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元江自然保护区珍稀濒危植物红花木莲群落学研究



全 文 :文章编号:1002-2724(2008)01-0007-03
元江自然保护区珍稀濒危植物红花木莲群落学研究*
王雪丽 ,王 娟** ,杜 凡
(西南林学院 ,昆明 650224)
摘要:对元江自然保护区内珍稀濒危植物红花木莲群落进行研究 ,调查了群落物种组成 、外貌 、演替等 , 分析了群落的物
种多样性。结果表明:(1)群落垂直结构明显 ,可分为乔木层 、灌木层 、草本层 、层间植物。共有维管束植物 110 种 , 隶属 47 科
80 属。(2)群落的物种多样性高 , 草本层的各项物种多样性指数均高于乔木层和灌木层。(3)群落未发展到稳定状态 , 演替过
程中优势种会有所变化。
关键词:元江自然保护区;红花木莲;珍稀濒危;植物群落;生物多样性
中图分类号:Q948.15           文献标识码:A
Study on Community of Rare and Endangered Plant Manglietia insignis in Yuanj iang Nature Reserve
Wang xueli ,Wang juan , Du fan
(Faculty of Resources , Southwest Fo restry College , Kunming , Yunnan 650224 , China)
Abstract:Mang lietia insignis is one o f the sta te-pro tected three-g rade ra re and endangered plants.The study is about
the community of Manglietia insignis in Yuanjiang Nature Reserv e in Yunnan Province.F lo ristic composition , phy siognomy ,
species diver sity and the po ssible succession o f the community a re analy zed.Results show tha t the ve rtical structure of the com-
munity is obvious , which composed o f tree , shrub , herb and inte rlay er plant.The re are 110 vascular plant specie s in the com-
munity belonging to 47 families and 80 genera.The community has a high species dive rsity.The specie dive rsity indices in he rb
laye r are higher than tha t in tree lay er and shrub lay er.The community has no t y et developed into a stable state , the dominant
species in the succe ssion pro ce ss may be changed.
Key words:Yuanjiang Nature Reser ve;Manglietia insignis;Rare and endangered plant;Biodiv ersity;P lant community;
  红花木莲 Mang lietia insignis 为木兰科常绿乔木 ,属国
家级珍稀濒危保护植物渐危 3 级[ 1] , 混生于海拔 900 ~
1600m 处的常绿阔叶林或常绿 、落叶阔叶混交林中[ 2] 。红花
木莲主产中国 ,主要分布于云南南部 、西藏东部 、广西及湖南
西南部 ,印度东北部 、缅甸北部也有少量分布。其木质优良 ,
是很好的家具用材;花艳丽 , 果大而鲜红 , 是理想的庭院观赏
树种 。红花木莲是原始的木莲属中比较原始的种类 , 自然界
以零星分布为主 ,至今云南乃至全国尚未发现成片的红花木
莲纯林 ,因此研究红花木莲对研究该属分类 、分布及我国与
毗邻地区的植物区系有一定意义。
目前对红花木莲的研究主要集中在对其育苗技术 、大孢
子发生和雌配子体发育 、小孢子发生和雄配子体发育以及有
收稿日期:2007-12-10
*国家重点基础研究发展计划(973)项目(2003CB415102)和元江自然保护区综合科学考察项目共同资助
**通讯作者
致谢:野外调查及内业整理工作由西南林学院杜凡教授 、王娟教授 、陈维伟 、陈娟娟 、黄莹 、李帅锋 、农昌武 、王长祺 、王雪丽 、叶
莲等同学共同努力完成 , 考察过程中得 到了元江县林业局及元江自然保护区 的大力支持 , 在此表示感谢。
种群出现低矮化和纤细化的衰退现象。因此 ,对海子坪天然
水竹林进行打笋季节及强度进行控制和留取一定比例Ⅳ、Ⅴ
和Ⅵ 级的成竹是促进其种群高生长和粗生长的重要途径。
3.3 海子坪天然水竹无性系种群的径高数学模型为 H=0.
