全 文 ：云南省极危种馨香木兰的群落特征初步研究
董莉 1 ,柳小强1 ,余德恒 1 ,柴 勇 2　(1.西南林学院 ,云南昆明 650224;2.云南省林业科学院 ,云南昆明 650224)
摘要　[目的]探讨馨香木兰种群的生态学特性 , 为了解该植物所处群落的性质和与其生境间的相互关系 , 揭示其生态学上的濒危机
理 , 以及为制定该树种的合理保护策略提供依据。 [方法]通过开展野外调查工作 ,采用设置样地调查的方法 ,计测了馨香木兰所处植
物群落的乔木树种的重要值、物种多样性 ,物种丰富度 ,优势度和群落均匀度 ,通过分析获得馨香木兰的种群结构特征及动态变化。 [结
果]馨香木兰散生在各群落中 ,优势不明显。在馨香木兰所处的 3种群落中 ,物种多样性以青冈林最高 ,西畴润楠林次之 ,圆果化香树林
最低。馨香木兰的种群结构呈金字塔型 ,为增长型种群。 [结论]由于馨香木兰生长缓慢 ,在物种竞争中处于劣势 ,再加上人为的破坏和
自然因素的影响 ,其生长前景不容乐观 ,对馨香木兰的保护刻不容缓。
关键词　馨香木兰;群落特征;植物群落结构
中图分类号　S718.54+2　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)22-12068-02
PreliminaryStudyontheCommunityCharacteristicsoftheCriticalyEndangeredSpeciesofFragrantMagnoliainYunnan
DONGLietal　(SouthwestForestryColege, Kunming, Yunnan650224)
Abstract　[ Objective] Thebasisoftheexplorationofthecharacteristicsofthefragrantmagnoliacommunityanditsrelationshipwiththeeco-
logicalenvironmentforitsendangeredmechanism-revealing, andthestrategy-drawingupofitsreasonableprotectionwasprovidedthroughthe
researchonitsecologicalcharacteristics.[ Method] Theimportantvalue, thespeciesdiversity, thespeciesrichness, thedominanceandthe
communityevenness(J)oftheardorinplantcommunitywherethefragrantmagnoliawasgrowing, weremeasuredthroughthemethodofsam-
pleplot-setingupinoutfieldinvestigationandthestructurecharacteranddynamicvariationoftheplantpopulationwereanalyzed.[ Results]
Thefragrantmagnoliagrowingwasscateredinvariouscommunitiesanditsadvantagewasnotobvious.In3communitiesoffragrantmagnolia
growing, itwasfoundthatnumberofbasketforestwaslargest, then, itwasNanmoforestandtheXiangshuforest, lowest.Thestructureoffra-
grantmagnoliapopulationwasinpyramidtype, whichwasagrowingpopulation.[ Conclusion] Thefragrantmagnoliawasindisadvantagein
speciescompetitionduetoitsgrowingslowly, theman-madedestructionandnaturalfactors, whichgrowthviewpointwasnotoptimistic, thus,
itwasurgenttoconducttheprotectionoffragrantmagnolia.
