安徽神山国家森林公园植物群落分布格局研究

张 明，张宗应，郭祥胜

（1.安徽林业职业技术学院，安徽 合肥230031；2.安徽省林业调查规划设计院，安徽 合肥230031）

0 引言

生物多样性是指各种生命形式的资源，包括地球上的各种植物、动物、微生物以及各个物种所拥有的基因，由生物与环境相互作用所形成的生态系统，以及与此相关的各种生态过程［1］.反映生物群落在组成、结构、功能和动态方面的异质性，是生态学研究中十分重要的内容［2］.有关植物群落结构与多样性的研究目前已取得很多成果，诸如针对自然保护区［3-5］、城市绿地［6-8］以及与土壤养分［9］、群落环境的关系［10］研究等方面.安徽神山国家森林公园地处安徽省全椒县西北部，由于其独特的历史人文景观和丰富的文化底蕴，1992年被原国家林业部批准为国家级森林公园.但目前对该地区的研究报道仅涉及旅游资源［11］等方面，其植物群落方面还尚未有详细的研究报道.本文通过对神山森林公园不同区域的植物群落进行调查，分析群落的结构、特征、生物多样性等，以期为群落的优化和推荐提供数据基础，为森林公园物种多样性保护和森林经营管理提供理论依据.

1 研究区概况

安徽神山国家森林公园位于安徽省东部、江淮分水岭南侧，地理坐标为东经118°03’-118°08’，北纬32°05’-32°10’，总面积2 221.9公顷.区域处于暖温带的南缘，属北亚热带向暖温带过渡性气候区.境内丘陵地起伏，属江淮丘陵一部分，山体属滁县皇甫山余脉，山脉特点为低山与高丘相接，山脉走向为西北至东南，山顶多为平顶，少数为尖顶.基岩主要为石灰岩，部分为千枚岩和片麻岩，裸岩较多，属喀斯特地貌.土壤主要为普通黄棕壤.区域植被组成复杂，属北亚热带落叶（常绿）阔叶林植被区，多为天然阔叶林与人工长绿针叶混交林，植被类型有天然阔叶次生林、人工针叶林和针阔混交林、灌木林、竹林、经济林等.

表1 神山国家森林公园自然地理概况

2 研究方法

2.1 样地设置

在对研究区域进行系统调查的基础上，对其森林类型进行初步划分，从不同方位及不同区域选取有特色的小班设置样地，运用代表性取样方法，从群落所在空间中，选择具代表性、典型性地段作为调查样地，共选取调查样地10个，样地面积设置20 m×20 m，在样地内按照对角线再分别设置2 m×2 m灌木层样方、1 m×1 m草本层样方各5个.具体调查指标有：乔木层树种种名、数量、树高、胸径、冠幅、郁闭度等，灌木层、草本层物种种类、多度、盖度（或丛数、株数）、高度等.

2.2 计算方法

植物群落的物种多样性是研究植物群落在组成、结构和功能等多方面表现出来的丰富多彩的差异.自1943年Fisher提出多样性指数以来，各种各样的多样性指数成为评价生物群落物种多样性的依据.本研究采用重要值（important value，IV）作为多样性测度的计算依据，其中乔木层重要值（IV）为相对多度、相对频度和相对优势度三者之和；灌木层和草本层重要值（IV）为相对多度、相对频度和相对盖度三者之和［12］.多样性的测度选用Shannon-Wiener指数（H）、Simpson指数（D）、Pielou指数（J）［13-14］，具体公式见表2.丰富度（S）用群落种数表示.

