全 文 ：第 12卷 第 1期
2 0 0 4年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eeo—Agriculture
Vo1．12 No．1
Jan．， 2004
闽北檫树群落乔木层物种多样性特征研究
洪 伟 陈 睿 吴承祯 ” 柳 江 何 东进
(福建农林大学林学院 南平 353001)
摘 要 采用对数级数模型对檫树群落物种多度分布格局进行预测与检验结果表明，该檫树群落物种多度分布遵
从对数级数分布 ，即群 落的均匀度 相对较小，群落稳定且具有较高 的生物 多样性。
关键词 檫树群落 乔木层 物种多样性 对数级数分布
Research 01 species diversity characteristics of the arbor layer in Sassafras tzumu community．HONG Wei，CHEN Rui，
wU Cheng-Zhen，LIU Jiang，HE Dong—Jin((~lege of Forestry，Fujian Agricultural and Forestry University，Nanping
353001)，CJEA，2004，12(1)：66～69
Abstract The log series model is used tO calculate and inspect the arbor species of Sassafras tZU~lU community，the re—
suits show that the arbor species obey the logarithmic series distribution and the biodiversity of Sassafras tZUl~U communi—
ty is fairly high and stable．
Key words Sassafras tgu~lt community，Arbor layer，Species diversity，Logarithmic series distribution
檫树(Sassafras tzumu)属樟科乔木，喜光，宜温暖多雨气候，在肥厚湿润的酸性红黄壤中生长良好，为
我国南方阔叶林主要造林树种 ，具有材质好、用途广和需求量大，与杉木、柏木等树种混交可有效提高土壤
肥力 、改善林分结构和提高林分生产力等优点。本研究利用不同多样性测定指标及对数级数模型测定天然
更新檫树群落乔木层物种多样性及多度分布规律，为檫树母树林经营及其混交林树种选择与配置提供理论
依据。
1 研究区域概况与研究方法
研究区域位于福建省建阳市 ，地处东经 ll7。27 ～ll7。53 ，北纬 27。35 ～27。55 ，属亚热带季风性湿润
气候，年均气温 19C，年降雨量 1800mm，平均相对湿度 85％左右。檫树种群分布地段海拔高度 210～
300m，坡度25。～40。，土壤类型为花岗岩发育而成的山地红黄壤，土层较厚。檫树群落是在采伐迹地上经
封山育林天然更新而成，檫树位于群落主林层，演替时间约20年，群落郁闭度 0．7～0．9，主要伴生树种有
丝栗栲(Castanopsis如rgesi)、拟赤杨 (Alniphyllum fortunei)、光皮桦 (Betula luminirera)、苦槠 (Quercus
myrsinaefolia)、酸枣(Choerspondias axilaris)、木荷(Schima superba)、中华杜英(Elaeocarpus chinensis)和
杉木 (Cun inghamia lanceolata)等 ，灌草及藤本植物主要有玉叶金 花(Muaasenda pubeacens)、苦竹 (Pleio—
bla5tu5 amaru5)、狗脊(Woodwardia japonica)、乌毛蕨(Blechnum orientale)和毛鳞省藤(Cailmus thysano—
lepsis)等。
受地形及林分特征 的影 响，在檫树群 落 内选择不 同生境设 置 4块 面积 为 145m×10m、105m ×25m、
145m×10m和 55m×40m的样地，调查各样地内乔木层种类、株数、胸径及树高，并记录每样地立地条件与
环境状况。对数级数模型由物种在每一多度级以上的物种数量即物种频率(s )给出[6 J，其计算公式为：
s = (1)
式中，s 系多度为 的物种数量，a、X为参数，其中0
式中，s为群落中物种总数，N为群落中个体总数，若 s／N<0．05，则 X>0．99 。参数 a则由参数 X求得：
* 福建省自然科学基金重大项目(2001F007，2001Z025)和福建省自然科学基金项目(B0110026)~-同资助
