全 文 ：广 东林 业 科 技 20 7年第 3 2卷第6 期
深圳凤凰山马占相思林下植物多样性分析 `
刘 敏 邱治军 周光益 许 涵
(中国林科院热带林业研究所 广州 50 1 520 )
摘要 通过对深圳市宝安 区已列入 0 20 7年生态风景林改造工程的马占相思林分进行样地调查 , 运用丰
富度 、 多样性 、均匀度等指标 ,研究了马占相思林下植物的多样性 。 结果表明 , 林下已出现众多的乡土植物种
类 , 其物种构成主要包括桃金娘科 、铁线菠科 、 菊科 、禾本科 、蔷薇科 、梧桐科 、 茜草科 、樟科 、冬青科的植物 ,样
方中出现最多的物种为桃金娘 、 扇叶铁线旋 、假臭草 、 芒 、春花 、 山芝麻 、 九节 、鸡眼藤 、 豺皮樟 、梅叶冬青等 ;但
各样方的丰富度和物种多样性并不高 , 且分布不均匀 , 表明马 占相思人工林对乡土物种多样性有一定的影
响 , 但并不会造成根本的破坏 。 建议在生态风景林改造时对部分地段进行林下植物的改造 , 以提高物种多样
性 。
关键词 马占相思 林下植物 多样性
中图分类号 : 57 1 8 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 一料 2 7 ( 200 7 ) 06 一 0026 一 06
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林下植物对改善表层土壤肥力 、减少林地水土流失 、促进凋落物的分解等都具有明显的作用 , 同时林下
植物物种多样性的提高 ,还可有效减轻林分病虫害的发生和增加生态系统的稳定性「’ 〕。 研究林下植物种的
多样性 ,是定量描述林下植物群落的水平结构 , 揭示格局的发生 、 发展动态 , 阐明种群的动态变化的重要途
径 ,对于保护林下植被 ,优化经营管理具有一定的实际应用价值〔’ 〕 。
本文通过调查分析深圳凤凰山马占相思林下植物的物种多样性 ,揭示林下植物的群落特征 ,对生态风景
林的改造具有一定的指导作用 , 同时对以后研究生态风景林的改造效果也有一定的参考价值 。
来 基金项目 :国家科技部中日合作项目 ( 20 7 D F3A 107 0) 的部分内容 。
致谢 :感谢苏志尧教授的审阅。
刘 敏等 :深圳凤凰山马占相思林下植物多样性分析
1研究方法
1
.
1自然地理环境
试验地点位于深圳市宝安区凤凰山南坡 , 为西乡镇黄麻布村的管辖范围 ,现有乔木树种绝大多数为马占
相思 ( A e a c ia m a咭 i u m ) ,少数尾叶按 ( E u e a lyP t us u orn hyl l a )和大叶按 ( E u e a lyP t u 、 or 乙u s t a ) , 由于树种单一 ,景观
效果很差 , 已经列人 20 7 年生态风景林改造工程 。 凤凰山属莲花山系 ,最高山峰海拔 375 m ,普遍坡度较
大 。 该区为南亚热带海洋性季风气候 ,夏长冬短 ,无霜期长 ,雨量充沛 , 光照充足 , 年平均降雨量 1 941 m m ,
年平均气温 2 ℃ ,极高气温 36 . 7℃ ,极端气温 0 . 2℃ 。 灾害性天气为台风和寒露风 。 该区土壤为赤红壤 , 成
土母岩主要是花岗岩和沙岩 。 土壤质地为轻壤一轻粘土 ,土层较薄 , 土体含石量较多 ’ ) 。
1
.
2 调查方法
1
.
2
.
1 样方调查方法 根据试验地的实际情况以山脊和山沟为边界 , 设置样地 23 个 。 每样地设置 2 个 5
m x s m 的样方 ,分别记录样地海拔 、坡位 、坡向 、坡度等地形因子以及林分类型 、林分郁闭度 ,同时用 G P (S 麦
哲伦 3巧 )记录各大样方的经纬度 ,用罗盘记录坡向 (表 l ) 。
表 1 样地基本情况
编号 海拔 ( m ) 坡位 坡向 坡度 经度 纬度 郁闭度
1 18 1
2 170
上坡
上坡
中坡
中坡
下坡
上坡
上坡
上坡
中上坡
下坡
上坡
上坡
上坡
上坡
中坡
中坡
上坡
中坡
上坡
上坡
上坡
上坡
中上坡
东偏南 3 0
北偏东 4 5 “
北偏东 6 0 。
北偏东 6 0 0
北偏东 6 0 0
北偏东 4 5 “
东向
西偏北 3 0 。
西向
西偏北 4 5 “
南向
北偏东 60 0
东偏南 45 “
东偏南 30
东偏南 45 。
东向
东向
北偏东 30。
北偏东 75 “
北偏东 25 “
北偏东 60 。
东偏南 60
东偏南 60
22
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林分类型
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
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马占相思 十大叶按
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
尾叶按
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思
马占相思 0 . 55
130952560847
19203
广 东 林业 科 技 20 7年第 3 2卷第 6期
1
.