表2 物种多样性指数计算公式

3 结果与分析

3.1 群落结构分析

参照植物群落命名方法和分类原则，结合安徽神山森林公园植物群落的分布状况、生长环境和结构特征，将调查的10个样地分为10个群落：

（1）麻栎（Quercus acutissima Carruth.）+悬钩子（Rubus corchorifolius L.f.）+天葵（Semiaquilegia adoxoides Makino）群落.该群落类型位于神山寺附近山坡处.乔木层优势种为麻栎，常见的还有黄檀（Dalbergia hupeana Hance）、梧桐（Firmiana platanifolia（L.f.）Marsili）、黄连木（Pistacia chinensis Bunge）、三角枫（Acer buergerianum Miq.）、侧柏（Platycladus Spach）等；灌木层中悬钩子为优势种，伴生种有卫矛（Euonymus alatus（Thunb.）Sieb）、小果蔷薇（Rosa cymosa Tratt.）等；草本层以天葵分布最多，占绝对优势，其他草本有老鸦瓣（Tulipa edulis（Miq.）Baker.）、络石（Trachelospermum jasminoides）、大齿山芹（Ostericum grosseserratum（Maxim.）Kitag.）等，整体地面覆盖率较高.

（2）侧柏+淡竹（Phyllostachys glauca McClure）+求米草（Oplismenus undulatifolius）群落.该群落类型位于神山湖附近的山坡处.乔木层优势种为侧柏，还分布有黄连木、马尾松（Pinus massoniana Lamb.）、山槐（Albizia kalkora（Roxb.）Prain）等；灌木层有淡竹、荚蒾（Viburnum dilatatum Thunb.）、黄连木幼树等，其中淡竹为优势种；草本层中以求米草分布最多，占绝对优势，其他还有天葵、老鸦瓣、安徽石蒜（Lycoris anhuiensis Y.Xu et G.J.Fan）等.

（3）黄连木+卫矛+求米草群落.该群落类型位于神山寺附近的山坡处.该群落乔木层以黄连木占绝对优势，其余的有朴树（Celtis sinensis Pers.）、栾树（Koelreuteria paniculata）、枫香（Liquidambar formosana Hance）、野柿树等，乔木密度偏大；灌木层中卫矛为优势种，伴生有小果蔷薇、山胡椒（Lindera glauca（Sieb.et Zucc.）Bl）、三角枫幼树、山草莓（Fragaria ananassa Duch.）等；草本层以求米草分布最多，占绝对优势，还有老鸦瓣、络石、泽漆（Euphorbia helioscopia）等.

（4）朴树+山胡椒（Lindera glauca（Sieb.et Zucc.）Bl）+求米草群落.该群落分布于神山寺附近的山坡处，为阴坡.其中乔木层优势种为朴树，还有黄连木、侧柏、山胡椒等，乔木密度中等；灌木层有麻栎幼树和山胡椒等2种植物，其中麻栎幼树为优势种；草本层中以求米草占优势，还有老鸦瓣、天葵、南山堇菜（Viola chaerophylloides（Regel）W.Beck.）、苦麦菜（Luctuca indica L.）、马齿苋（Portulaca oleracea L.）等.

（5）马尾松+柘刺（Cudrania cochinchinensis（Lour.）Kudo et Masam.）+求米草群落.该群落位于东山景区内东坡.该群落乔木层树种有马尾松、黄连木、麻栎、丁香（Syzygiumaromaticum）、苦楝（Melia azedarach）等，乔木密度中等，优势种为马尾松；灌木层有柘刺、野蔷薇（Rosa multiflora Thunb.）、丁香幼树、三角枫幼树等，柘刺为优势种；草本层中以求米草占优势，还有苦麦菜、老鸦瓣、天葵、南山堇菜等.

（6）湿地松（Pinus elliotti Engelm）+柘刺+老鸦瓣群落.该群落类型位于东山景区北坡，乔木层树种有湿地松、麻栎、棠梨（Pyrus calleryana Decne.）等，乔木密度中等，优势种为湿地松；灌木层有柘刺、黄连木幼树、花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim.）、野蔷薇等，柘刺为优势种；草本层中以老鸦瓣占优势，还有求米草、天葵、南山堇菜等.

（7）黄连木+野蔷薇+求米草群落.该群落位于东山景区东坡，该群落乔木层优势种为黄连木，还有朴树、麻栎、山槐、桑树（Morus alba Linn.Sp.）、榆树（Ulmus pumila L.）、红果树（Stranvaesia davidiana）等；灌木层有野蔷薇、小叶女贞（Ligustrum quihoui Carr.）、野桐（Mallotus Lour.）、卫矛、野山楂（Crataegus cuneata Sieb.& Zucc.）等，野蔷薇为优势种；草本层中以求米草占优势，其他还有老鸦瓣、天葵、南山堇菜等.