**通讯作者
收稿 日期：2002—10—3 改回日期：2002—12—06
第 1期 洪 伟等：闽北檫树群落乔木层物种多样性特征研究 67
n ： 型 (3) ——— 7—一 ．，)
按 Thomas和 Shatoek法对物种多度的观察值进行分级并选择 以 2为底的对数(即种群多度的加倍)作
为各多度级的上限值 ，且各上限值再加 0．5以明确 区分各级之间界限。首先用对数级数 预测檫树群落各种
的个体数，其预测式为：
aX，aX ／2，口X ／3，⋯ ，口X”／ (4)
式中，口x为具有 1个个体的物种数目，口x ／2为具有 2个个体的物种数 目，⋯，口x 为具有 个个体的物
种数 目。将参数 a和x代人式(4)计算各个体数的物种数目预测值，并据下式求得 x 值及 x 值：
X = (观察值 一预测值 ) ／预测值 (5)
按 自由度 =多度级 一1，查卡平方(z )检验表，估计精度取 0．95(a=0．05)，检验观察值与预测值间的差
异显著性以检验其分布。采用下述多样性指标测定檫树群落乔木层物种多样性 j，丰富度指数(R)：
R = (6)
Gini多样性指数(D )：
D =1一∑P (7)
S—w 多样性指数(Hp)：
Hp=一∑(P lnP ) (8)
Mcintosh多样性指数(D )：
D =[N～(∑N ]／(N一 )
Simpson多样性指数(D)：
D=1一∑N (N 一1)／[(N×(N一1)]
群落均匀度(J)：
．，=(1gN一∑N lgN ／N)／{lgN一[a(s—f1)lga+fl(a+1)lg(a+1)]／N
Pielou均匀度指数(J Ⅳ)：
(9)
(10)
(11)
J Ⅳ=一∑P lnP ／Ins (12)
基于 Gini指数均匀度指数(．， )：
J =(1一∑P )／(1—1／s) (13)
Sheldon均匀度指数(E )：
E =[exp(一∑P lnP )] (14)
式中， 为样地物种数目，N为样地多度指标总和(分层或总体)，N 为第i个种多度指标 ，P =N ／N(i=1，
2，3，⋯， )， 为N 被 整除的余数 ，a为(N— )／ 。
2 结果与分析
2．1 棕树群落乔木层物种多度的对数级数模型
表 1 檫树群落乔木层物种多度分布参数
Tab．1 The parameters of abundance distribution of the arbor layer in Sasafras tzumu community
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应用对数级数分布模型对天然更新檫树群落乔木层物种多度分布进行拟合，并利用公式(2)～(5)求得
各样地种群多度分布参数 。和x及 x 值(见表 1)。查卡平方(x )检验表，样地 A、B、C、D和总样地中
：x 值均
演替的发展，檫树群落物种多度分布逐渐适于对数级数分布模型，反映出 1个或几个物种在群落中所占优势
状态。故天然更新檫树群落乔木层物种多度分布符合对数级数分布。
2．2 檫树群落乔木层物种多样性指数
表 2 檫 树群落乔木层物种多样性指数
Tab．2 Species diversity indices of the arbor layer in Sasafras tzumu community
丰 富 度 指 数(R) 2 2977
Gini 多 样 性 指 数(D，) 0 7804
S—W 多 样 性 指 数 (H ) 1 9106
Mcintosh多 样 性 指 数(D ) 0．5848
Simpson 多 样 性 指 数(D) 0 7870
群 落 均 匀 度(J) 0 7689
Pielou均 匀 度 指 数(，sw) 0 7689
基于 Gini指数均匀度指数(』 ) 0．8514
Sheldon均 匀 度 指 数(E ) 0．5631
2．4432
0 7892
1 8896
0．5736
0 7918
0．6978
0．6978
0 8456
0 4411
2．4768
0 7538
1 9582
0 5552
0 7746
0 7327
0 7327
0 8270
0．4849
由表 2可知檫树群落乔木
层物 种较 少 ，其 中样地 B和 D
物种数较多。综 合不 同物种 多
样性指标及其互相验证 ，样地 A
乔木层物种多样性指数居 4块
样地之首 ，表明其物种多样性较
高且分布较均匀。样地 B和 D
虽物种较丰富 ，但该 2块样地檫
树 、丝栗栲和拟赤杨株数 占该样
地总物种株数 1／3以上 ，造成这
2块样地 物种丰 富度高但 多样
性指标较低。样地 C虽物种均
匀度较高 ，但 因其物种较少 ，物
种丰富度及多样性指标均较低。