2
.
2林下植物调查 植物样地调查于 0 20 6年 0 1月进行 ,调查项 目包括林下植物种类 、株数 、平均地径 、
平均高度 、盖度等指标 。
生物多样性计算
物种丰富度指数 用物种的总种数 ( )S 来表示 。
物种多度 该物种在所有样方的总数量 。
物种频度 关= in / N 式中 n ` 为在所有样方中出现的次数 , N 为总的样方数 。
iS m sp o n 多样性指数 该指数是基于概率论提出来的 ,广泛用于群落研究中 ,其公式为 :
J
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气j、à弓门éù.1山.动l月`JI
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二
N( N
一 ` ) /恿n(t in 一 ` ) ” ` ’ . ` ’ “ ` ” ` ’ ` ” ” . “ ` . “ ` ” ” ” ” ” ” ” ” ” ” ” ’ ` ” ” “ “ “ “ “ ` ” ” ” ” ” ” ” ” ’ “ ` ’ ( ` )
式中 , n 、 为第 i个种的个体数 , N 为所有物种个体总数 , 、 为群落中物种种数 。
1
.
3
.
5 Sh a n n o n
一
W ie n e r 多样性指数 Sh a n n o n 一W ie n e r 多样性指数是以信息论范畴的 Sh a n n o n 一W i e n e : 函数
为基础的 ,其计算公式为 :
脚 = 一 `酗呱几 “ ` · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … (2)
式中 , p ` 为第 i个种的个体数占所有物种个体总数的比例 , 、 为群落中物种种数 。
1
.
3
.
6 均匀度指数 ( 1 ) 以 is m sP o 。 多样性指数为基础的均匀度计算式 :
J sP 二 SP/ sP ~
· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … ( 3 )
式中 : SP 、 : 二 、 ( N 一 1 ) (/ N 一 、 ) , 、 为种数 ,总体个数为 N 。
( 2) 以 s h a n n o n 一w i e n e r 指数为基础的均匀度计算式 :
sJ
; = SW/ SW
n班 : · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … ( 4 )
式中 s呱: 二 109 2 、 ,其他参数与上式相同。
2 结果分析
2
.
1 样地信息分析
从地形上看样地海拔不高 ,坡度变化不明显 ( 30 “ 一 40 。 ) 。 根据乔木层造林方案的样地设置 , 主要沿山
沟和山脊分 23 个样方 ,其中马占相思 、马占相思 十大叶按 、尾叶按分别有 2 1 、 1 和 1 个样方 ,基本上属于马占
相思纯林 。 样地的坡向主要是北偏东 、东偏南 、东向 、西向 、西偏北 、南向 ,样地分布分别是 10 、 6 、 3 、 1 、 2 、 1 个 ,
郁闭度的低值地主要出现在北偏东 ,受光照的影响 ,北向显然不利于植物的生长 , 而东向及东偏南光照较充
足 ,植被生长较茂盛 。 上坡的植被集中了较多的代表性植物而成为主要的调查坡位 ,共有 14 个样地 , 中坡及
中上坡有 7 个 ,下坡设置 2 个 ,平均郁闭度分别为 0 . 45 、 0 . 54 、 0 . 48 ,可以看出总体来看不管怎样设置样方 , 变
化幅度不大 ,处于最值 0 . 30 一 0 . 70 中间 , 中坡及中上坡稍微处于优势位置 ,由于上坡受自然因素影响较大稍
显弱势 。 可以看出坡向成为影响林下层郁闭度的主要因素。
2
.
2 林下植物物种组成
本次调查的 46 块样方中 ,共有林下植物 85 种 ,其中木本 58 种 ,草本 27 种 ,隶属 48 个科 ,样方中出现频
率最高的种依次是 :芒 > 春花 > 桃金娘 > 铁芒其 > 酸果藤 > 鸡眼藤 > 梅叶冬青 > 山芝麻 ,茜草科 、禾本科 、大
戟科 、菊科 4 个科的植物种类数分别 9 种 、 7种 、 6 种 、 5 种 , 占全部种类数的 31 . 4% , 檀香科 、报春花科 、第伦
桃科 、冬青科 、锻树科 、防己科 、凤尾威科 、海金沙科 、含羞草科 、胡桃科 、 夹竹桃科 、交让木科 、金丝桃科 、苦木
科 、马鞭草科 、买麻藤科 、牛栓藤科 、蔷薇科 、忍冬科 、瑞香科 、沙草科 、苏木科 、铁线旅科 、卫矛科 、乌毛旅科 、无
患子科 、梧桐科 、野牡丹科 、榆科 、棕搁科 、藏科 、里白科各有 l 个种出现 , 占总数的 37 . 21 % 。 样方中出现最
多的植物种类为芒和春花 ,其频率分别为 82 . 6 1% 、 71 . 74 % 。 各种植物的多度和频度见表 2 。
2
.