Keywords　Fragrantmagnolia;Communitycharacteristics;Plantcommunitystructure
基金项目　云南省教育厅科学研究基金项目(08J0019)。
作者简介　董莉(1983 -),女 ,陕西咸阳人 , 硕士研究生 ,研究方向:林
业生态恢复。
收稿日期　2010-04-26
　　植物群落由在时间和空间上彼此相关联的共存物种组
成 ,组成群落各物种间的关系决定着群落的结构特征和动
态。植物群落的结构特征主要表现为一定的种类组成 、群落
外貌 、垂直和水平的结构等 。
馨香木兰(MagnoliaodoratisimaLawetZhou)别名馨香
玉兰(中国木兰),为木兰科木兰属一新种。馨香木兰是国家
二级重点保护野生植物 ,仅分布于云南省的广南县 、西畴县
岩溶地区裸露石灰岩山地 ,为云南特有种 。最新调查资料显
示 ,馨香木兰现仅存 200余株 ,按 IUCN地方濒危等级标准评
价属 “极危种(CR)[ 1] ”。馨香木兰的群落学和种群学方面的
研究报道较少 [ 2 -4] ,而群落学和种群学特征是物种保护生态
学研究的基础 ,因此 ,对馨香木兰的群落特征调查具有着重
要的科研 、经济和社会价值 ,对其研究和保护尤为重要。笔
者从馨香木兰保护的目的出发 ,通过野外样方调查 、数据分
析 ,研究馨香木兰群落的特征 、结构及馨香木兰所处植物群
落的物种多样性水平 ,为其保护提供科学依据。
1　研究区概况
该研究所设定的调查区位于云南省西畴县新马街乡和麻
栗坡县大坪镇 ,该区地处滇东岩溶区的南端 ,地形以山地为主 ,
广泛分布着砂页岩 、石灰岩 、石岩及玄武岩发育的赤红壤 、红
壤 、黄壤 、石灰土和紫色土 5类 , 16个土属 、47个土种 ,地表水
少 ,地下水多。北部以碎屑岩为主 ,多侵蚀地貌 ,南部以碳酸盐
类为主。因北回归线过境南缘 ,经常受到孟加拉湾和北部湾海
洋气流调节 ,境内冬无严寒 ,夏无酷暑 ,全年气候温和 ,年差较
小 ,日差较大 ,霜期短 ,年均无霜期 340 ～360 d,光照充足 ,年日
照时数 1 500 ～1 600h,年平均气温 15～ 19℃,最热月平均气温
22.6℃(多数年份出现在 7月),最冷月平均气温 8.4 ℃(多出
现在 1月)。雨量充沛而集中 , 5 ～10月为雨季 , 11月至次年 4
月为旱季 ,形成干雨分明 ,雨热同季的季风气候 ,有利于农作
物的生长。植被以南亚热带常绿阔叶林为主 。
2　研究方法
2.1　调查样地的设置　馨香木兰多呈单株或群丛生状 ,散
布在灌木林或常绿阔叶林疏林中。在调查区进行全面访问
和线路踏查 ,选择馨香木兰所处 3个群落类型的典型地段 ,
分设 4个面积 20 m×20 m的调查样地 ,在每一样地内再分
设 16个 5 m×5 m的小样方。按顺序观测记载各样方内乔
木树种的种类 、株数 、胸径 、树高 。同时在每一调查样地的四
角设置 5 m×5 m的小样方及 1 m×1m的小样方各 4个 ,分
别进行灌木层和草本层的调查 ,记录灌木和草本植物的种
类 、多度 、盖度和频度;另外 ,对每一调查样地还记录其地理
位置 、海拔高度 、地形 、坡度 、土壤等环境条件。各调查样地
环境状况见表 1。
表 1　各调查样地的环境状况
Table1　Environmentalconditionsof4 surveyplots
样地号No.ofsam-pleplots
海拔高度
Altitude∥m
坡向Slopedirection∥°
土壤类型
Soiltypes
群落类型Communitytypes
1 1 470 27 红壤 圆果化香树林
2 1 330 35 红褐壤 青冈林
3 1 415 43 红壤 青冈林
4 1 567 27 红壤 西畴润楠林
2.2　重要值分析　重要值(IV)是一个综合指标 ,较全面地
反映种群在群落中的地位与作用 ,也是用于定义群落类型的
主要依据。计算公式:
责任编辑　李菲菲　责任校对　傅真治安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(22):12068-12069, 12297
IV=RA+RF+RD
式中 , RA为相对密度 , RF为相对频度 , RD为相对优势度。
2.3　多样性分析　多样性指数常用来测定群落中物种的丰
富程度及均匀性 ,是物种丰富度和均匀度的综合 [ 7] 。
2.3.1　Shannon-Wiener指数(SW)。表示群落中物种的丰富
程度 ,公式如下:
SW=3.321 9(1gN-lN
s
a°i=lni1gn)
式中 , N为样地内全部个体总数 , ni为第 i个种的个体数 , s
为种数。
2.3.2　Simposn指数(D)。亦称生态优势度 ,表明群落的优
势度集中在少数种上的程度。公式如下:
D= N(N-1)s/a°i=1ni(n-1)
2.3.3　群落均匀度(J)。指群落中各个种的多度的均匀程
度 。其大小是通过样地多样性指数 D′与该样地的所有种
个体数相同时可能有的最大指数值 D的比值来度量的 ,即:
J=D/D′。它可表明群落中物种定量指标的差异程度。虽
然 J和 D值没有互补关系 ,但两者却是相反的概念 。
J=D/D′=N(N/s-1)s
a°i=1ni(ni-1)
3　结果与分析
3.1　馨香木兰所处的植物群落类型　根据馨香木兰所处群
落建群种 、优势种 、主要树种重要值等特点 ,将馨香木兰所处
群落划分为 3个类型:圆果化香树林 、青冈林 、西畴润楠林 ,
树种重要值见表 2。
表 2　馨香木兰所处植物群落主要树种的重要值
Table2　ImportantvalueofmaintreespeciesintheplantcommunitiesofMagnoliaodoratisima %
群落
Community
树种名称
Nameoftreespecies
相对多度 Relative
abundance
相对显著度 Relative
dominance
相对频度 Relative
frequency
重要值 Importance
value
1 圆果化香树(Platycaryalongipes) 23.67 4.12 7.97 35.76
清香木 (Pistaciaweinmannifolia) 10.09 4.69 3.40 18.18
滇鼠刺 (Iteayunnanensis) 8.41 2.89 2.98 14.28
灰毛杜英(Elaeocarpuslimitaneus) 9.24 1.54 2.83 13.61
西畴润楠(Machilussichourensis) 6.31 3.12 1.77 11.20
2 密花树(Rapaneanerifolia) 18.64 4.67 2.81 26.12
青冈(Cyclobalanopsisglauca) 24.66 6.53 6.44 37.63
馨香木兰(Magnoliaodoratisima) 14.12 1.45 1.95 17.61
小鹅耳枥(Carpinusparva) 10.13 1.04 1.40 12.57
圆果化香树(Platycaryalongipes) 10.39 4.34 2.95 17.68
白花羊蹄甲(Bauhiniavariegata) 8.78 2.34 1.19 12.31
3 青冈(Cyclobalanopsisglauca) 13.46 2.67 3.55 19.68
馨香木兰(Magnoliaodoratisima) 10.68 0.93 0.81 12.42
西畴润楠(Machilussichourensis) 26.15 9.86 3.78 39.79
红梗润楠(Machilusrefipes) 9.79 3.17 1.50 14.46
紫药女贞(Ligustrumdelavayanum) 7.58 3.18 0.97 11.73
　　由表 2可见 ,群落 1的主要树种有圆果化香树 、清香木 、
滇鼠刺 、灰毛杜英 、西畴润楠等;其中圆果化香树主要分布于
乔木上层 ,重要值较高 ,为 35.76%,其余树种重要值都不高 ,
且多分布于乔木下层 ,在群落中优势地位不明显。群落 2的
主要树种有青冈 、密花树 、小鹅耳枥 、白花羊蹄甲等;其中青
冈在乔木上层和乔木下层均有较多的数量 ,重要值较大 ,对
群落生境的构建起到至关重要的作用 ,是明显的建群种。群
落 2中虽然密花树的重要值也较高 ,但其数量较少 ,对群落
的影响并不明显 。其余树种在数量 、大小及所处层次方面 ,
都处于较不利地位 ,在群落中作用均不明显。群落 3的主要
树种有西畴润楠 、青冈 、红梗润楠 、紫药女贞等。其中重要值
较大是西畴润楠 ,不仅数量多 ,而且树体相对较高大 ,对该群
落的影响最大;青冈等其他树种的重要值在群落中均低于西
畴润楠。
以上 3种植物群落类型在树种组成 、结构特点上各有差
异 ,为馨香木兰提供了不同的生长环境 。在调查中 ,馨香木
兰都处于幼苗期 ,而且都处于乔木下层 ,对营养物质的吸收
能力不及其他树种 ,而且光照条件不好 ,在各群落中的生存
前景令人堪忧。