就总样地而言，檫树群落物种丰富度和多样性指数均较高，但均匀度较低，即物种分布不均匀，群落组成以少
数几个物种为主，群落中多数物种个体数量较少。A、B、C、D及总样地多样性指数及其均匀度测定结果与物
种多度分布格局分析结果一致，表明檫树群落物种组成丰富度和多样性指数较高，但物种均匀度较低，以个
别种为优势种，多数物种个体数量较少。
2．3 檫树群落与其他群落物种多样性比较
天然更新 檫树群 表3 檫树群落与其他群落物种多样性比较
落与暖温带落叶阔叶
林群 落及福建 万木林
自然保 护 区 5个 主要
亚热 带常绿 阔叶林群
落物 种多样性 比较而
知(见表 3)，天然更新
檫树群落乔木层包含
物种明显比暖温带落
叶阔叶林丰富，其原因
是檫树 群落位 于亚热
带地 区，水热条件远优
于暖温带，其物种丰富
度 (R)、多样 性 指 数
Tab．3 Comparison of diversity of the arbor layer in Sasafras tzumu and other species communities
(H。)和优势度(D)也相应较高，且该群落组成以少数几个物种为主，其物种均匀度(Jsw)与暖温带南部落叶
阔叶林群落相近，高于暖温带北部和中部落叶阔叶林群落。檫树群落正处于群落演替阶段且人为干扰较严
重(拟建为种子园)，以檫树、丝栗栲和拟赤杨等少数树种为主，多数树种在群落中所占比例较少，与同地理纬
度带福建万木林 自然保护区 5个主要亚热带常绿阔叶林群落相 比该群落物种丰富度(R)、多样性指数 (H )
和物种均匀度(J w)均较低，但优势度(D)较高。
" 弧
％ "
2 O 1 O O O O O O
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1 O 1 O O O O O O
第 1期 洪 伟等：闽北檫树群落乔木层物种多样性特征研究 69
3 小结与讨论
天然更新檫树群落乔木层物种多度分布符合对数级数分布模型，群落物种组成以少数几个种为主，而多
数种个体数量较少，即群落均匀度相对较小。该群落乔木层物种多样性指标也相对较小，其成因是林分生长
过程中受到一定人为破坏。今后应注重加强檫树群落的保护 、管理及合理利用 ，在丰富檫树种质资源 的同
时，有效保护群落生物多样性，以促进檫树群落持续发展。
参 考 文 献
柳 江，洪 伟，吴承桢等 天然更新檫树竞争规律研究 江西农业大学学报，2001，23(2)：240～243
郝占庆，陶大立，赵士洞 长白山北坡阔叶红松林及其次生白桦林高等植物物种多样性比较 应用生态学报 ，1994．5(1)：16～23
洪 伟，吴承桢 福建龙栖山森林群落林窗边缘效应研究 林业科学，2000，36(2)：33～38
吴承桢，洪 伟，陈 辉等 万木林中亚热带常绿阔叶林物种多样性研究 福建林学院学报，1996，16(1)：33～37
谢晋阳，陈灵芝 暖温带落叶阔叶林的乔木层物种多样性特征 生态学报，1994，14(4)：334～337
Fisher R．A The relation between the number of species and the number of individuals in a random sample of an animal population J Anim
Eco1．，1943，12：42～58
Magurran A E．Ecological diversity and its measurement Sydney：Croom Helm，Princeton University Press，1988 1～79
欢 迎 订 阅 2003年 《中 国 农 业 资 源 环 境 文 摘 》
《中国农业资源环境文摘》(原名《中国农业文摘一土壤肥料》)干 1985年创刊，收录了全国 200余种农业科技期刊中关于
土壤学 、肥料学、植物营养学和生态环境科学方面的文献，是本学科专业核心期刊评价的指标刊物 ，也是我国本学科惟一文献
检索刊物。2003年起《中国农业文摘一土壤肥料》更名为《中国农业资源环境文摘》，原办刊宗旨与发行范围不变。报道内容
包含原《中国农业文摘一土壤肥料》报道范围，侧重干报道生态农业、环境科学 、资源可持续利用以及学科之间交叉领域的新
理论 、新技术和新方 法 ，为广大土壤科学 、资源与环境科学科技工作者服 务 ，促进学 术交 流，推动学 科发展 ：本刊为双月 刊 ，16
开本，刊号：CN 11．4920／S，ISSN 1002—543X。邮发代号：18—124，每期定价 10．o0元，全年 60．o0元，公开发行，全国各地邮局均
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