3 林下层植物物种多样性
物种多样性指数是把物种数 、个体数 、分布特性等信息结合起来的一个统计量 , 能定量反映群落或生境
中物种的丰富度 、变化程度或均匀度 。 研究结果表明 (表 3 ) ,无论从物种丰富度 、 S尸指数还是 Sw 指数来看 ,
各样方之间的差异都很大 。
刘 敏等 : 深圳凤凰山马占相思林下植物多样性分析
表 2林下植物种类名录
科名 种名 拉丁名 多度 频度( % )
菠莫科
筱莫科
百合科
百合科
报春花科
大戟科
大戟科
大戟科
大戟科
大戟科
大戟科
第伦桃科
冬青科
锻树科
番荔枝科
番荔枝科
防己科
凤尾威科
藏科
海金沙科
含羞草科
禾本科
禾本科
禾本科
禾本科
禾本科
禾本科
禾本科
胡桃科
夹竹桃科
交让木科
金丝桃科
菊科
菊科
菊科
菊科
菊科
苦木科
里白科
马鞭草科
买麻藤科
牛栓藤科
漆树科
漆树科
茜草科
茜草科
茜草科
茜草科
菠莫
粉背拨莫
山营兰
麦冬
过路黄
厚叶算盘子
山乌柏
算盘子
土密树
银柴
余甘子
锡叶藤
梅叶冬青
破布叶
瓜馥木
无根藤
细圆藤
凤尾旅
蔽
海金沙
马占相思
粗毛鸭嘴草
淡竹叶
马唐
芒
求米草
水蔗草
棕叶芦
黄祀
羊角拗
牛耳枫
黄牛木
白舌紫苑
假臭草
薇甘菊
羊耳菊
一点红
鸦胆子
铁芒其
马缨丹
买麻藤
红叶藤
盐肤木
野漆树
狗骨柴
鸡屎藤
鸡眼藤
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17
4 3
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4 8
34 |01 591945
广 东林 业 科 技 20 7 年第 3 2卷第6 期
茜草科
茜草科
茜草科
茜草科
茜草科
蔷薇科
忍冬科
瑞香科
桑科
桑科
沙草科
山茶科
山茶科
鼠李科
鼠李科
鼠李科
苏木科
檀香科
桃金娘科
桃金娘科
桃金娘科
铁线威科
卫矛科
乌毛威科
无患子科
梧桐科
野牡丹科
榆科
芸香科
芸香科
芸香科
芸香科
樟科
樟科
紫金牛科
紫金牛科
棕桐科
龙船花 众o ra 。i h nes nis La m.
蔓九节 s Py co hri t。 、 e甲 eo L
水团花 A di a n尸i lu l沙ra ( La m . )F r a n e h. e、 ra D ke
水杨梅 八 di n。 : u占 ellaH a n e e
玉叶金花 M二a e na d尸u占 es e eo Ai t.
春花 尺即 hio l甲站 i n己泌。 ( L . )L i n d一
毛金银花 肋 ni e era 雌 n钻 v a r . 户u 6s e e cs n
了哥王 矶s ktro em ia i n di c。 ( L . )C . A. My e.
粗叶榕 Fi cus hir ta Va l h
台湾榕 Fi eus ta i wa n ejs no Max im .
割鸡芒 双》 , 0 1皿 r u m 、 m o r u m ( V a h l . ) Sp er n g
岗拎 E u卿 g 八毋王1 M e r .
木荷 cs h iam s叩 e r 6a Ga dr n . e t e h a m p .
多花勾儿茶 eB cr he m at 少 i6r un da (W al . ) B or gn .n
雀梅藤 s卿 er t i a th e。 ( o s be e k ) Jo h n s t .
积本具 刀优 e n i a d u le is th u n b
华南云实 ca es a ilr in 。 。 isr t。 L
寄生藤 eD n dor tor h e fur tes c e。 ( e h a m p . e x B e n th . ) D a n s e r
岗松 B a ce ke ae 加 est ce o L
桃金娘 hR o do 阴 , T t us t o me n tos 。 ( A i t . ) Ha s s k .
尾叶按 E叱 a l , , su u or hlr l a S . T . Bl a k e
扇叶铁线藏 Aid a n t u m刀a 占e ll u za t u m L .
青江藤 eC las to ih dsn i B en .ht
乌毛蔽 B l e e h n u m 。 ir e n t a l。 L .