张清元觉得，唐小芹是孤儿院里最漂亮的女孩。她比那帮小家伙要大一些，但比张清元要小。黎院长就叫她小芹子。小芹子是一个从下江逃难来的女人留在河口的。张清元第一次见到小芹子是在河口。他之所以能记住小芹子，是因为她的嘴唇上长有一颗鲜亮突起的黑痣，圆圆的。他听大人们说过，那颗痣就叫美人痣，乍一看有些刺眼，但看过之后就觉得这女孩漂亮，过目难忘。

（8）朴树+小叶女贞+天葵群落.该群落分布于东山景区西南坡，该群落乔木层树种有朴树、黄连木、麻栎、苦楝、构树（Broussonetia papyrifera）等，优势种为朴树；灌木层有小叶女贞、花椒、卫矛、淡竹等，小叶女贞为优势种；草本层中以天葵占优势，还有求米草、老鸦瓣、苦麦菜等.

（9）黄连木+野桐+求米草群落.该群落位于黄龙溪附近，该群落乔木层树种有黄连木、侧柏、马尾松、朴树、黄檀等，优势种为黄连木；灌木层有野桐、山胡椒和黄连木幼树等，野桐为优势种；草本层中以求米草占优势，还有天葵、老鸦瓣、络石、野鸢尾（Iris dichotoma Pall.）、南山堇菜、酢浆草（Oxalis corniculata L.）等.

（10）黄连木+小叶女贞+求米草群落.该群落位于磨盘山一带，该群落乔木层树种有黄连木、朴树、侧柏、黄檀、山胡椒等，优势种为黄连木；灌木层有小叶女贞、野桐、山胡椒、榆树幼树（Ulmus pumila L.）、三角枫幼树等，小叶女贞为优势种；草本层中以求米草占优势，其他还有天葵、老鸦瓣、酢浆草、紫花地丁（Viola philippica）、蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.）等.

3.2 群落物种重要值分析

结合研究区域内不同群落类型组成种及其重要值排序（见表3）分析，样地内乔木层优势种主要为黄连木（Pistacia chinensis Bunge）、朴树（Celtis sinensis Pers.）、麻栎（Quercus acutissima Carruth.）、侧柏（Platycladus Spach）、马尾松（Pinus massoniana Lamb.）、湿地松（Pinus elliotti Engelm）等；灌木层主要优势种为小叶女贞（Ligustrum quihoui Carr.）、山胡椒（Lindera glauca（Sieb.et Zucc.）Bl）、柘刺（Cudrania cochinchinensis（Lour.）Kudo et Masam.）、野桐（Mallotus Lour.）、悬钩子（Rubus corchorifolius L.f.）、卫矛（Euonymus alatus（Thunb.）Sieb）等；草本层主要优势种为求米草（Oplismenus undulatifolius）、老鸦瓣（Tulipa edulis（Miq.）Baker.）、天葵（Semiaquilegia adoxoides Makino）等.

表3 神山森林公园主要优势种重要值排序

乔木层重要值数据从高到低依次是黄连木（2.295）–麻栎（1.771）–马尾松（1.739）–湿地松（1.651）–朴树（1.570）-侧柏（1.457），以黄连木的生态幅最宽，分布范围最广，麻栎次之，马尾松、湿地松、朴树和侧柏等只是在一些小生境中成为优势种或建群种.灌木层重要值数据从高到低依次为悬钩子（1.467）-小叶女贞（1.436）-卫矛（1.214）-野桐（1.080）-柘刺（1.008）-山胡椒（0.786），但其生态幅均较窄，基本为小生境中的优势种.草本层植被中求米草、老鸦瓣、天葵等分布范围广，所占数量比例大，在样地内不同坡向的山坡上均有分布，其他物种分布均较为零星.

3.3 群落物种多样性分析

物种多样性是一个群落结构和功能复杂性的度量，代表着生物群落和生态系统的结构复杂性，体现群落的结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度等.根据上述群落类型的划分结果，分别计算各群落类型中乔木层、灌木层和草本层的物种多样性指数.

