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增城区白水寨景区红花荷群落特征*

2017-08-31何汉波朱政财王海华林福新陈小金朱嘉焕

林业与环境科学 2017年4期
关键词:草本灌木乔木

何汉波 朱政财 王海华 林福新 陈小金 朱嘉焕

(广州市增城区林业和园林科学研究所,广东 广州511300)

增城区白水寨景区红花荷群落特征*

何汉波 朱政财 王海华 林福新 陈小金 朱嘉焕

(广州市增城区林业和园林科学研究所,广东 广州511300)

基于样方调查,结合区系分析、重要值分析和物种多样性分析方法对白水寨景区红花荷(Rhodoleia championii)群落特征进行研究。结果显示,在1 500 m2的样方中,共记录维管束植物65种,隶属于38科55属,植物区系以热带亚热带分布为主;群落层次可分为乔木层、灌木层和草本层,乔木层作为主要构成层次,物种最为丰富;红花荷在群落中处于主导地位,种质资源保存完好。

白水寨景区;红花荷;群落特征

红花荷(Rhodoleiachampionii)是金缕梅科(Hamamelidaceae)红花荷属常绿乔木,因花形硕大、状似吊钟,又名“吊钟王”。红花荷属中性偏阴树种,适于花岗岩、砂页岩发育成的红壤与红黄壤,在土层深厚肥沃的山坡或干旱瘠薄的山脊地均能生长,是广东省生态公益林改造的主要树种之一[1]。红花荷花期较长,为当年12月至次年4月,适用于庭园造景及城市绿化,极具应用开发前景。本文通过对增城区白水寨景区红花荷群落特征进行调查分析,了解其群落结构和生态学特性,为森林生态系统的结构功能研究提供基础资料,为红花荷的保护、培育和持续利用提供参考。

1 研究地概况

调查地点位于广州市增城区白水寨风景区内,大封门白水寨及南昆山之间,地理坐标113°47′18.33″E,23°36′42.63″N,海拔分布范围在333~840 m。群落地处北回归线附近,属于南亚热带季风气候,气候温和、雨量充足,年均气温22.2 ℃,年均降雨量1 869 mm,平均年无霜期346 d,地带性土壤类型为赤红壤,地带性植被是南亚热带季风常绿阔叶林[2],主要有次生林和人工林。

2 研究方法

2.1 调查方法

2015年5月,对增城区白水寨水库周边红花荷天然分布区域进行踏查,采用典型取样法,选取有代表性的地段,采用相邻格子样方法设置15个10 m×10 m 的小样方作为调查区域,对样方内乔木层进行每木调查,记录种名、树高、胸径和冠幅;灌木层记录其植物种类和数量;草本层记录植物种类和盖度。

2.2 植物区系成分分析

根据吴征镒等[3-4]对种子植物科分布类型的划分原则,对本群落区系成分进行划分。

2.3 群落垂直结构特征

计算重要值[5],分析群落垂直结构特征。

重要值(IV)=(相对多度+相对频度+相对优势度)/3

式中,乔木相对优势度用胸高断面积计算,灌木和草本用盖度计算。

2.4 生物多样性分析

包括物种丰富度指数(S)、Shannon指数(H′)、 Simpson指数(D)、均匀度指数(E)[6-7]。

Shannon指数(H′)=-∑PilnPi

Simpson 指数(D)=1-∑Pi2

均匀度指数(E)=H′/lnS

式中,S为物种数量,即物种丰富度指数;Pi为物种i的个体数占群落中全部个体数的比例。

3 结果与分析

3.1 群落种类组成

根据野外调查,增城区白水寨水库周边红花荷植物群落调查样地共有65种植物,隶属38个科55个属(表1),其中双子叶植物30科46属56种,分别占总科、属、种数的78.95%、83.64%、86.15%,为群落主要构成种类。

有3个科物种数在4种以上,该3科种数占总种数的29.23%(表2),如樟科10种, 茜草科5种,大戟科4种。有10个科含物种数2~3种, 占总种数32.31%;有25科含1个种, 占总种数38.46%。由此可见, 群落的优势科较明显, 群落组成种类相对简单。按植物生活型分,群落内有乔木38种、灌木17种、草本10种,说明群落以乔木为优势。

