香叶树(Linderacommunis)、紫金牛(Ardisiajaponica)、短梗大参(Macropanaxrosthornii)等，覆盖度35%；草本层优势种主要有金星蕨(Parathelypterisglanduligera)、华南楼梯草(Elatostemabalansae)、翠云草(Selaginellauncinata)等，覆盖度10%；藤刺植物丰富，主要有华山蒌(Pipercathayanum)、狭基巢蕨(Tectariapolymorphavar.subcuneata)、常春藤(Hederasinensis)、藤构(Uncariarhynchophylla)、粗齿铁线莲(grandidentataClematis)、锈毛络石(Trachelospermumdunnii)、清香藤(PistaciaweinmannifoliaJ)等。

1.2 样地调查方法

1.2.1 乔木调查

将样地均等分割成36个25 m2(5×5 m)小样方，按从左向右、从下向上的顺序依次编号，调查小样方内胸径≥5 cm的乔木种类、株数、树高、胸径，用以计算乔木种的重要值；并调查记载石山木莲的幼树株数、地径、高度，了解石山木莲的天然更新情况。

1.2.2 灌木、草本调查

在36个样方中随机选择6个样方进行灌木(含木质藤本)及草本植物调查。

灌木层调查中，对植株比较单一的种类，采取每株(丛)调查，对群体数量多的种类，计数目测调查每种的平均高、平均地径、盖度和多度。

多度的调查，采用德鲁捷(Drude)的目测估计法：

Soc——极多：植株地上部分密闭，覆盖面积76%以上；

Cop3——很多：植株很多，覆盖面积51%～75%；

Cop2——多：个体多，覆盖面积26%～50%；

Cop1——较多：个体尚多，覆盖面积6%～25%；

Sp——尚多：植株不多，星散分布，覆盖面积5%；

Sol——稀少：植株稀少，偶见一些植株；

Un ——单株：仅见一株。

多样性计算：多样性计算的实质是单位面积的每一种的株数多少和分布均匀情况。

对胸径5 cm以上的乔木植株每木检尺，统计株数；草本和灌木的株数按全部小样方总和面积中的株数推算出样地的株数。对于灌木层和草本层植物，除样方调查到的种类外，还记录了未在样方中调查到的种类，以便统计样地中的全部种类。

2 数据处理

重要值=相对密度+相对优势度+相对频度。

密度：每种单位面积内的株数；总密度是样地内全部株数之和；相对密度为某种密度占总密度的百分比。

优势度：某种的胸高断面积总和；总优势度是全部种的胸高断面积和，相对优势度为某种的优势度占总优势度的百分比。

频度：某种出现的样方数/样方总数；总频度是全部种的频度之和；某种的频度占总频度的百分比。

根据乔木层树种的重要值划分群落的优势种和建群种。重要值计算公式为：

IPV=RA+RF+RD；

式中，IPV为树种重要值，RA为相对密度，RF为相对显著度，RD为相对频度。

群落物种多样性指数分别采用Shannon-wiener指数、Simpson指数D、Simpson指数Dmax、种间相遇机率PIE、群落均匀度R 5种指数计测。

3 结果与分析

3.1 群落植物分析

3.1.1 群落的物种组成

从样地调查统计得出，该群落植物组成共有蕨类植物门、裸子植物门、被子植物门共3门、6纲、27目、44科、63属、68种。其中蕨类植物门有蕨纲、石松纲、真蕨纲3纲的3目5科5属共6种；裸子植物门有松柏纲1纲，共1目1科1属1种；被子植物门有单子叶植物纲和双子叶植物纲的2纲23目38科57属61种，见表1。石山木莲群落中分布有国家Ⅰ级保护植物单性木兰，国家Ⅱ级保护植物伞花木和香果树[4]。

表1 石山木莲群落物种组成

门纲目科属种蕨类植物门蕨纲1111石松纲1112真蕨纲1333裸子植物门松柏纲1111被子植物门单子叶植物纲3333双子叶植物纲20355458合计3627446368

3.1.2 植物属的分布区类型

按吴征镒中国种子植物属的分布区类型统计[5]，见表2，石山木莲群落种子植物58个属的地理分布型统计结果表明，该群落共有11个分布区类型。其中：属于热带起源的有37个属，占群落总属的58.62%，其中热带亚洲分布型有18属；属于北温带起源的有2个属，占群落总属的3.45%。建群种梾木属北温带分布，次建群种石山木莲属热带亚洲分布、伞花木为中国特有分布。