3.2　群落物种多样性　物种多样性是生境中物种丰富度及
分布均匀性的一个指标 ,它受生境中生物和非生物多种因素
的影响。因此 ,可通过对多样性的研究 ,揭示物种之间的相
互关系 ,反映群落种类组成特征及数量对比关系 [ 8 -9] 。物种
的多样性特征还常用多样性指数 、生态优势度和群落均匀度
来分析 ,如表 3所示。
表 3　馨香木兰所处植物群落 4个样地的物种多样
Table3　Speciesdiversityoffoursampleplotsintheplantcommunity
ofMagnoliaodoratissima
样地号No.ofsampleplots
种数Speciesnumber
株数Plantnumber
多样性SWDiversity
生态优势度DEcologicaldominance
均匀度 JEvenness
1 35 248 3.98 11.90 0.26
2 43 367 4.76 12.80 0.31
3 58 325 4.71 16.33 0.39
4 44 388 4.63 13.02 0.23
　　由表 3可知 ,物种丰富度最高的是样地 3,有 58种植物 ,
其 Simpson指数 、均匀度指数都是最高的 ,其次是样地 4和样
(下转第 12297页)
1206938卷 22期　　　　　　　　　　　　　　董 莉等　云南省极危种馨香木兰的群落特征初步研究
　　接收到的帧需要 CRC检验。系统首先用读取到的帧长
值来设循环次数 ,然后按顺序读取 RXFIFO内的 MPDU并存
放于微处理器预设的内存单元内 ,接着对 RXFIFO末字节的
首位 CRC OK位进行判断。CRC OK位如果为 1,表明接收
到的数据通过 CRC,数据有效;如果为 0,表明接收到的数据
未通过 CRC,发 SFLUSHRX命令来清空 RXFIFO,并准备重
新接收。判断 CRC OK位的汇编程序如下:
CLRC
MOVA, @R1;R1里存有 RXFIFO的末字节
RLCA;CRC OK位是该字节的首位 ,移至 C中
JNCSTART;CRC OK位判断
总之 ,只有地址识别和 CRC正确 ,从 RXFIFO中提取并
存储在 AT89LV51的 RAM中的数据才有效 ,否则 ,应该准备
重新接收。每接收完一帧且成功读取数据后 ,可以让
CC2420进入节电模式 ,待到系统预设的间隔时间 ,再将
CC2420重新唤醒 ,开始接收新帧。
3　小结
该系统采用单片机 AT89LV51和汇编语言完成对 CC2420
配置与控制 ,实现了无线发送与接收功能。实测表明 ,在最
大发射功率 0dBm时 ,可靠通信距离为 75m。系统收发的帧
遵守 IEEE802.15.4标准 ,并且保留地址识别功能 ,从而为组
建 ZigBee无线网络提供便利。可以通过增加传感器种类 ,利
用 ZigBee技术组建无线传感器网络 ,采集和传输农作物生长
因子和环境因子信息 ,提高现代农业自动化水平和生产精准
程度。
参考文献
[ 1] 李文仲,段朝玉.ZigBee2007/PRO协议栈实验与实践[ M].北京:北京
航空航天大学出版社, 2009:3, 1-5.
[ 2] WANGN, ZHANGNQ, WANGMH.Wirelesssensorsinagriculutureand
foodindustry-Recentdevelopmentandfutureperspective[ J].Computers
andElectronicsinAgriculture, 2006, 50:1-14.
[ 3] CC2420DatasheetSWRS041B[S].Texas:TexasInstruments, 2007:13, 27-31, 36-41, 51, 61-71.
[ 4] ZHANGFH, ZHOUHL, ZHOUXG, etal.Simulationoftemperature
measurementsystemforgrainstoragebasedonZigBeetechnology[ C].
ComputerScienceandInformationTechnology, ICCSIT, 2009:10-13.
[ 5] WATTHANAWISUTHN, TUANTRANONTA, KERDCHAROENT.Mi-
croclimatereal-timemonitoringbasedonZigBeesensornetwork[ C].Sen-
sors, IEEEConference, 2009:1814-1818.