3.2 植物区系成分分析

样地内种子植物34科(除去蕨类植物4科),可分为7个分布区类型及其变型(表3)。其中泛热带分布17科,占总种子植物科(除世界分布)的58.62%,该区系的优势科如樟科、含羞草科等均属于热带性质的科;其次是北温带分布及其变型5科,占17.24%。群落中属热带分布的科有22科,占75.86%;东亚和北美洲间断分布2科,占6.9%;该样地植物区系以温暖湿润地区的热带亚热带分布为主,并一定程度上受温带成分影响,与温带和东亚地区有一定联系。

表1 增城区白水寨水库样地维管植物组成

表2 增城区白水寨水库样地维管植物科类型组成

表3 增城区白水寨水库样地植物科分布区组成

3.3 群落垂直结构特征

根据群落的垂直结构,可分为乔木层、灌木层、草本层3个结构层次。乔木层植物物种最为丰富,含植物24科33属38种,共400株,占总物种数的58.46%,为群落的主要构成层次。

从表 4可以看出红花荷在乔木中重要值最大,高达89.94,其相对优势度、相对频度和相对多度均居群落的首位,在每个样方中均有出现,说明红花荷在群落中个体高大、数量多,在群落中起着显著作用,是群落的单优物种。其他伴生种有荷木(Schima superba)、华润楠(Machilus chinensis)等,这些树种重要值相对较低,对红花荷群落的影响较小;而香花枇杷(Eriobotrya fragrans)等物种在群落中仅零星出现。

灌木层植物物种17种,隶属于14科17属,共62株,占总物种数的26.15%。优势种为山血丹(Ardisia punctata),其重要值为33.29(表5)。其次为鸭脚木(Scheffera heptaphylla)和变叶树参(Dendropanax proteus),重要值分别为28.11和22.00。重要值最低为5.18,有8个树种,其余6个树种重要值为10至20,优势种不明显。

表4 增城区白水寨水库红花荷群落乔木层重要值

草本层植物物种构成相对简单(表6),有10种,隶属于9科10属,占总物种数的15.38%。以蕨类植物和多年生草本植物为主,分布不均匀。其中,芒萁(Dicranopteris dichotoma)重要值为84.58,占明显优势。其次为乌毛蕨(Blechnum orientale),重要值为20.97。

3.4 群落物种多样性分析

种名拉丁学名株数平均胸径/cm胸高断面积/cm2相对优势度/%相对多度/%相对频度/%重要值算盘子Glochidion puberum111.80109.300.340.251.692.29润楠Machilus nanmu22.459.420.030.501.692.22锥Castanopsis chinensis110.1080.080.250.251.692.20石笔木Tutcheria championii18.3054.080.170.251.692.11野含笑Michelia skinneriana17.0038.470.120.251.692.07橄榄Canarium album15.9027.330.090.251.692.03鸭公树Neolitsea chui15.0019.630.060.251.692.01银柴Aporosa dioica14.8018.090.060.251.692.00簕欓花椒Zanthoxylum avicennae13.509.620.030.251.691.98光叶山矾Symplocos lancifolia13.409.070.030.251.691.97香花枇杷Eriobotrya fragrans13.409.070.030.251.691.97胡氏青冈Cyclobalanopsis hui13.007.070.020.251.691.97腺叶桂樱Laurocerasus phaeosticta12.906.600.020.251.691.97琼楠Beilschmiedia intermedia12.504.910.020.251.691.96合计400312.8631836.54100100100300

表5 增城区白水寨水库红花荷群落灌木层重要值

图1 增城区白水寨水库红花荷群落物种多样性

物种的多样性是反映群落结构和功能特征的有效指标[8],也反映了群落的生境特性。按群落的垂直结构分别计算了各层次的物种多样性指数(图1)。从图1可以看出红花荷群落各层次物种丰富度和 Shannon指数表现为乔木层>灌木层>草本层,Simpson指数表现为乔木层=灌木层>草本层,而均匀度指数表现为灌木层 >乔木层>草本层。表明乔木层树种组成比较丰富,树种数目远超过灌木层和乔木层,且个体数量较多;草本层为物种组成较少,最为简单,其次为灌木层,乔木层物种最为丰富。

