古井园保护区植物群落分布与多样性研究

王新建

（岳西县古井园国家级自然保护区管委会，安徽 安庆 246600）

1 植被垂直分布格局

保护区植被以森林植被为主，海拔500 m以下是以青冈栎林为主要代表群落的常绿阔叶林。常见的常绿阔叶树种有青冈栎（Cyclobalanposis glauca）、小叶青冈（C.gracills）、黄丹木姜子（Litsea elongata）、交让木（Daphniphyllum macropodum）、紫楠（phoebe sheareri）、湘楠（P.hunanensis）等。生有少量落叶阔叶树种，包括化香（Platycarya strobilacea）、茅栗（Castanea seguinii）、短柄枹（Quercus glanduliferavar.brevipetiolata）、雷公鹅耳枥（Carpinus viminea）、君迁子（Diospyros lotus）、蜡瓣花（Corylopsis sinensis）、牛鼻栓（Fortunearia sinensis）、小叶白辛树（Pterostyrax corymbosa）等。常见的灌木有伞形绣球（Hydrangeaangustipetala）、棣棠花（Kerria japonica）、大果山胡椒（Lindera praecox）、尖连蕊茶（Camellia cuspidata）、水马 桑 （Weigela japonicavar.sinica）、 野 珠 兰（Stephanandra chinensis）等。

海拔500～1 000 m以常绿落叶阔叶混交林为主，代表性的分布区域是神龙谷沿岸山坡、马坳沟、龙王村附近山坡、三道河等处。落叶阔叶林也大多出现在这一海拔区域；黄山松（Pinus taiwanensis）分布较多，常在山脊或沟谷坡地形成纯林，或与金钱松（Pseudolari×amabilis）混生，或与落叶阔叶林混交。落叶阔叶主要树种为茅栗、短柄枹、白檀（Symplocos paniculata）、雷公鹅耳枥、多种槭树（Acerspp.）、金缕梅 （Hamamelis mollis）、四照花（Dendrobenthamiajaponica）、灯台树（Cornus controversa）等。灌木种类以映山红（Rhododendron simsii）、野珠兰、棣棠花、伞形绣球、水马桑、山莓（Rubus corchorifolius）、三花悬钩子（R.trianthus）、胡枝子属等。本带还分布有一些珍稀濒危树种，如香果树（Emmenopterys henryi）、银缕梅（Shaniodendron subaequale）、蓝果树（Nyssa sinensis）等[1-2]。

针叶树种以马尾松（P.massoniana）、黄山松分布最广，常与阔叶林混交组成针阔叶混交林，有时也以某一针叶树种为建群种组成纯林。黄山松林分布于800 m以上区域，马尾松林分布于海拔900 m以下区域，大部分马尾松是次生林，常与阔叶树种伴生形成针阔混交林。层间植物有鸡矢藤（Paederia scandes）、络石（Trachelospermum jasminoids）、木通属、紫藤（Wisteria sinensis）、汉防己（Sinomenium cepharantha）等[3]。

海拔1 000 m以上主要为黄山松和山地矮林。山地阔叶矮林带和灌草丛主要分布于三县包、马家大坪、牛形、纸尖峰等地的山脊、山坡和山坳，海拔1 200 m直到山顶尖部，土壤为山地棕壤和沼泽土，腐殖质丰富。群系受强风和云雾等因素影响，很多阔叶树种出现矮化现象，组成山地阔叶矮林的主要乔木和灌木树种有黄山松、四照花、茅栗、雷公鹅耳枥、绣球属、野珠兰、黄山栎（Q.stewardii）、金缕梅、箬竹叶（Indocalamus longiauritus）、水马桑等。此外，本带分布有大别山五针松（Pinus dabeshaneovie）、都枝杜鹃（Rhododendron shanii）等珍稀濒危树种[4-5]。

2 主要群落的物种多样性

在对保护区各植被类型的植物进行调查研究的基础上，从不同植被类型的代表性群落的物种多样性角度进行分析，以阐明保护区不同群落（植被）类型的植物多样性变化情况[6]。

2.1群落类型与方法

2.1.1群落类型

代表性群落包括不同植被类型的植物群落，详见表1。

表1代表群落及其分布地点

2.1.2方法

采用α多样性指数。

2.2 温性针叶林

2.2.1群落的物种丰富度

温性针叶林分布于海拔500～1 600 m，代表群落为黄山松林及其与金钱松混交林。山脊、山坡、山谷均能见其分布，选择一个黄山松林+金钱松林的代表性样地。由表2可知，该样地共有维管植物35种。其中乔木层4种，占总种数的11.4%；灌木层10种，占总种数28.6%；草本层23种，占总种数的65.7%，在群落种类组成中占有重要的地位。Margalef指数从高到低表现次序为群落整体、草本层、灌木层、乔木层，与物种丰富度趋势相同。

