武夷山黄溪洲常绿阔叶林植物多样性及群落结构特征

黄雍容 林捷 黄石德

摘要：采用相邻格子法，对武夷山黄溪洲常绿阔叶林植物多样性进行调查，分析该群落植物组成及群落植物多样性。结果表明：该群落分层明显，草本层和层间植物种数较少，调查样地内共有维管植物41科63属116种，乔木层、灌木层和草本层分别有39、66和11种。乔木层重要值排名前5的植物为少叶黄杞（Engelhardtia fenzlii）、甜槠（Castanopsis eyrei）、赤楠（Syzygium buxifolium）、米槠（Castanopsis carlesii）和小叶青冈（Cyclobalanopsis myrsinifolia）;灌木层重要值前5位的植物为箬竹（Indocalamus tessellatus）、少叶黄杞、黄丹木姜子（Litsea elongata）、赤楠和绒毛润楠（Machilus velutina）;草本层重要值前5的植物为里白（Hicriopteris glauca）、狗脊（Woodwardia japonica）、常春油麻藤（Mucuna sempervirens）、莎草蕨（Schizaea digitata）和长序琏珠藤（Alyxia yunkuniana）。灌木层数量、多样性指数和丰富度指数均居首位;乔木层和灌木层优势种突出，植物种分布不均匀;草本层植物种数少，均匀度指数最大。

关键词：武夷山;常绿阔叶林;植种多样性;群落特征

Abstract： The species composition and diversity of evergreen broad-leaved forest in Huangxizhou area of Wuyi Mountain was investigated by contiguous grid quadrat method. The result showed that the community stratification was obvious，there are 116 vascular plant species within sample square， belonging to 63 genera and 41 families， 39，66 and 11 species in tree， shrub and herb layers，respectively. The diversity results showed that the number， diversity index and richness index of shrub layer were the largest. The dominant species in tree layer and shrub layer were prominent， and the species distribution were uneven. The herb layer has few species and the evenness index was the largest.

Key words： Wuyi Mountain;Community characteristics;Species diversity

武夷山国家自然保护区是世界生物多样性保护的重要地区，其完整保存着中亚热带同纬度带面积最大、最典型的原生性森林生态系统[1，2]。武夷山由于特殊的地理位置和良好的生态环境，为野生动植物生存提供良好栖息地，其物种数量丰富，已查明记录在册的物种数达1.1 万种[3]。武夷山为生态学研究工作的开展提供了理想场所，近几十年来，学者们分别从物种多样性、群落结构、物质循环、能量流动、生态价值评价和气候变化等方面开展各种研究[4-11]。多数研究对象较单一，且多集中于某一区域范围内。生物多样性是个长期动态研究过程[12-14]，其丰富度受气候变化和极端气候的影响显著[15]。本项目组依托武夷山亚热带森林生态定位研究站在武夷山保护区长期开展生物多样性、森林水文、森林气象、森林土壤等方面综合研究。方燕鸿[6]2005年对黄溪洲固定大样地进行过植物群落调查，时隔10余年，课题组2017年底对该固定样地甜槠群落再次进行调查，将两期调查结果进行比对，以期为下一步的研究提供基础数据，为武夷山植被多样性保护措施的制定提供科学依据。

1 材料与方法

1.1试验地概况

武夷山保护区位于福建省西北部，总面积56527 hm2，属中亚热带季风气候，月平均气温18.3℃，年均降水量1600 mm-2200 mm，年相对湿度78%～84%，无霜期253～272 d[16]。其地质地貌属于红色砂砾岩分布区，地层构造为中生代白垩纪，是第三纪系沉积的赤石群碎屑岩地层。

试验地（27°32′—27°55′N;117°24′—118°02′E）位于武夷山保护区的黄溪洲自然村，海拔700m，乔木层主要树种有少叶黄杞（Engelhardtia fenzlii）、赤楠（Syzygium buxifolium）、甜槠（Castanopsis eyrei）等，是典型的中亚热带常绿阔叶林，其群落的结构较复杂，乔木层、灌木层和草本次分层明显，有一定数量的层间植物。