表2 石山木莲群落种子植物属区系类型统计

序号分布型属数比率(%)1泛热带分布1017．242热带亚洲和热带美洲间断分布23．453旧世界热带分布35．174热带亚洲至热带大洋洲分布11．725热带亚洲分布1831．036北温带分布23．457东亚和北美洲间断分布610．348温带亚洲分布58．629中亚分布11．7210东亚分布813．7911中国特有分布23．45合计58100．00

从表2可以看出，石山木莲群落组成物种属于多种地理分布型，成分较为复杂，广义的热带成分比温带成分多，其中热带亚洲分布最多，为亚热带植物区系性质的典型，说明该地的热量条件好，发育了许多热带成分的种类。

3.2 群落的外貌特征

3.2.1 生活型特征

群落的外貌主要是由组成植物的生活型决定。植物对环境条件的长期适应而在外貌上反映出不同的类型。根据丹麦植物学家C.Raun-kiaer高等植物生活型分类系统进行分类统计，石山木莲群落植物生活型主要以中高位芽、小高位芽、矮高位芽为主，属于亚热带森林植被类型，见表3。

表5 石山木莲群落乔木层特征值

种名层次123本种密度相对密度相对优势度相对频度重要值重要值序梾木Cornusmacrophylla√3539．3315．9426．1581．421 石山木莲Manglietiacalcarea√√√1112．3618．9915．3846．742 伞花木Eurycorymbuscavaleriei√1314．6111．2615．3841．253 枫香树Liquidambarformosana√11．1214．151．5416．814 单性木兰Kmeriaseptentrionalis√√33．378．444．6216．435 黄果厚壳桂Cryptocaryaconcinna√33．372．384．6210．376 狭叶润楠Machilusrehderi√11．125．511．548．177 黄心夜合Micheliamartinii√11．125．341．548．008 野漆Toxicodendronsuccedaneum√22．254．171．547．959 构树Broussonetiapapyrifera√11．123．981．546．6410 木论木兰Lirianthemulunica√22．250．473．085．8011 灯台树Cornuscontroversa√11．121．851．544．5112 檵木Loropetalumchinense√22．250．621．544．4013 粗糠树Ehretiamacrophylla√11．121．281．543．9514 倒吊笔Wrightiapubescens√11．121．161．543．8315 狭叶含笑Micheliaangustioblonga√11．120．801．543．4716 香果树Emmenopteryshenryi√11．120．741．543．4017 枇杷Eriobotryajaponica√11．120．501．543．1618 圆叶乌桕Sapiumrotundifolium√11．120．461．543．1219

续表5

巴东荚蒾Viburnumhenryi√11．120．391．543．0520 光叶石楠Photiniaglabra√11．120．381．543．0421 榔榆Ulmusparvifolia√11．120．261．542．9222 荔波鹅耳枥Carpinuslipoensis√11．120．261．542．9223 瓜木Alangiumplatanifolium√11．120．241．542．9024 八角枫Alangiumchinense√11．120．231．542．8925 栾树Koelreuteriapaniculata√11．120．211．542．86726 汇总89100．00100．00100．00

表3 石山木莲群落植物生活型统计

生活型门数纲数目数科数属数数种高位芽大高位Hgt;30m112222中高位H=8～30m1113162020小高位H=2～8m1111162222矮高位H=0．25～2m13891011地上牙H=0．2～0．3m115555地下芽245778

3.2.2 叶特征

叶质、叶级、叶型、叶缘的特征，可以反映群落气候等环境特征。石山木莲群落叶质、叶级、叶型、叶缘构成见表4。植物外貌的叶特征主要由纸质、革质叶质，中小型单叶和全缘叶为主，结合常绿高位芽植物景观分析，群落属于亚热带季风型湿润气候区亚热带常绿阔叶林类型。

3.3 群落垂直结构

3.3.1 乔木层

乔木层植物共有14目16科24属26种89株，见表5。乔木层可分为3个亚层，树高gt;10 m为第1层，有石山木莲、枫香树、单性木兰、狭叶润楠、黄心夜合、构树各1 株；树高5～10m为第2层高，有21属22种共77株，主要树种有梾木、石山木莲、伞花木等，以梾木33株占优势；树高lt;5 m为第3层，其中梾木2株、石山木莲4株。