2.2.2群落的物种多样性

在该群落的各层次中，草本层Simpson指数、Shannon-Wienner指数、Pielou指数最高，分别为0.903 2、2.589 5、0.825 9，表现出与物种丰富度相同的规律。Pielow指数表现为灌木层最高，草本层次之，乔木层最低。若同时分析群落多样性指数和均匀度指数，群落的Simpson指数、Shannon-Wienner指数均大于草本层，Pielou指数略低于灌木层。

表2 温性针叶林各层物种多样性

2.3 温性针阔叶混交林

2.3.1群落的物种丰富度

针阔混交林主要分布在马尾松和黄山松针叶林与阔叶林交界的过渡区，选择一个黄山松+茅栗混交林的代表性样地。由表3可知，该样地共有维管植物37种。其中乔木层10种，占总种数的27%；灌木层18种，占总种数的48.7%，在群落种类组成中占有重要的地位；草本层9种，占总种数的24.3%。Margalef指数从高到低表现次序为群落整体、灌木层、乔木层、草本层。

2.3.2群落的物种多样性

在该群落的各层次中，灌木层Simpson指数、Shannon-Wienner指数和Pielow指数最高，分别为0.810 2、2.236 7、0.773 8，表现出与物种丰富度相同的规律。若同时分析群落多样性指数和均匀度指数，群落的Simpson指数、Shannon-Wienner指数均大于灌木层，Pielou指数则低于灌木层和乔木层。

表3温性针叶林各层物种多样性

2.4阔叶林

2.4.1群落的物种丰富度

阔叶林分布面积相对较大，选择一个化香林为代表性样地。由表4可知，该样地共有维管植物39种。其中乔木层13种，占总种数的33.3%；灌木层14种，占总种数的35.9%，在群落种类组成中占有重要的地位；草本层12种，占总种数的30.8%。Margalef指数从高到低表现次序为群落整体、乔木层、灌木层、草本层。

2.4.2群落的物种多样性

在该群落的各层次中，灌木层Simpson指数、Shannon-Wienner指数和Pielow指数均最高，分别为0.906 0、2.490 0、0.944 0，表现出与物种丰富度相同的规律。若同时分析群落多样性指数和均匀度指数，群落的Simpson指数Shannon-Wienner指数和Pielou指数均低于灌木层和乔木层。

表4阔叶林各层物种多样性

2.5 落叶阔叶灌丛

2.5.1群落的物种丰富度

落叶阔叶灌丛主要为乔木幼树和灌木组成，选择一个黄山杜鹃灌丛的代表性样地。由表5可知，该样地共有维管植物25种，其中灌木层17种，占总种数的68%，在群落种类组成中占有重要的地位，草本层8种，占总种数的32%。Margalef指数从高到低表现次序为群落整体、灌木层、草本层。

2.5.2群落的物种多样性

在该群落的各层次中，灌木层Simpson指数、Shannon-Wienner指数和Pielow指数均最高，分别为0.724 0、1.799 3、0.635 1，表现出与物种丰富度相同的规律。若同时分析群落多样性指数和均匀度指数，群落的Simpson指数、Shannon-Wienner指数和Pielou指数均大于灌木层。

表5落叶阔叶灌丛各层物种多样性

2.6 讨论

保护区植被类型丰富，不同的植被类型多样性指数在群落各层次中的变化复杂[7]。温性针叶林中草本层丰富度指数最高，乔木层最低。一方面由于黄山松重要值远大于其他乔木树种，形成明显单一优势种，造成了乔木层的丰富度指数较低情况；另一方面由于针叶林冠幅较小，较多的阳光能直射到林下草本，造成了草本生长环境的适宜性，使得草本层丰富度指数最高。温性针阔叶混交林是介于针叶林和阔叶林分布交错地带的林地，其灌木层丰富度指数最高，草本层最低，一方面由于针阔叶林的交叉区域拥有两种类型的乔木树种，使得乔木层较丰富；但由于针叶林的存在，使得乔木层的冠幅不连续，部分阳光能照射到灌木层，使得灌木层生长环境适宜。但由于灌木层的再次阻挡，阳光几乎不能直射到草本层，使得草本层丰富度指数最低。阔叶林乔木层丰富度指数最高，草本层最低。主要由于阔叶林的冠幅较大，几乎没有较多阳光射入灌木层和草本层，从而造成乔木层丰富度指数最大，而灌木层次之，草本层最低的结果。而物种多样性指数变化多且复杂，总体而言，与丰富度指数的变化趋势一样，随着针叶林向阔叶林的转变，物种多样性指数也从草本层＞灌木层＞乔木层向乔木层＞灌木层＞草本层转变，可见各林层对环境的变化反应比较敏感。