荔枝 Li t c hi 。 h i ne sn is S o n n .
山芝麻 eH l ic : e ser a n g l钻 :如11。 L .
毛稳 Me las t o am s a咭 u ine u m s im s
光叶山麻黄 erT m a 。 a n an 6i n a oL u r .
降真香 A e or xcn h ia 尸e d u cn u l a t a ( L . ) M i q .
勒党 aZ n th o x到u m 二 ie e n an e ( L a m . ) De .
两面针 aZ n : ho叮 lo m n iz id o m ( Ro x b . ) Dc .
三叉苦 肠 o id a ler ra ( Sp r e n g . ) M e r .
豺皮樟 iL t s e a or t u八d夕乙l ia H e m s l . v ar . o占10刀 g抓〕li a ( Ne e s ) Al le n
潺稿树 List e a gl u t i on s。 ( oL u r . ) e . B . R o b .
酸果藤 玩占e l ia la e t a ( L . ) M e z
朱砂根 A rd is i a 。 er an ra Sim s
刺葵 hP oe n ix ha cn ae an N au .d
l 6
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9
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从丰富度指标来看 ,丰富度最小值为 3 ,最大的达到 27 , 各样方之间的差异很明显 。 丰富度最小的样方
中铁芒箕的盖度达 9 % ,铁芒其是该样方中的单优种群 。 从总的情况来看 ,各样方丰富度的平均值为 16 。
因此 ,马占相思林下植物种还是比较丰富的。 从 SP 指数看 , 其变化范围为 2 . 50 一 30 . 3 ,各样方之间的差异
也十分明显 。 由于 S尸指数反映的是优势度状况的指标 ,这说明不同样方马占相思林下植物的优势度状况
差异很大 ,从另一方面也说明马占相思林下植物群落还不稳定 ,波动较大 。 从 Sw 指数看 ,最小值为 1 . 25 ,最
大值为 4 . 40 ,平均值为 3 . 43 ,说明马占相思林下植物的物种多样性一般 。
群落均匀度指数在反映群落稳定性方面具有较大价值 , 较稳定的群落一般具有较高的均匀度 。 从两种
均匀度指数的计算结果来看 ,两指数的变化趋势具有一定的相似性 。 几尸指数最小的为 0 . 18 , 最大值为0 . 6 ,
平均值为 0 . 42 ; sJ 二指数最小的为 0 . 73 ,最大值的为 0 . 98 ,平均值为 0 . 8 ,说明不同样方马占相思林下植物的
均匀度差异性很大 ,其平均值相对较小 ,说明马占相思林下植被的群落稳定性较差 ,正在演替更新中。
刘 敏等 :深圳凤凰山马占相思林下植物多样性分析 3 l
表 3 林下层植物物种多样性
样方号 5 S P SW J、 , J、 ;
{
样方号 5 “ p “ W ` 5· 几耳
l 一 1 6 6
.
1 1 2
.
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注: S一物种丰富度 : S耳` Sh a n n o n 一 W ie n e r 指数 ; s p es一 S i m p s o n 指数 ; J、 尸一基于 S im p s o n 公式推导的均匀度 ; J、 ; 一为 Sh a n -
on
n 一
W ie en
r 公式推导的均匀度
3 讨论
通过对马占相思林下层植物物种多样性分析 ,结果表明林下已出现众多的乡土植物种类 , 其物种构成主
要包括桃金娘科 、铁线旅科 、菊科 、禾本科 、蔷薇科 、梧桐科 、茜草科 、樟科 、冬青科的植物 , 样方中出现最多的
物种为桃金娘 、扇叶铁线威 、假臭草 、芒 、春花 、山芝麻 、九节 、鸡眼藤 、豺皮樟 、梅叶冬青等 ;但各样方的丰富度
和物种多样性并不高 ,且分布不均匀 ,表明马占相思人工林对乡土物种多样性有一定的影响 ,但并不会造成
根本的破坏 。 特别是扇叶铁线蔽和假臭草分布集中 、范围广 , 表现为多度大 ,频度小 , 而且物种的景观效果
差 ,严重影响物种多样性 。 为了增强人工林作为风景林的生态效果 ,建议结合风景林的林分改造 ,对部分林
地林下层植物进行改造 ,进一步增加乡土灌木和草本植物 ,提高生物多样性和群落的稳定性 。
参考文献
〔1」 马姜明 ,李昆 ,郑志新 . 元谋干热河谷不同人工林林下植物多样性的研究仁J] . 江西农业大学学报 , 2006 , 28 ( 1 ) : 84 一89 .
[ 2 ] 张远彬 , 王开运 ,胡庭兴 , 等. 扁刺拷一华木荷群系次生林林下物种多样性分析 [ J〕. 应用 与生物环境学报 , 20 3 , 9( 5 ) :
46 5 4 70
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