表4 石山木莲群落植物叶特征统计

特征门数纲数目数科数属数数种叶质膜质111111草质2578910薄纸质122222纸质1111202324坚纸质226666厚纸质111111薄革质125555革质118101416厚革质123333叶级鳞型133445小型2311151616中型2320274040大型115667叶型单叶3424345054复叶248111314叶缘全缘3421294345非全缘2513172123

从高度结构上，除1 株枫香树树高达25.0 m外，其余树种树高在3.5～15.0 m之间，呈正态分布。其中：树高为3.5～5.0 m的有6株，占6.74%；高度为5.0～9.9 m的有77株，占86.52%；高度为10.0～14.9 m的有5株，占5.62%。

3.3.2 灌木层

表6 石山木莲群落灌木层主要种类特征

树种出现样方数株数平均地径平均高盖度多度贵州马蓝Strobilantheschaffanjonii2110．91．210Cop1粗丝木Gomphandratetrandra4111．51．54Sp香港木兰Lirianthechampionii392．21．35Sp长柄石柑Pothoschinensisvar．lotienensis270．50．64Sol香叶树Linderacommunis491．81．34Sol华山蒌Pipercathayanum250．41．13Sol大叶土密树Brideliafordii241．30．8+Un短梗大参Macropanaxrosthornii341．21．14Un猴欢喜Sloaneasinensis451．41．24Un九里香Murrayaexotica341．51．44Un莲叶桐Hernandianymphaeifolia220．30．8+Un清风藤Sabiajaponica350．30．6+Un小乔木紫金牛Ardisiaarborescens340．50．5+Un中华野独活Miliusasinensis223．02．03Un

表7 石山木莲群落草本层群落特征

种类出现样方数平均高覆盖度多度金星蕨Parathelypterisglanduligera60．410Cop1贯众Cyrtomiumfortunei10．55Sp华南楼梯草Elatostemabalansae20．48Sp江南星蕨Microsorumfortunei10．35Sp天门冬Asparaguscochinchinensis10．45Sp狭基巢蕨Tectariapolymorphavar．subcuneata10．35Sp苎麻Boehmerianivea60．35Sp降龙草Hemiboeasubcapitata30．32Sol宽叶金粟兰Chloranthushenryi20．4+Un三叶香草Lysimachiainsignis10．3+Un深绿卷柏Selaginelladoederleinii10．2+Un序叶苎麻Boehmeriaclidemioidesvar．diffusa10．7+Un

灌木层种类较丰富，共有20个目28个科34个属35种(见表6)，种类较多，但各种分布数量、多度与盖度均不高，丛生种类比较多，藤刺种类比较多，可以无性繁殖的种类比较多，显示了卡斯特植被类型的特征。调查的6个25 m2的小样方中共有122株，主要种有贵州马蓝(Strobilantheschaffanjonii)、粗丝木(Gomphandraterandra)、香港木兰(Lirianthechampionii)、长柄石柑(Pothoschinensisvar.lotienensis)。群落中的藤刺种类主要有华山蒌、常春藤、藤构、粗齿铁线莲、杠香藤(Mallotusrepandus)、锈毛络石、清香藤、冷饭藤(Kadsuraoblongifolia)、三叶崖爬藤(Tetrastigmahemsleyanum)等。

3.3.3 草本层

样地内，由于乔木、灌木层盖度较大，草本层种类相对单一，盖度稀疏，主要由8个目10个科11个属13种植物构成，见表7。调查的6个小样方中，分布数量相对较多和覆盖度大的有：金星蕨、贯众(Cyrtomiumfortunei)、华南楼梯草、江南星蕨(Microsorumfortunei)、天门冬(Asparaguscochinchinensis)、狭基巢蕨(Tectariapolymorphavar.subcuneata)、苎麻(Boehmerianivea)。其余种类的覆盖度小，出现频率不高。

3.4 群落径级结构

群落中乔木层构成树种年龄不大，见表8，林木以中小径级(5.0～19.9)为主。以5 cm段为单位分级统计：5.0～9.9 cm 有62株占69.66%，10.0～19.9 cm 21株占23.6%，20.0～35.0 cm 6株仅占6.74%。各径级株数随径级增大而递减，即径级越小，株数越多。