(上接第 12069页)
地 2,分别有 44种和 43种 ,样地 1物种较少。群落类型多样性
与其群落所处的海拔高度及所受的人为干扰状况有关 [ 10] 。同
时 ,群落物种丰富度和均匀度与人为影响密切相关 ,破坏较少、
保护较好的群落物种丰富度 、均匀度都比较高 ,而受人为影响
较大的群落的物种丰富度 、均匀度则较低。因为样地 1离村庄
比较近 ,人为破坏和扰动的影响比较大 ,样地 2和样地 3均处
于较低的海拔高度 ,其中样地 3的青冈林是新发育起来的次生
林 ,虽然个体不是很大 ,但密度大 、分布均匀 ,所以其物种多样
性较高。样地 4虽然处于海拔较高的地区 ,但是由于村民的保
护 ,群落环境保护良好因而具有较高的物种多样性。
3.3　馨香木兰所处群落的种群动态　调查发现 ,馨香木兰
多呈单株或群丛生状 ,散生于此 3种群落内 ,其大部分馨香
木兰的个体处于群落的下层 ,极少数可达到中层。根据馨香
木兰所处种群统计资料 ,整个种群结构呈金字塔型 ,为增长
型种群 ,正常条件下 ,这样的种群可以得到长期生存及发展。
馨香木兰的种群结构与其生物学特征及环境有密切的关系 ,
馨香木兰苗期耐阴 ,在郁闭度较大的常绿阔叶林下也可以生
长良好 ,容易生长出一些幼苗。但随着年龄增长 ,馨香木兰
的生长需求增强 ,可是个体生长缓慢 ,在与其他生长较快的
物种竞争中处于十分不利的地位 ,所以 ,胸径超过 5 cm的个
体不多 ,不到 20%,胸径 10 cm以上的个体极少。由于馨香
木兰花具异香 ,群众喜采摘;种子又易被鸟 、鼠取食 ,严重削
弱了其自然繁殖能力。同时 ,馨香木兰结实少 ,种子难发芽 ,
传播范围小 ,导致其天然更新困难 [ 11] 。再加上长期以来 ,当
地农民滥砍滥伐 ,使其种群数量日益减少 ,难以进一步发育
形成主林层而完成群落的演替进程。
4　结论
(1)调查不同海拔高度的 3个群落 ,结构相对较简单。
群落优势种较明显 ,圆果化香树 、青冈和西畴润楠在各群落
均为优势种 。馨香木兰散生在各群落中 ,优势不明显 。
(2)在馨香木兰所处的 3种群落中 ,物种多样性以青冈
林最高 ,西畴润楠林次之 ,圆果化香树林最低 ,这与其群落所
处的海拔高度及所受的人为干扰强度有关 。群落物种丰富
度和均匀度也与人为影响密切相关。
(3)馨香木兰的种群结构呈金字塔型 ,为增长型种群。
但由于生长缓慢 ,在物种竞争中处于劣势 ,加上人为的破坏
和自然因素的影响 ,生长前景不容乐观。
(4)对馨香木兰的保护刻不容缓 ,首先 ,要禁止砍伐 ,保
护母树;其次 ,减少人为干扰 ,对植被进行保护 ,减少水土流
失 ,防止生态环境继续恶化;最后 ,可适当地采种以及扦插 ,
进行苗木培养 ,然后移植 ,从而增加种群数量 ,有针对性地进
行保护。
参考文献
[ 1] 张茂钦.云南珍稀濒危树种生态生物学研究[ M].昆明:云南大学出版
社, 1998.
[ 2] 刘玉壶.中国木兰 [ M].北京:科学技术出版社 , 2004.
[ 3] 司马永,康余鸿.木兰属一新命名[ J] .云南林业科技, 2003(1):39.
[ 4] 李玉媛.云南国家重点保护野生植物 [ M].昆明:云南科技出版社 ,
2005.[ 5] 王伯荪.植物群落学[ M] .北京:高等教育出版社, 1997.
[ 6] 柴勇 ,孟广涛 ,武力,等.馨香木兰所处植物群落的物种多样性及其种
群结构特征研究[ J].西部林业科学, 2008, 37(3):47-50.
[ 7] 韦霄 ,蒋运生 ,唐辉,等.珍稀濒危植物金花茶的群落学特征 [ J].广西
植物 , 2008, 28(2):183-190.
[ 8] 刘鹏 ,康华靖 ,廖承川 ,等.浙江九龙山自然保护区长序榆群落结构特
征研究[ J].浙江师范大学学报:自然科学版, 2007, 30(4):436-439.
[ 9] 黄仕训 ,陈泓,盘波 ,等.广西特有濒危植物狭叶坡垒群落特征研究
[ J] .西北植物学报 , 2008, 28(1):167-170.
[ 10] 汤明华.西双版纳望天树林的群落组成和结构特征研究 [ J].西部林业科学 , 2007, 36(2):26-32.
[ 11] 杨祖顺.馨香木兰育苗技术 [ J].林业科技开发 , 2008, 22(4):109 -
111.
12297　38卷 22期　　　　　　　　　　　　　　潘 炜等　基于CC2420的ZigBee无线收发系统在设施农业中的应用