全 文 ：第 12卷 第 3期
2 0 0 4年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco-Agricuhure
V01．12 No．3
July， 2004
武夷山黄山松群落物种多样性与种群空问格局的研究
封 磊
(福建农林大学资源与环境学院 福州 350002)
洪 伟 吴承祯 宋 萍 兰思仁
(福建农林大学林学院 福州 350002)(福州国家森林公园 福州 350012)
摘 要 对武夷山黄山松群落物种多样性和种群空间格局的研究结果表明，低海拔地区由于受人为干扰影响较大
而物种多样性与种群空间分布格局未表现出明显规律性，高海拔地区群落物种多样性指数、丰富度和均匀度均有
不同程度下降，黄山松种群空间格局均呈集群分布，且随海拔高度升高而黄山松种群生长受到一定抑制。
关键词 黄山松 物种多样性 种群空间格局
Research OI1 the species diversity and spatial pattern of Pinus taHxmensis population in W uyishan Mountain．FENG Lei
(CoUege ofResources andEnvironment，FujianAgricultural andForestryUniversity，Fuzhou 350002)，H0NGWei，WU
Cheng-Zhen，SONG Ping(Forestry College，Fujian Agricultural and Forestry University，Fuzhou 350002)，LAN Si—Ren
(National Park of Forest in Fuzhou，Fuzhou 350012)，CJEA，2004，12(3)：16～18
Abstract The species diversity and spatial pattern of Pinus tazoanensis population in Wuyishan Mountain in different de—
vations were studied．The results show that there is no obvious rule between the species diversity and spatial pattern in the
lower elevation for people’S disturbance；with the increase of altitude，the species diversity indices，richness and eveness
decline．the growth of Pinus tazoanensis population is restrained．The distributive pattern of P／nus tazoanens／s population
belongs tO clumpy distribution in the higher elevation． 。
Key WOIX~ Pinus tawanensis，Species diversity，Spatial pattern of poPulation
黄山松(Pinus tawanensis)为喜光树种，干形通直且材质良好，强度和硬度较高，易更新，病虫为害较少，
生长持续时间长，宜于培育大径材，是海拔较高山地绿化和用材优良树种，分布于闽北闽中海拔高度 llOOm
以上山地，在武夷山海拔高度700～2150m组成纯林或与其他树种混生成林u J。近年来有关黄山松物种的
研究多局限于单一群落，而有关不同海拔高度黄山松群落多样性及空间格局的研究尚未见报道。本研究探
讨了不同海拔高度武夷山黄山松群落物种多样性及其种群分布空间格局，为合理利用与有效保护该区黄山
松群落生物资源提供理论依据。
表 1 黄山松群落各样地基本状况
? 6．1 Backgroud ofthe community
quadrats with P／nus tawanensis
1 研究区域概况与研究方法
福建省武夷山国家级自然保护区位于福建省武夷山、建阳、光
泽和邵武4县(市)交界处，是目前世界同纬度现存面积最大且保
