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雷公山自然保护区金叶秃杉所在群落结构调查

2024-01-02李萍郑德谋谢镇国余德会李莉

南方农业·下旬 2023年10期
关键词:群落结构

李萍 郑德谋 谢镇国 余德会 李莉

摘 要 为给金叶秃杉研究工作提供参考,调查和分析了贵州雷公山自然保护区2处天然金叶秃杉所处群落的物种组成、外貌特征和结构特征。结果表明,昂英白虾样地有38科57属67种植物;展包乌干样地有28科36属48种植物。2个样地群落垂直结构均明显,分为乔木层、灌木层、草本层。昂英白虾样地人为干扰因素较多,样地上生境被破坏,须注意保护;展包乌干样地发现晚,生境状况良好。

关键词 金叶秃杉;群落结构;雷公山自然保护区

中图分类号:S791.28 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.20.069

金叶秃杉(Taiwania.cryptomerilides cv.auroifolia),为台湾杉(Taiwania cryptomerioides)的一个变种,国家二级重点保护植物,叶金黄色,极为美观,经采集种子繁殖,无该金黄色性状,扦插和嫁接仍保持此遗传特性[1-4]。本文通过对雷公山自然保护区金叶秃杉所在群落结构进行研究,为保护金叶秃杉生存环境及开展繁殖提供科学依据。

1 研究区概况

雷公山国家级自然保护区,地处贵州省黔东南中部,地跨雷山县、台江县、剑河县、榕江县4地,地理坐标为东经108°09′~108°22′、北纬26°15′~26°22′,是以保护秃杉等珍稀生物为主要功能的亚热带山地森林生态系统类型自然保护区。

金叶秃杉为雷公山自然保护区特有种,仅2株,其中一株于1985年在保护区综合科学考察中被发现,耸立在保护区剑河县太拥镇昂英村中,其胸径为131.0 cm,树高40.0 m[5]。2012年,保护区科技人员在开展秃杉资源调查时又在保护区交包村的混交林中发现了一株金叶秃杉,胸径为82.8 cm,树高37.0 m。两株金叶秃杉具体信息见表1。

金叶秃杉叶金黄色,远远看去,金黄色的树冠与周围绿色的针阔叶混交林形成鲜明的对比,是园艺上值得推广的品种。2020—2023年,保护区管理局利用贵州省林业局下达的极小种群项目,采集保护区内2株金叶秃杉枝条,在保护区国有林场九十九工区利用3~10年地径为2~10 cm、嫁接高度为0.2~1.2 m的秃杉砧木进行嫁接试验,共嫁接了1 000余株,成活及生长良好;利用九十九工區科研示范基地温棚进行扦插试验,也获得了很好的效果,为金叶秃杉资源的保存和繁衍技术提供了良好的示范。

2 材料与方法

2.1 样地概况

2.1.1 昂英白虾样地

该样地地理坐标为东经108°21′7.518"、北纬26°21′59.188",海拔为1 076 m,坡向为东南坡,土壤类型为黄壤。群落平均高度为10 m,总盖度为80%,分为乔木、灌木、草本3层,其中乔木层郁闭度为0.5,灌木层盖度为30%,草本层盖度为80%。

2.1.2 展包乌干样地

样地地理坐标为东经108°19′38.259″、北纬26°24′38.441″,海拔为1 120 m,坡向为西北坡,土壤类型为黄壤。群落平均高度为9.7 m,总盖度为90%,分为乔木、灌木、草本3层,其中乔木层郁闭度为0.7,灌木层盖度为30%,草本层盖度为20%。

通过对样地土壤剖面的观察,土壤均属于变质岩发育的山地黄壤,从剖面看,土壤发育良好,土层厚度80~100 cm,枯枝落叶层厚度3~5 cm,土壤有机质含量中等,但石砾含量较高。样地植株种类等基本信息见表2。

2.2 样方设置

首先对金叶秃杉天然群落分布范围做初步踏查,在金叶秃杉分布的2处分别设置1个600 m2(20 m×30 m)样地,采用相邻格子样方法将其划分为10个10 m×6 m的样方,逐个调查其中胸径≥5 cm的乔木,记录种类、树高、胸径、冠幅;对每个样方灌木和草本植物进行种类、数量、平均高、平均覆盖度、多度等因子调查。同时,现场调查群落的外貌特征。

2.3 数据处理

以李茂等的划分方法,根据乔木层树种的重要值划分群落的优势种和建群种[6]。重要值计算公式如下:

IPV=RA+RF+RD(1)

其中

(1)式中,IPV为重要值;RA为相对密度;RF为相对显著度;RD为相对频度。

RA计算公式如(2)式所示,其中P1为某树种所有株数,株;P2为样地内所有树种株数之和,株。

RF计算公式如(3)式所示,其中S1为某树种个体胸高断面积,m2;S2为样地内所有树种胸高断面积之和,m2。

RD计算公式如(4)式所示,其中A1为某树种频度,A2为样地内所有树种频度之和。频度f计算公式为(5)式,B1为出现某树种的样方数,个;B2为样方总数,个。

3 结果与分析

3.1 群落植物分析

3.1.1 昂英白虾样地

乔木层郁闭度0.5,主要由金叶秃杉、银木荷(Schima argentea)、湘楠(Phoebe hunanensis)等19种共42株植物组成,各种株数在1~4株,多为1株,且胸径树高都偏小。涉及杉科(Taxodiaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、山茶科(Theaceae)等11科,其中含4个属的有樟科1科,含3个属的有山茶科1科,含2个属的有山茱萸科1科,其余科仅含1属;台湾杉属(Taiwania)、樱属(Cerasus)、木荷属(Schima)等17属,含2个种(变种)有台湾杉属和槭属2属,其余属仅含1种。具体内容见表3。