3.5 群落演替发展趋势

表8 石山木莲群落乔木层树种径级分布统计

胸径(cm)合计5．0～9．910．0～14．915．0～19．920．0～24．925．0～29．930．0～34．9≥35．0株数(株)89621471311比率(%)100．0069．6615．737．871．123．371．121．12

表9 石山木莲群落乔木天然更新幼苗幼树特征

树种出现样地数出现株数平均高(m)平均地径(cm)平均盖度(%)石山木莲Manglietiacalcarea461．22．84木论木兰Lirianthemulunica381．32．25黄果厚壳桂Cryptocaryaconcinna110．40．2+灯台树Cornuscontroversa110．60．5+倒吊笔Wrightiapubescens110．40．4+巴东荚蒾Viburnumhenryi341．21．92

从群落垂直结构的种类分布分析，乔木层中有26种乔木，其中梾木为建群种，石山木莲、伞花木亚建群种。在调查灌木、草本的6个小样方中，同时调查了乔木树种幼苗、幼树的天然更新情况(见表9)，结果表明，石山木莲、木论木兰、黄果厚壳桂、灯台树、倒吊笔、巴东荚蒾6种在林下有天然更新幼苗幼树。梾木、石山木莲、伞花木3个优势种中，仅石山木莲有林下更新，径级、树高分布相对合理，并唯出现在乔木层的3个层次中，说明该群落结构尚未稳定，仍处于成长完善阶段，一定时期后石山木莲在群落中的优势地位将会提高。

3.6 群落乔木层物种多样性分析

群落多样性指数及均匀度计算结果表明，乔木层Simpson多样性指数(D)为0.803，最高值为0.962；Shannon-wiener指数(H)为2.299；群落均匀度(R)为0.706；种间相遇机率(PIE)为0.812。对照有关的资料，可以看出该群落多样性指数较高，物种相对较为丰富(表10)。

表10 石山木莲多样性指数和均匀度

指数(H)指数(D)指数(Dmax)种间相遇机率(PIE)群落均匀度(R)2．2990．8030．9620．8120．706

4 结论及建议

1) 石山木莲群落植物组成共有27目44科63属68种，物种丰富，以热带亚洲分布型最多，群落属于亚热带季风型湿润气候区亚热带常绿阔叶林类型；乔木层中物种多样性指数和物种均匀度较高。

2) 梾木、石山木莲与伞花木是乔木层的优势种；梾木为建群种，石山木莲与伞花木为亚建群种。建群种梾木、亚建群种伞花木林下天然更新能力弱，从群落演替趋势分析，群落结构尚未稳定：亚建群种石山木莲树高度级、径级分布相对合理，对岩溶地貌环境具有较高的适应性，天然更新能力强，幼苗幼树耐阴性好，出现频度较大，一定时期后在群落中的重要值会有较大提高。

3) 石山木莲属于濒危植物。因树干通直、冠形优美，石山木莲在园林与用材上有广阔的利用前景。建议：一是加强现有资源保护；二是进行引种栽培试验；三是开展引种栽培，扩大资源分布区域与总量。目前该种已经引种至广州和贵阳，在贵阳的已经有14年，已开花结实，说明该种的适应性较强。

[1]司马永康.中国木兰科植物的分类学修订[D].昆明:云南大学,2011:97-98.

[2]令狐克鸿，覃龙江，陈正仁，等.茂兰自然保护区珍稀濒危植物石山木莲的资源现状及保护[J].中国农学通报,2012(28):100-103.

[3]宋祥后.贵州树木新分类群及新分布[J].南京林业学报,1984(4):46-48.

[4]国家重点保护野生植物名录(第一批和第二批),1999:6-7.

[5]吴征镒.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物研究,1991(增刊ⅳ):1-139.

[6]贵州植物志编辑委员会.贵州植物志(第4卷)[M].成都:四川民族出版社,1989:89.

(本栏目责任编辑：周忠燕)

Invistigate on the Communities ofManglietiacalcareain Maolan Guizhou

LINShungen1，JIANGHe1，YANGXueyi1，PANLiuting1，YANGChenghua2

2016-07-09

贵州省林业厅年度科研项目“贵州2种特有木莲属植物苗木培育关键技术研究”(编号：黔科合[2012]02)；贵州省林业科学研究院院长基金“贵州木兰科植物研究”项目。