存最完整的中亚热带森林生态系统，1979年被国务院列为国家级
重点自然保护区，1987年 9月加入联合国教科文组织实施“人与生
物圈”计划的国际生物圈保留地网。该区属典型亚热带季风气候，
年均气温 8．5～18℃，极端最低温度 一15℃，年降水量 1486～
2150mm，年蒸发量 1000mm左右，相对湿度78％～84％，年无霜期
253~272d，土壤主要有红壤、黄红壤、黄壤和山地草甸土且呈酸
性。区内植物种类繁多，有 50多种稀有珍贵与濒临灭绝树种，如
天女花、黄山木兰、银杏、钟萼木和半枫荷等。
试验于武夷山自然保区黄山松群落海拔高度 1450m始每隔 lOOm设 1样地，每样方面积为20m×30m，
*福建省科技厅重大项目(2001F007)和福建省自然科学基金项目(I~110026)共同资助
收稿日期：2003—06-12 改回日期：2003-07-22
第 3期 封 磊等：武夷山黄山松群落物种多样性与种群空间格局的研究 17
共调查 7个样方(见表 1)，每样地划分为 24个 5m×5m小网格样方，对每网格内所有物种(起测径级>~4crn)
进行每木检尺，记录其树高、胸径、冠幅等指标以及胸径<4cm乔木幼苗、幼树株数和灌木层物种种类、高度
及株数，统计样方中各种频度、多度、盖度和重要值。
2 结果与分析
2．1 不同海拔高度黄山松种群多样性特征
物种多样性是反映植物群落内各物种组成、结构和动态差异程度的指标，反映群落或生境中物种丰富
度、变化程度或均匀度以及不同自然地理条件与群落的相互关系 ]，也反映出各物种对环境的适应能力和资
源利用能力。根据物种多样性指标的变化特征，可深入揭示植物群落的环境变化梯度和结构变化、功能演化
的趋势。物种多样性测度方法很多，以树种个体数为基础，本研究采用物种丰富度、物种多样性指数和群落
均匀度方法分析。物种丰富度指数(S)为样地中物种总数，物种多样性指数中Simpson指数(D)为：
D = 1一 (1)
— 一 』、，I J、， 一 _ l 、
SW指数(H)为：
S
H =一 P lgp (2)
群落均匀度指数(R)为：
式中，N为所有物种总个体数， ，
为第 i种个体数，P 为第 i种个体
数 占总个体数 (N)的比例，即
P =ni／N，S为样 地 中物种 总
数 J。各样地乔木层物种多样性
指数见表2。由表2可知武夷山黄
山松群落乔木层物种多样性指数
较小，物种也较少。由于各群落所
处海拔高度不同其相应环境条件
也不同，故其结构组成和物种多样
性均有差异 J。表 2表明海拔高
R = H (3)
表 2 不同海拔高度黄山松群落多样性指数
Tab．2 Species diversity indices of Pinus tazoanensis population in different elevations
度 1650-2050m区间黄山松群落乔木层丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均随海拔的升高而减小，其
中 1650-2050m海拔高度区间丰富度由18种降至9种，降低了50％；Simpson指数则降低24．9％，SW指数
降低40％，群落均匀度指数降低21％。而低海拔高度 1450m和 1550m 2样地则未表现出规律性，如海拔高
度 1450m区间物种数仅有 10个，而海拔高度 1550m则出现25个；1550m样地多样性指数、丰富度指数和均
匀度指数均小于海拔高度 1650m、1750m样地。生境差异可影响物种多样性，同时人为干扰对群落多样性也
有较大影响。一般群落在低海拔地区受人为干扰的程度高于高海拔地区，本研究低海拔样地物种生物多样
性出现状况可能是受人为干扰所形成的非自然梯度而造成，从物种丰富度看，海拔高度 1450m处黄山松群
落受人为干扰明显大于 1550m处，因此为保护物种多样性，必须加强保护区的生态环境保护与管理。
2．2 不同海拔高度黄山松种群分布格局
种群分布格局是指种群个体在水平空间的配置状况或分布状况，反映了种群个体在水平空间的相互关
系及种群本身与环境条件的相互影响。运用方差／均值比率法对不同海拔高度黄山松种群空间分布格局进
行测定(见表3)，聚集度指标有扩散指数( )、聚块性指标(M )、丛生指数(，)和 Cassie R．M．指标(CA) 。
