山西薛公岭自然保护区植物群落多样性研究

张治荣

(山西沃成生态环境研究所，山西 太原 030006)

山西薛公岭省级自然保护区(以下简称“薛公岭保护区”)于2002年6月经山西省人民政府批准建立，2011年开始运行[1]，行政上隶属于山西关帝山国有林管理局[1]。薛公岭保护区位于吕梁山中部，横跨山西省的离石区和中阳县，总面积19 976.5 hm2[2]，森林覆盖率为44.0%。薛公岭保护区的主要保护对象是国家重点保护野生动物褐马鸡、原麝、金雕、金钱豹和以油松为主的森林生态系统[2]，是山西省野生动物及生境类自然保护区。做好薛公岭保护区固定样地长期监测对保护森林生物资源具有重要意义[3]。

1 调查方法

1.1 背景资料查询

查阅薛公岭保护区资源监测等相关资料和咨询植物方面的专家等，通过查阅相关资料可以使本次的调查更科学、高效、合理。

1.2 野外预查

调查区域覆盖保护区全境，面积为19 976.5 hm2。根据保护区范围内实地现状、交通、安全、气候等因素，把预设样地按保护区管辖范围对油松林、辽东栎林、杨-桦阔叶林、白皮松-侧柏林、灌木林-疏林、亚高山灌丛草地分别进行调查，综合划分为20块固定样地进行调查。

1.3 样地布设

根据筛选出的20个固定样地的点位坐标，进行第2次现场确认，并进行样地的布设。乔木样地每块样地设置为20 m×20 m，灌木样地每块样地设置为5 m×5 m，草本样地每块样地设置为1 m×1 m。在其西南角测定坐标值。然后对每块样地中分布的重点保护野生植物的种类、数量、高度、胸径、层盖度、物候等进行长期监测，以了解薛公岭保护区生物多样性的动态变化，从而可以更加高效地保护薛公岭保护区的森林生物资源。

考察固定样地内的植物群落及种类，通过设置典型样方记录群落的种类组成及物种的数量组成。对易于识别的广布种，主要采用野外记录及数码拍照的方法；其余植物则采集标本及拍摄照片，带回室内研究鉴定。对重点保护野生植物的生长状况及其生长区域的生境类型进行详细记录。

1.4 结果统计

采用Shannon—Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数进行计算分析。

Shannon-Wiener多样性指数：

H′=-∑PilnPi

Simpson多样性指数：

D=1-∑Pi2

Pielou均匀度指数：

于2017年9月对薛公岭保护区20块固定样地进行调查。

2 结果与分析

2.1 固定样地设置

表1 固定样地信息一览表

薛公岭保护区野生植物固定样地监测中共设置监测样地20块[5](见表1)，通过对固定样地内野生植物种类、数量、生长状况进行调查，掌握保护区野生植物种类和数量情况，为自然保护区生物多样性保护与管理提供基础数据。

2.2 固定样地野生植物组成

固定样地调查中共计发现野生植物45科98属141种，其中蕨类植物2科2属2种，裸子植物2科3属4种，被子植物41科93属135种(双子叶36科84属125种；单子叶5科9属10种)。其中包含野生植物种类较多的科有菊科(15属25种)、蔷薇科(13属23种)、豆科(6属10种)、毛茛科(4属5种)、唇形科(4属5种)、禾本科(4属4种)、忍冬科(3属6种)、木犀科(1属4种)。如图1所示，其他科的野生植物种数均少于或等于3种。

图1 固定样地调查野生植物组成及比较

2.3 固定样地植被类型组成

薛公岭保护区2017年野生植物固定样地调查中植被类型主要为4种，分别为针叶林、针阔混交林、阔叶林和灌木林—疏林，其中固定样地XGL-102、XGL-104、XGL-110、XGL-112、XGL-119植被类型均为针叶林；固定样地XGL-101、XGL-107、XGL-109、XGL-111、XGL-118为针阔混交林；固定样地XGL-103、XGL-106、XGL-108、XGL-113、XGL-115、XGL-116、XGL-117为阔叶林；固定样地XGL-105、XGL-114、XGL-120为灌木林—疏林。

2.4 固定样地植物群落多样性

薛公岭保护区2017年20块固定样地植物群落多样性中Shannon—Wiener指数在0.271～1.941之间，Simpson多样性指数在0.142～0.785之间，Pielou均匀度指数在0.289～0.889之间。其中，Shannon—Wiener指数最高的样地为XGL-101、XGL-115和XGL-118，Shannon—Wiener指数最低的样地为XGL-108、XGL-106和XGL-114；Simpson多样性指数最高的样地为XGL-118、XGL-101和XGL-115，Simpson多样性指数最低的样地为XGL-108、XGL-106和XGL-114；Pielou均匀度指数最高的样地为XGL-120、XGL-112和XGL-117，Pielou均匀度指数最低的样地为XGL-104、XGL-108和XGL-106。详见表2。

表2 固定样地植物群落多样性统计表

3 结论

通过对薛公岭保护区20块固定样地进行的植物调查，共发现野生植物45科98属141种。这20块固定样地中植被类型主要有4种，分别为针叶林、针阔混交林、阔叶林和灌木林—疏林。其植物群落多样性指数表现为：Shannon—Wiener指数和Simpson多样性指数均为固定样地XGL-101、XGL-115和XGL-118最高，固定样地XGL-108、XGL-106和XGL-114最低；Pielou均匀度指数最高的样地为XGL-120、XGL-112和XGL-117，最低的样地为XGL-104、XGL-108和XGL-106。