桂东南石山区植被物种组成研究

唐洁兰，李月兰

（广西苍梧县岭脚镇林业工作站，广西苍梧 543100）

喀斯特（Karst）石山区是一种具有特殊物质、能量、结构和功能的生态系统，其总体特征是生态敏感度高、环境容量低、抗干扰能力弱、稳定性差[1]。在此环境中生长发育的植物常常多具石生、旱生、喜钙等生态特点，形成的植被也具有鲜明的独特性[2]。广西是喀斯特地貌发育的典型地区，全区石山分布面积达8.95 万km2，占全区国土面积的37.8%，其中裸露的石山面积占全区总面积的33.3%。长期以来，由于石山地区人地矛盾突出，不合理的耕作制度，过度采樵以及火灾等破坏，导致出现了严重的石漠化，成为全国石漠化三个重灾区之一[3]。国内外学者开展了较多喀斯特生态研究，包括对喀斯特灌丛植物群落的分类[4-5]，广西植物分布调查中位于桂西北喀斯特地貌中植物的分布数量等[6-7]，这些研究的开展对研究喀斯特地貌植被多样性做出了积极贡献[8]，但研究喀斯特地貌石漠化中植物多样性与环境的关系却未见报道，该研究通过对苍梧县石山区不同生境植被的调查，了解石漠化灌丛群落多样性、物种多样性，探明石漠化灌丛的类群和植物物种多样性特征，及在不同生境影响下植物物种多样性的表现，为喀斯特地区植被的恢复以及利用提供理论依据。

1 研究方法

1.1 试验地概况

样地位于广西苍梧县（110°51′～111°40′ E，23°26′～24°10′ N），属亚热带气候区。试验林地海拔225～330 m，光照充足，年平均气温21.7℃，1 月气温最低，平均气温为7.3℃，7 月最高，平均气温34.4℃，年平均日照1 525～2 150 h，年无霜期301 d，年平均降雨量1 325～1 843 mm，5 月下旬到9 月上旬为雨季。土壤为砂页岩红壤，土壤平均厚度100 cm 以上。林下灌木植物主要有桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）、野牡丹（Melastoma candidum）、渐尖毛蕨（Cyclosorus acuminata）等。

1.2 试验材料及方法

根据苍梧县石山区环境和人为活动特点，按照群落的演替系列即地形分布依次选取5 种植被类型，即Ⅰ-新弃耕地（弃耕约2～3 年）、Ⅱ-旧弃耕地（弃耕约5～6 年）、Ⅲ-石山藤冠灌丛、Ⅳ-石山灌丛、Ⅴ-石山任豆疏林。该研究采用典型取样法，分别在5 种植被类型的代表性地段设群落调查样方，其中每种植被类型设立5 个样方，每个样方面积25 m2（5 m×5 m）。在每个样方内进行全面采集，记录所有植物的种名、个体数、均高及盖度等数据。

1.3 统计分析方法

植被调查采用记录样方内出现的植物种类组成、多度、高度、频度、盖度等指标，进而计算物种的重要值，以对比不同植被类型的植被组成及多样性。该文的物种多样性全部采用重要值作为度量指标。各指数的计算公式如下[9-10]。重要值计量采用下述公式：

重要值（IV）=（相对多度+相对显著度+相对频度）/3

式中：相对多度（%）=某一植物种个体数/群落中全部植物种的个体数之和

相对显著度（%）=某一植物种分盖度/群落中全部植物种分盖度之和

相对频度（%）=某一植物种频度/群落中全部植物种的频度之和

2 结果与分析

2.1 样地植物物种组成及重要值

调查中共记录110 种植物，隶属于47 科、96 属，其中灌木32 科43 属45 种（表1）。从表1 可知，在所有的木本植物种中按重要值大小在前8 位的植物分别是：红背山麻杆、黄荆、苎麻、龙须藤、菜豆树、小果微花藤、老虎刺、石岩枫。由此表明，在喀斯特灌丛群落中植物多、适应性强，多发育在山地上，其生境内岩石裸露面积较大，土层浅薄，土壤贫瘠，在石缝或石沟中生长，多为喜钙性植物，如红背山麻杆、石岩枫、苎麻等。且生境中人为干扰严重，多有开荒、砍伐和放牧现象。因此，对于植被原生性较强的群落，在减少人为干扰的情况下，可以恢复成喀斯特森林，对于植被原生性不强的群落，要进行生境的综合治理。对草本植物的统计结果表明：草本植物共35 种，隶属于20 科33 属。其中水蔗草、荩草、五节芒、升马唐等是优势种。调查中还发现多种蕨类，常见的有肾蕨、假鞭叶铁线蕨、华南毛蕨等，蕨类植物具有丛生、大型羽状复叶、多年生等特点，因此也使石山植被具有特殊的外貌。

表1 中心调查样地木本植物的重要值 %

2.2 不同植被类型物种组成

不同植被类型的植物科属种数量见表2。由表2可以看出，旧弃耕地和石山任豆疏林的物种数量均明显高于其他3 种植被类型，但其构成有所不同，石山任豆疏林木本植物种类最多，而旧弃耕地草本植物种类最多。5 种植被类型灌木层和草本层植物重要值排在前列的依次为：①新弃耕地木本植物为：黄荆、苎麻、竹叶花椒、龙须藤、黑面神；草本植物为：水蔗草、升马唐、飞扬草、白花鬼针草、胜红蓟。②旧弃耕地木本植物为：黄荆、红背山麻杆、苎麻、龙须藤、地桃花；草本植物为：升马唐、牡蒿、鸭舌草、假鞭叶铁线蕨、胜红蓟。③石山藤冠灌丛木本植物为：龙须藤、红背山麻杆、黄荆、粉单竹、老虎刺；草本植物为：荩草、假鞭叶铁线蕨、狗尾草、水蔗草、肾蕨。④石山灌丛木本植物为：红背山麻杆、苎麻、菜豆树、潺槁树、石岩枫；草本植物为：肾蕨、五节芒、华南毛蕨、荩草、剑叶毛蕨。⑤石山任豆疏林木本植物为：薜荔、苎麻、小果微花藤、黄荆、菜豆树；草本植物为：荩草、肾蕨、五节芒、白茅、千里光。

表2 不同植被类型植物科属种数量比较

3 结论与讨论

在生物多样性方面，广西独有的喀斯特石山区环境特征，形成了丰富多彩的类型和栽培品种，表现出丰富的遗传多样性；喀斯特地区独特的地上地下二元结构、地形起伏多变，形成了类型多样的生态系统类型。该研究调查发现，桂东南喀斯特石山区的不同地貌类型中，植被的种类及数量存在差别，且植被种类主要为木本和草本两类，木本植物种类稍多于草本植物，表明喀斯特石山区的石漠化植被恢复中，适当多栽种木本植物是一种比较可行的方案。

对不同植被类型植物科属种类数量的比较中可以看出，受人为干扰程度越低的植被类型，其木本、草本植被生态多样性越丰富，而新废弃的耕地由于其裸露的表土较多及当地降雨较少，长期的干旱少雨环境使得其植被生物多样性较差，因此，在喀斯特石山区石漠化植被恢复中，适当种植任豆等适生上层乔木形成疏林，为林下的草本植物生长提供适宜的生境是比较合理的方案。