种群分布格局是物种与环境长期相互竞争和相互作用的结果，它与物种生态生物学特性和种群间竞争排斥
有关，且与物种生境有密切联系_7]。由表 3可知 7块样地中有 6块黄山松种群呈聚集分布，仅海拔高
度 1550m处呈均匀分布。植物群落中随海拔的升高而物种生境也发生变化如温度、湿度和土壤养分等，这种
18 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l2卷
2．500
3．167
9．O00
11．833
9．O00
17．667
31．500
2．040
0．558
3．200
5．254
1．511
5．200
5．381
1．644
0．699
3．479
6．725
0．808
6．641
6 927
1．040
0．442
2．200
4．254
0．511
4．200
4．381
1．416
0．860
1．244
1．359
1．057
1．238
1．139
1．640
— 0．787
6．600
14．632
1．533
17．653
24．588
聚集
均匀
聚集
聚集
聚集
聚集
聚集
I Ⅱ Ⅲ Ⅳ V Ⅵ Ⅷ
样 地
图1 不同海拔高度黄山松种群平均胸径
Fig．1 Average DBH of Pinus tawane-
nsis population in different elevations
I Ⅱ Ⅲ Ⅳ V Ⅵ Ⅷ
样 地
图2 不同海拔高度黄山松种群平均树高
Fig．2 Average height of Pinus tawa—
nensis population in different elevations
变化结果使一些物种生长受
到影响而逐渐消失，而一些
新的物种则出现于群落中，
这时适应能力较强的种群逐
渐成为群落中优势种群，同
时其分布类型也发生变化。
由于低海拔地区受人为干扰
的程度较高，故其种群分布
类型并不能反映自然变化的
规律。而高海拔地区由于受
人为干扰较小，其黄山松种
群分布类型为聚集分布，说
明该种群对海拔高度变化的环境适应性较强且较稳定，在群落中能维持一定个体数量_8 J。随海拔的升高植
物生长发生变化，由图 1和图2可知随群落海拔的升高，黄山松种群平均胸径与平均树高均有不同程度下
降，这说明黄山松种群虽对海拔高度变化的适应性能力较强，但其种群生长仍受到不同程度的影响。
3 小结与讨论
武夷山自然保护区不同海拔高度黄山松群落物种多样性分析表明，低海拔地区黄山松群落受人为干扰
较大，多样性分析并未表现明显规律性，人为干扰较小地区随海拔的升高物种多样性指数、均匀度指数和丰
富度指数则逐渐下降且呈明显规律性，因此为保护物种多样性，必须加强自然保护区生态环境保护与管理，
努力减少人类活动对物种自然规律的影响。不同海拔高度武夷山黄山松种群空间分布格局绝大部分地区呈
聚集分布，这是由物种生物学特性和环境条件的不同以及两者之间相互作用所决定。随物种生存环境的变
化其生长发育规律将受到一定影响，但究竟何种环境因子处于主导影响地位尚待进一步研究。
参 考 文 献
1 福建森林编委会．福建森林．北京：中国林业出版社，1993．64～67
2 任青山．西藏冷杉原始林群落物种多样性初步研究．生态学杂志 ，2002，21(2)：67～70
3 王伯荪，李鸣光，彭少麟等．植物群落学实验手册．广州：广东高等教育出版社，1995．100～105
4 马克平 ，刘玉明．生物多样性的测度方法．生物多样性 ，1994，2(4)：231-239
5 洪 伟，林成来，吴承祯等．福建建溪流域常绿阔叶防护林物种多样性特征研究 生物多样性，1999，7(3)：208～213
6 丁岩钦 ．昆虫种群数学生态学原理与方法．北京 ：科学出版社 ，1980．84～124
7 洪 伟，郑康宏，龚其锦．毛竹在杉木与毛竹混交林中的空间分布型研究．竹子研究汇刊，1990，9(2)：56-64
8 吴承祯，洪 伟，吴继林等．珍稀濒危植物长苞铁杉的分布格局．植物资源与环境学报，2000b(1)：31-34
9 8 3 3 1 2 6 鲳 吣 ¨
1 nu } 1 1
∞ ∞ ∞ ∞
1 7 8 1 6 8 5
● 勰 B
I Ⅱ Ⅲ Ⅳ V Ⅵ Ⅶ
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