表6 增城区白水寨水库红花荷群落草本层重要值

4 结论

4.1 通过增城区白水寨景区红花荷群落1 500 m2的样地调查,共记录维管束植物38科55属65种,其中蕨类植物5种、种子植物60种。种类最多的科为樟科(10种),其次为茜草科(5种)、大戟科(4种),均为我国南亚热带常绿阔叶林的优势科。组成群落的主要树种为红花荷,其重要值为89.94,在群落中占主导地位。

4.2 红花荷群落种子植物以热带和亚热带分布成分为主体,并一定程度上受温带成分影响,与温带和东亚地区有一定联系。热带属性分布有22科, 占总科数的64.71%,说明该区植物区系起源热带性亲缘,与群落处于南亚热带地区,地带性植被类型为南亚热带常绿阔叶林的特性相符。

4.3 群落垂直结构大致可分为乔木层、灌木层、草本层3个层次,种数占比分别为58.46%、26.15%和15.38%。对白水寨水库红花荷群落的物种多样性分析表明,由于红花荷在群落中占主导地位,占用林分空间较大,因此本群落的多样性并不高,低于南亚热带常绿阔叶林,群落结构相对简单,层次分明显。

4.4 本群落内红花荷作为优势树种基本保存完好,在群落中的生长优势明显。红花荷生态适应性强、景观性佳,因此建议加强红花荷天然群落的保护和利用,将增城区白水寨景区红花荷群落作为红花荷培育、研究、推广和应用的种质资源地。

[1] 英宝, 郑永光.广东省城市林业优良树种及栽培技术[M].广州: 广东科技出版社, 2005: 116-117.

[2] 郑金榕.增城县志[M]. 广州: 广东人民出版社, 1995: 224-237.

[3] 吴征镒, 周浙昆, 李德铢, 等.世界种子植物科的分布区类型系统[J].云南植物研究, 2003, 25(3): 245-257.

[4] 吴征镒.《世界种子植物科的分布区类型系统》的修订[J]. 云南植物研究, 2003, 25(5): 535-538.

[5] 方精云, 沈泽昊, 唐志尧, 等.“中国山地植物物种多样性调查计划”及若干技术规范[J].生物多样性, 2004, 12(1): 5-9.

[6] 马克平.生物群落多样性的测度方法:Ⅰα多样性的测度方法(上) [J].生物多样性, 1994, 2(3): 162-168.

[7] 马克平, 刘玉明.生物群落多样性的测度方法:Ⅰα多样性的测度方法(下) [J].生物多样性, 1994, 2(4): 231-239.

[8] 宋育红, 邓巍, 张杭颖, 等.福建闽江源国家级自然保护区长柄石杉群落结构与物种多样性分析[J].福建林业科技, 2009, 36(2): 88-92.

The Community Characteristics of Rhodoleia championii in Baishuizhai Science Spot of Zengcheng District

HE Hanbo ZHU Zhengcai WANG Haihua LIN Fuxin CHEN Xiaojin ZHU Jiahuan
(Guangzhou Zengcheng Institute of Landscape Gardening and Forestry, Guangzhou, Guangdong 511300, China)

Baishuizhai Science Spot;Rhodoleia championii;community characteristics

S718.54

:A

:2096-2053(2017)04-0067-05

广东省林业科技创新专项资金项目“红花荷良种选育、高效栽培技术研究与应用”(2012KJCX001-10)。

何汉波(1976— ),男,助理工程师,主要从事林业技术推广、森林培育及园林绿化相关工作,E-mail:651537001@qq.com。

朱政财(1970— ),男,高级工程师,主要从事林业技术推广、森林培育及园林绿化相关工作,E-mail:756698927@qq.com。

AbtractBased on the sample plot investigation, the community characteristics ofRhodoleia championiiin Baishuizhai Science Spot were studied by the floristic analysis, the important value analysis, and the plant species diversity analysis. The results showed that, in the sample plot of 1 500 m2, there were recorded 65 species of vascular plants, belonging to 38 families and 55 genera. The floristic characteristics were mainly distributed in tropic and subtropical climate. The structure of communities could be divided into tree layer, shrub layer and herb layer, and the tree layer as the main component level showed the highest species richness and diversity. TheR. championiiwas dominant in the community, and germplasm resources were well preserved.

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