3 海拔梯度对物种多样性的影响

山地植物群落的物种多样性变化的主导因子之一就是海拔的变化。

针对调查的样方，按海拔梯度排序，分别计算出各样方的物种丰富度指数和物种多样性指数，讨论海拔梯度变化引起的物种多样性变化规律。

3.1 物种丰富度随海拔梯度的变化

分别考虑乔木层、灌木层、草本层的物种丰富度的垂直梯度变化（见表6和图1），发现群落总体和乔木层变化趋势正好相反，随着乔木层的物种丰富度的增加，群落总体物种丰富度下降，而乔木层下降，则群落总体上升，结合上一节的结果可知，由于不同林分下，乔木层物种丰富度和冠幅大小的作用，使得乔木层下的灌草层物种丰富度发生较大改变。而灌木层和草本层也呈相反趋势，说明两者在海拔梯度变化上存在此消彼长的作用，加上乔木层林分变化带来的物种丰富度变化，使得群落总体的物种丰富度在海拔变化上维持了一个较为稳定的数值。

表6古井园物种丰富度的垂直梯度变化

图1古井园物种丰富度的垂直梯度变化

3.2 物种多样性特征随海拔梯度的变化

图2、图3、图4显示了古井园4个样方的物种多样性指数沿海拔梯度的变化趋势。Simpson指数、Shannon-Wienner指数、Pielou指数均反映出基本一致的变化趋势。分别考虑乔木层、灌木层和草本层植物物种多样性的垂直梯度变化，由于选取梯度较少，物种多样性变化趋势较明显。群落总体、灌木层、草本层物种多样性的垂直梯度变化基本表现为先升高，再降低的趋势；乔木层则与之相反。这一结果与物种丰富度呈现的趋势较为一致，主要是由于林分类型不同造成乔木层物种多样性变化趋势，加之其自身特性影响灌草层的物种多样性，从而影响到群落整体物种多样性。

图3古井园Shannon-Wienner指数的垂直梯度变化

图4古井园Pielou指数的垂直梯度变化

4 植被类型现状及保护措施

4.1 分布特点及现状

4.1.1少数保护植物野生种群数量较多，天然更新良好

形成了比较稳定的自然群落，其结实率高，自我更新能力强，具有很强的萌生能力，年龄结构合理，不仅有很多大树，幼树和更新苗也较多。

4.1.2 珍稀植物分布稀少

多数珍稀濒危保护植物在保护区内的分布范围比较狭窄，数量较少，自然种群更新困难，繁殖能力弱。保护区内大部分珍稀濒危保护植物为零星分布，或被分隔成若干小种群，种群数量稀少，多数属于散生分布，受自身遗传基因的影响，都有不同程度的脆弱性和局限性，一般表现为生殖繁衍和更新能力弱、种群发展缓慢，或虽能结实，但种子自然散布能力较弱，自然萌发率极低，使得实生苗和幼树十分稀少，种群衰退迹象明显。

4.1.3 存在盗挖等破坏野生珍稀植物的现象

保护区内拥有很丰富的兰科植物资源，如野生天麻、斑叶兰、霍山石斛（Dendrobium huoshanensis）等珍贵的药用植物资源和观赏价值较高的兰科植物，仍时有非法采挖活动。而以霍山石斛盗挖最为严重，过去自然分布较为常见，如今只发现了6个居群。银缕梅、天女花等保护植物的观赏价值较高，被采挖和偷砍的现象时有发生。

4.2 保护措施及建议对策

保护区珍稀濒危植物的生存现状既有其自身的生殖繁衍能力弱、更新能力差、种群发展缓慢等原因，也有人为破坏因素的影响。为了加强保护工作，应采取以下有关保护措施及对策。

4.2.1 保护与改善民生并举，把保护落到实处

一是深入开展保护野生植物的宣传教育，普及野生植物知识，提高公民保护野生植物的意识。二是严格执法，禁止任何单位和个人非法采集野生植物或者破坏其生长环境，坚决打击违法犯罪行为。三是加快调整社区产业结构，减小社区居民对自然资源的依赖性，帮助社区居民改变传统的生产经营方式，对产业结构进行合理调整；引导社区居民使用清洁能源，减少薪柴使用和消耗野生资源。

4.2.2 对珍稀濒危植物进行保护生物学研究，开展就地和异地保护

保护区可与有关科研部门合作，查清保护区内珍稀濒危保护植物资源的本底情况，对珍稀濒危保护植物进行科学研究，对珍稀濒危保护植物进行生态监测，掌握其野生种群变化动态。

在保护区内选择适宜地点建立繁育基地，开展珍稀濒危保护植物繁殖更新研究和实验，实行就地保护和异地保护。