邵武市龙湖国有林场米槠林群落物种多样性研究
2021-09-08谢长周
谢长周
(邵武市林业站,福建 南平 354000)
米槠(Castanopsiscarlesii)广布于中亚热带海拔900 m以下的山地丘陵,为偏温性树种。米槠林是我国东部湿润亚热带地区常绿阔叶林的重要群系之一,为世界罕见的植被类型[1]。邵武龙湖国有林场保存大量典型的米槠林群落,结构复杂,物种组成丰富。对该场现有米槠林群落分布开展调查,并进行样方抽样调查,分析米槠林群落样地乔木、灌木、草本组成及生物多样性,可以为该区域开展米槠林群落多样性保护提供科学依据。
1 自然概况
龙湖国有林场位于邵武市水北镇,中心位置东经117°30′、北纬27°33′,总面积6 281.8 hm2,海拔420~1 297 m。属温暖湿润的中亚热带季风性气候,四季分明。年均气温17.7 ℃,最冷月平均气温6.7 ℃,极端低温7.9 ℃;最热月平均气温27.5 ℃,极端高温40.4 ℃,全年日照时数1 704.4 h。年平均降雨量1 783.3 mm,春夏多雨,秋冬干旱。土壤以红壤、粗骨性红壤为主,少部分为黄红壤、暗红壤。近年来,龙湖国有林场全面禁伐林木,森林覆盖率达95.1%。区内现有大面积原生性保存非常完好的天然中亚热带常绿阔叶林,并保留了不同阶段典型的次生性的生态过程。区内有维管束植物217科892属1 964种,植被类型有9个植被型39个群系95个群丛,大面积米槠为建群种的常绿阔叶林是该区特色。
2 调查方法
2.1 群落调查
采用样线法对米槠为建群种的常绿阔叶林进行踏查和区划勾绘,用ViewGIS统计米槠林群落面积。
在龙湖国有林场选择米槠-油茶(Camelliaoleifera)-狗脊(Woodwardiajaponica)群丛不同生境设置4个20 m×20 m的调查样地。调查样地内所有的乔木层植物的数量及种类,测定林木的胸径、树高和冠幅。在每个样地外四角分设一个5 m×5 m小样方调查灌木、2 m×2 m的小样方调查草本和藤本,分别调查灌木、草本和藤本植物的种类、数量、高度及盖度等[1]。
2.2 群落多样性指数分析
群落物种多样性包括相对频度、相对显著度、相对密度、重要值。建群种、优势种的分析选用Simpson指数、Shannon-wiener指数、Pielou指数、Gini群落均匀度指数进行[2]。
3 结果与分析
3.1 群落分布
邵武龙湖国有林场林地面积6 002.8 hm2,其中以米槠林为建群种的常绿阔叶林面积383.6 hm2,占6.39%,分布集中且较连片,多分布于水热条件良好的溪边、沟谷中,海拔450~750 m居多,其它海拔分布的米槠林较少构成群落。林场米槠林群落类型较多,有9个群丛,包括米槠-油茶-狗脊群丛、米槠-毛冬青(Ilexpubescens)-狗脊群丛、米槠-豆腐柴(Premnamicrophylla)-狗脊群丛、米槠-乌药(Linderaaggregata)-狗脊群丛、米槠-杜茎山(Maesajaponica)-狗脊群丛、米槠-箬竹(Indocalamustessellatus)-狗脊群丛、米槠-草珊瑚(Sarcandraglabra)-狗脊群丛、米槠-毛冬青-里白(Hicriopterisglauca)群丛和米槠-草珊瑚-里白群丛等。
3.2 群落植物区系组成
4个样方的调查统计显示群落内共有维管束植物53科86属127种,其中,蕨类植物10种,隶属6科7属;裸子植物仅杉木、马尾松2种;被子植物115种,以壳斗科(10.24%)、樟科(7.87%)种类居多。根据《中国植被》和《中国自然地理》区系分布类型统计,各类热带成分共有49属,占本区总属数的57.01%(表1)。可见,龙湖国有林场米槠群落植物种类丰富,区系成分复杂,热带性属种类多,尤其是泛热带成分占有较重要地位。
表1 植物区系地理成分
3.3 群落优势物种分析
4个样方共记录乔木层物种41种、153株,种类较多。根据群落物种特征重要性的计算统计结果,米槠、罗浮锥(Castanopsisfabri)、青冈(Cyclobalanopsisglauca)3个树种的个体数最多,在其乔木层重要值较高(表2)。