1.2 调查方法

在野外踏查的基础上，于2017年9月在武夷山自然保护区海拔高度700～800 m的位置，選取位于山地阳坡的常绿阔叶林，采用相邻格子法，设置10 m×10 m的样地12块，总面积1200 m2，记录样地经纬度、海拔、坡向、坡度、土壤等生境因子的信息。乔木层采用每木检尺方法调查，记录胸径>4 cm乔木植物的种名、胸径、冠幅、枝下高和树高等信息。采用对角线采样法，每个样方内于两个对角和中央共设2 m×2 m的林下植被样方3个，共36个灌木样方。记录下样方内灌木植被的种类、数量、平均地径、平均高度和平均冠幅。在每个灌木样方内设置1m×1m的小样方1个，共36个草本样方，进行草本层植被调查，记录下草本植物的种类、数量和平均盖度。

1.3计算方法

1.3.1植物群落重要值计算

乔木层重要值（%）=相对密度+相对频度+相对优势度

灌木层、草本层重要值（%）=相对密度+相对频度+相对投影盖度[17]

1.3.2 物种多样性计算方法

本文采用Shannon-Weiner 多样性指数H、Simpson 生态优势度指数D、Pielou均匀度指数JSW和Margalef丰富度指数Dmg对植物群落多样性进行分析。[17]

Shannon-Weiner （多样性指数）：                         公式（1）

Simpson指数（优势度指数）：                       公式（2）

Pielou指数（均匀度指数）：                          公式（3）

Margalef（丰富度指数）：  ;                              公式（4）

其中，Ni为种i 的个体数，N为群落中全部物种的个体数。S为物种数目，Pi为属于种i 的个体在全部个体中的比例

2 结果与分析

2.1武夷山甜槠林群落各层次物种组成特征

样地内乔木层、灌木层和草本层分层明显，郁闭度较大，在调查样地内共有维管植物41科63属117种，乔木层、灌木层和草本层分别有39、66和11种（表1）。多于方燕鸿[6]调查结果（28科44属80种），这与调查样地的设置方法有关：本研究采用相邻格子法，而方燕鸿采用的是不连续设置养分法。

由表1可知，重要值累积>50%的树种从大到小依次为少叶黄杞、甜槠、赤楠、米槠和小叶青冈，共5种。在武夷山常绿阔叶林群落乔木层中出现的主要树种有97株，以赤楠单株数量最大;少叶黄杞26株，占总株数的26.8%，居第2位，其平均胸径为16.03 cm，其重要值、相对频度和相对优势度均居群落之首。少叶黄杞为该群落的优势树种，紧接着依次为甜槠、赤楠、米槠和小叶青冈，其中甜槠的相对优势度与少叶黄杞差别不大。

由表1可知，灌木层种类丰富，按重要值排序，累积>50%的植物有箬竹、少叶黄杞、黄丹木姜子、赤楠、绒毛润楠、弯尖杜鹃和细枝柃，共7种。灌木层以箬竹和少叶黄杞为优势种，其余5种为次优势种。层间植物有菝葜、网脉叶酸藤果、长序琏珠藤和常春油麻藤等。草本层种类较少，以蕨类植物居多，按重要值排序，累积>50%的植物分别是里白、狗脊和莎草蕨，共3种。其中里白为草本层的绝对优势种，狗脊、常春油麻藤、莎草蕨为次优势种。

2.2武夷山甜槠林群落物种多样性分析

由表2可知，灌木层的物种数量、多样性指数（H）和丰富度指数（Dmg）最大;乔木层优势度指数（D）较大，与灌木层差别不明显，表明该样地乔木层和灌木层优势种突出，树种分布不均匀;草本层因种类较少，均匀度指数（JSW）为最大。该结果与前人在武夷山常绿阔叶林的调查结果[18]相吻合。

3. 结论

武夷山保护区黄溪洲常绿阔叶林共有维管植物41科63属116种。乔木层重要值排名前5位的物种分别为少叶黄杞、甜槠、赤楠、米槠和小叶青冈;灌木层重要值排名前五位的物种分别箬竹、少叶黄杞、黄丹木姜子、赤楠和绒毛润楠;草本层植物排名前五位的物种分别为里白、狗脊蕨、常春油麻藤、莎草蕨和长序链珠藤。多样性指数结果表明灌木层数量、多样性指数和丰富度指数均居首位;乔木层和灌木层优势种突出，物种分布不均匀;草本层物种数少，均匀度指数最大。

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