表4 神山森林公园主要群落类型物种多样性①

研究区域群落类型中，乔木层中群落7丰富度最高，且乔木数量最多，说明该群落乔木层优势种数量多，优势度大，乔木层主次分明，这与该群落所处位置为阳坡，植被郁闭度相对较大有关；群落6乔木树种最少；灌木层种类最多的是群落9，最少的是群落6、8；草本层种类最多的是群落9、1，而较少的是群落6、7以及群落8.总体而言，物种丰富度不高，调查显示，这主要受人为干扰因素影响较大所致.

从simpson指数和shannon-wiener指数来看，乔木层的simpson指数和shannon-wiener指数变化趋势基本一致，其中shannon-wiener指数变化幅度较simpson指数偏大，群落9两项指数均为最高，因该群落中乔木层植物种类较多，且重要值差距不大，分布比较均匀；群落3中此两项指数均为最低，因为该群落乔木层植物种类较少、数量也少、分布相对集中.而在灌木层、草本层中，群落3的两项指数则均为最高，主要与其乔木层较为稀疏，使下层灌木和草本生境改观，植物种类相对较多，且树种重要值差距不大，不同种类的多度分布较为均匀有关.

从Pielou均匀度指数分析，乔木层均匀度指数最高的为群落9，最低的为群落3；灌木层中指数较高的是群落7、10、3和5，指数值最低的是群落6；草本层中两项均匀度指数均较高的是群落3、10、1，指数最低的是群落2.指数较高的群落说明其植物重要值差距不大，且分布较为均匀，而指数低的则说明和其他群落的相比，其植物分布偏集中.

综合乔木层、灌木层、草本层3种层次物种多样性比较，可以看出在物种丰富度方面，研究区域物种丰富度不高，表现出草本层＞乔木层＞灌木层的特点，但总体差异不大，说明研究区域群落整体的物种数量主要受草本层丰富度影响较大.simpson指数方面，乔木层指数平均值为0.511，灌木层为0.583，草本层为0.632，表现出草本层＞灌木层＞乔木层的趋势，其中草本层与灌木层相差不大，在部分样地中草本层还稍小于灌木层，与乔木层相差相对较大.shannon-wiener指数方面，乔木层指数平均值为0.895，灌木层为0.941，草本层为1.249，草本层＞灌木层＞乔木层.从Pielou均匀度指数来看，均表现出草本层（J=0.760）＞灌木层（J=0.692）＞乔木层（J=0.629）的特点，这主要由于乔木树种分布不均匀，且少数优势种占树种株数大部分，从而表现出群落内均匀度相对较低.

4 结论与讨论

研究表明，安徽神山森林公园植物群落样地可分为10个群落类型，其群落结构与物种多样性均存在一定差异.乔木优势种主要有黄连木、朴树、麻栎、侧柏、马尾松、湿地松等，灌木优势种主要有小叶女贞、山胡椒、柘刺、野桐、悬钩子、卫矛等，草本层优势种为求米草、老鸦瓣、天葵等；从分布情况来看，乔木中黄连木生态幅最宽，分布范围最广，麻栎次之；灌木层物种生态幅均较窄，基本为小生境中的优势种；草本层植被中求米草、老鸦瓣、天葵等分布范围广，所占数量比例大，在样地内不同坡向的山坡上均有分布，其他物种分布均较为零星.

运用Shannon-Wiener指数（H）、Simpson指数（D）、Pielou指数（J）等指数对神山森林公园植物群落物种多样性进行分析.结果表明，使用上述指数均能较好地反映不同植物群落类型在物种组成方面的差异.所调查植物群落中，其物种多样性均表现出草本层＞灌木层＞乔木层；物种丰富度较低，表现出草本层＞乔木层＞灌木层的特点，这一方面受群落所处的环境因素影响，还与人为干扰因素较大有关，导致其生态环境较为脆弱，因此必须加强公园内生态保护，可适当引入当地其他树种，丰富物种丰富度，进一步改善与合理布置林分组成，加强对光照、温度、水分、土壤养分等充分利用，提高林分蓄积量和生态稳定性，以有效提高生态效益.