灌木层树种主要有草珊瑚(Sarcandra glabra)、中国旌节花(Stachyurus chinensis)、直角荚蒾(Viburnum foetidum var. rectangulatum)等15种,株丛数较少,盖度为30%。涉及金粟兰科(Chloranthaceae)、旌节花科(Stachyuraceae)、百合科(Liliaceae)等12个科,含3个属的有蔷薇科1科,含2个属的有五加科1科,其他科仅含1属;草珊瑚属(Sarcandra)、旌节花属(Stachyurus)、菝葜属(Smilax)等15属,每个属仅含1种。详细情况见表4。

草本层植物主要包括日本蛇根草(Ophiorrhiza japonica)、盾蕨(Lepisorus ovatus)、鸢尾(Iris tectorum)等19种,盖度为80%,涉及16科,含2个属的科有水龙骨科(Polypodiaceae)、鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)、百合科(Liliaceae)3个科,属均为1属1种。具体情况见表5。

3.1.2 展包乌干样地

乔木层植物主要由甜槠(Castanopsis eyrei)、十齿花(Dipentodon sinicus)、长蕊杜鹃(Rhododendron stamineum)等20种共140株组成,各种株数1~27株,郁闭度0.7。涉及杉科、樟科、壳斗科等10科,含4个属的有樟科1科,含3个属的有壳斗科1科,含2个属的有蔷薇科1科;台湾杉属、木姜子属、新木姜子属(Neolitsea)等16属,含3种的属有樟属1属,含2种的属有木姜子属1属,其余属仅含1种。详细情况见表6。

灌木层植物由荚蒾(Viburnum luzonicum)、川桂(Cinnamomum wilsonii)、云广粗叶木(Lasianthus longicaudus)等21个种组成,盖度为30%。涉及17科19属,含2个属的有樟科、木通科(Lardizabalaceae)2个科,含2个种的属有卫矛属(Euonymus1)个属,其余均为1属1种。详细情况见表7。

草本层植物有华中瘤足蕨(Plagiogyria adnata)、细辛(Asarum sieboldii)、狗脊(Woodwardia japonica)、里白(Hicriopteris glauca)、黑鳞珍珠茅(Scleria hookeriana)5种,盖度为20%。

3.2 重要值计算

3.2.1 昂英白虾样地

金叶秃杉在该群落中重要值为66.15,居第1位,其次为木荷、湘楠,居第4~8位的分别为南酸枣、秃杉、异色泡花树、大果蜡瓣花和青榨槭,以这8种乔木为主组成该群落的乔木层。具体相关数据见表8。

3.2.2 展包乌干样地

金叶秃杉在该群落中的重要值为20.29,居第6位。重要值序位列前3位的分别是甜槠、十齿花和长蕊杜鹃,居第4~5位的分别是桂南木莲和木荷,第7位为阴香,以这7种乔木为主组成该群落的乔木层。具体数据见表8。

4 讨论与结论

昂英白虾样地中金叶秃杉仅1株,是一棵“霸王树”。该株金叶秃杉发现早,距离昂英村寨近,仅1 km,因此前往参观考察人员多,生境破坏较为严重,致使乔木层树种种类和数量少,郁闭度低,林下光照充足,导致灌木和草本层种类增多,特别是草本层种类、数量、盖度大幅增加。为便于人员参观考察,当地政府从昂英村所在地至该株金葉秃杉处修建了长1.2 km、宽1.5 m的人行步道,这将对该株金叶秃杉的管理和保护产生一定的影响。

展包乌干样地中也仅有1株金叶秃杉,该株金叶秃杉所处的群落是以甜槠、十齿花、长蕊杜鹃为优势树种的常绿落叶阔叶混交林群落。该株金叶秃杉发现较晚,距离村寨较远,前往参观考察的人员少,生境未受到破坏,保存着较为完好的天然常绿落叶阔叶混交林的原生状态,使乔木层种类和数量较多,郁闭度高;林下光照不足,因此灌木和草本层种类较少,盖度较小。

对于这2株金叶秃杉所在群落生境,应控制和减少人员活动,使该珍稀种得到有效保护。

参考文献:

[1] 周政贤,姚茂森.雷公山自然保护区科学考察集[M].贵阳:贵州人民出版社,1989.

[2] 傅立国,金鉴明.中国植物红皮书:稀有濒危植物 第一册[M].北京:科学出版社,1991.

[3] 郑万钩,傅立国.中国植物志:第7卷[M].北京:科学出版社,1978.

[4] 杨少辉,谢镇国,余永富,等.雷公山秃杉研究[M].北京:中国林业出版社,2019.

[5] 张华海,张旋,谢镇国.雷公山国家级自然保护区生物多样性研究[M].贵阳:贵州科技出版社,2007.

[6]  李茂,杨成华,潘德权,等. 贵州黎平县亮叶含笑群落研究 [J]. 中央民族大学学报(自然科学版), 2015, 24 (2): 13-20.

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