表2 龙湖米槠群落物种组成及重要值
米槠在群落中的优势明显,为该林分建群种。从重要值、立木株数或者以胸高断面积之和计算,罗浮锥、青冈、甜槠在乔木层中的作用仅次于米槠,占有较大优势,为亚优势树种。厚皮香、毛锥、虎皮楠、黄杞、木荚红豆也占有一定比重。
灌木及乔木幼树层共记录75种、228株,种类资源丰富。该层由油茶、杨桐、山矾、细齿叶柃、光叶山矾、毛冬青、红楠、深山含笑(Micheliamaudiae)、草珊瑚、黄栀子(Gardeniajasminoides)等主要物种组成。其中,油茶占总株数的11.45%,为该层的优势树种,但优势程度不如乔木层的米槠明显。
3.4 群落物种多样性分析
采用辛普森指数Simpson指数、Shannon-wiener指数、Pielou指数、Gini群落均匀度指数对调查群落各层次的物种进行多样性分析(表3)。分析结果表明,灌木层Simpson指数、Shannon-wiener指数、Pielou指数、Gini指数均高于乔木及草本层,但与乔木层多样性指数差异性均不显著;乔木层与草本层Simpson指数、Pielou指数、Gini指数差异也不显著。乔木层、灌木层、草本层的Gini群落均匀度指数相近,表明该群落土壤湿润,木本植物生长良好,物种分布均匀。灌木层物种总数和Shannon-Wiener指数与草本层差异极显著,主要由于乔木高大,灌木层茂密,林间光照不足,林地枯枝落叶层厚,影响草本植物的生长。草本植物物种少,反映为草本层Shannon-wiener指数极低。草本层Pielou指数极低,原因是草本层植物以狗脊、淡竹叶(Lophatherumgracile)为主,其它草本植物种类稀少(表3)。
表3 龙湖米槠林群落分层物种多样性
3.5 群落垂直结构
通过调查,群落垂直结构层次明显,分为乔木层、灌木层和草本层,并有较丰富的层间植物。乔木层高14~20 m,可以分为2个亚层,第一亚层均由米槠构成,高16~20 m,平均胸径为52 cm。第二亚层高14~15 m,主要有罗浮锥、青冈、甜槠、厚皮香、毛锥、虎皮楠、黄杞、木荚红豆、树参、栲、黄牛奶树(Symplocoslaurina)、木荷(Schimasuperba)、山杜英(Elaeocarpussylvestris)、山乌桕(Sapiumdiscolor)。灌木层以油茶、豆腐柴、箬竹、毛冬青、乌药、杜茎山或草珊瑚为主,常见的种类还有杨桐、细齿叶柃、山矾、光叶山矾、少花桂(Cinnamomumpauciflorum)、山血丹(Ardisiapunctata)、朱砂根(Ardisiacrenata)、狗骨柴(Diplosporadubia)、鼠刺(Iteachinensis)、细柄蕈树(Altingiagracilipes)、虎皮楠、茜树(Aidiacochinchinensis)、木荷(Schimasuperba)、树参等的苗木。草本层稀疏,以狗脊或里白居多数,另有淡竹叶、山姜、长柱头薹草等。层间植物主要为藤本植物,有亮叶崖豆藤、尖叶菝葜、网脉酸藤子、流苏子、三叶崖爬藤、土茯苓、珍珠莲等。
4 结论与讨论
邵武龙湖国有林场现有大面积米槠林群落,分布集中且较为连片。米槠林群落结构复杂、物种丰富多样。群落乔木层以米槠、罗浮锥、青冈等为主要树种组成,米槠重要值最大,优势树种明显;灌木层油茶重要值最大,为优势树种。灌木层各生物多样指数均高于乔木及草本层,层次间的群落均匀度差异不显著;灌木层Shannon-Wiener指数与草本层差异极显著。灌木层种类资源最为丰富,共记录75种,主要由于该层有较多乔木幼树,具有较强的天然更新能力,幼树向中树转化呈扩散趋势,种群仍持续动态增长,这与闫淑君等[1]研究结果相同。
邵武龙湖国有林场由于前期生产经营,部分米槠林群落结构受到破坏,降低了群落的生产力以及生物多样性。通过近10年禁伐及促进林分天然更新措施,林分结构得到改善。该区米槠林群落正处于生长旺盛时期,因此加强对米槠林群落的保护与管理具有十分重要意义,特别是对以前破坏过的米槠林群落,要采取封育措施,减少人为干扰,让其自然演替,发挥更好的生态功能。
致谢:本文承蒙厦门大学李振基教授帮助鉴定标本,在此表示衷心感谢!