9631+1.7493X地 和 H=1.5007+1.6588X胸 , 将为当地水竹
林资源的调查和经营生产提供重要的理论依据与实践指导
意义。
3.4 海子坪天然水竹无性系种群出现低矮化和纤细化的衰
退现象 ,与当地居民的“掠夺式”打笋和过度砍伐利用有着密
切关系 ,而生境对水竹种群退化的影响有待进一步深入研
究。
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山东林业科技  2008 年第 1期  总 174 期  SHANDONG FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY  2008.No.1
性繁殖和生态生物学特性等内容方面[ 3 ~ 7] 。本文对元江自
然保护区内红花木莲群落的物种组成 、群落结构 、群落动态
及生物多样性等方面进行了研究与分析 , 为云南生物多样性
的评估 、国家重点保护野生植物资源的监测和植物濒危等级
的确定提供基础数据和依据。
1 研究地概况
元江自然保护区位于云南高原的中南部位 , 东经 101°39′
~ 102°22′, 北纬 23°18′~ 23°55′,总面积 46666.67 hm2 ,是主要
以保护我国特有的干热河谷型萨王纳植被 、原始山地半湿润
常绿阔叶林和中山湿性常绿阔叶林森林生态系统以及桫椤和
元江苏铁等珍稀特有物种为目标的自然保护区。该区气候以
干热为特征 , 以元江县城(海拔 394m)为例, 年平均温度达
23.7℃,蒸发量是降雨量的 3.7 倍 , 降水集中 , 年降水量有
80%~ 90%,集中于雨季(元江气象站资料)。保护区内海拔
高差悬殊 ,从元江河谷327m(小河垤)至山系上部 2580m(阿波
列山),相对高差达 2253m。区内随海拔升高依次分布有不同
的植被类型 , 河谷地带主要是河谷型萨王纳植被(400 ~
700m),山体中上部海拔 1500m 以上地带主要为半湿润常绿
阔叶林和中山湿性常绿阔叶林。保护区内的红花木莲群落属
于中山湿性常绿阔叶林的一个类型 ,分布并不连续。
2 研究方法
2.1 样地概况及调查方法
采用网格样地法 ,在保护区内选择红花木莲分布较集中
而典型的地段设置样地。由于地势 、地理位置等的限制 , 本
调查所设置的样地面积均为 20m×20m ,总面积 1200m2 。对
样地中的乔木(胸径≥5cm)进行每木调查 ,记录植物种类 、坐
标 、胸径 、高度 、枝下高 、冠幅 、(小)叶片 、物候 、起源 、生活状
况等。在样地的四角及中央位置共设置 5 块 5m×5m 的样
方 ,对样方内的灌草层(胸径 5cm 以下的乔木幼树 、灌木 、草
本植物)和层间植物(藤本植物和附生植物)进行调查 , 调查
内容包括植物种类 、性状 、数目 、高度 、地径 、盖度 、生活状况
及物候等。群落中的某些植物 ,因其植物性状为攀缘木本或
草本 ,有藤本类植物的一些特征 , 故也计入层间植物内。
2.2 数据分析
计算重要值 、Shannon-Wiene r多样性指数 、Pielou 均匀
度指数和 Simpson 生态优势度指数对群落特征进行分析[ 9] 。
3 结果与分析
3.1 群落学特征分析
3.1.1 群落结构特征 元江自然保护区内的红花木莲群落
主要分布在甘岔 、章巴片阿波里山 、望乡台片区等山体的山
梁或山脊处 ,海拔范围为 2100 ~ 2400m ,坡位中上;坡度范围
为 10°~ 30°;母岩类型为砂岩;土壤为黑壤 , 土层厚度不一。
保护区内保存的林分不多 , 且多成间断不连续的小块状分
布。群落概况见表 1。
表 1 元江自然保护区红花木莲群落概况表
样地号 面积 时间 样 12 400m2 2006·05· 08 样 18 400m2 2006· 05· 12 样 70 400m2 2006· 10· 18
地点 章巴阿波里山 望乡台 甘岔
GPS点 N:23°20′44.0″ N:23°22′53.5″ N:23°20′44.0″
E:102°01′41.9″ E:101°54′41.0″E:102°01′41.9″
海拔 坡向 坡位 坡度 2380m W 中上 28° 2313m SW 上 20° 2125m NE中上 12°
生境地形特点 样地平坦 ,地衣覆盖度约为 90% 样地内有微小起伏
样地基本平坦 ,苔藓厚
约 5cm ,覆盖度 15%
地表特征 土层厚 , 土层厚 , 土层厚约 25cm ,枯枝落叶层厚约 8cm 枯枝落叶层厚约 6cm 枯枝落叶层厚约 5cm
特别记录 实生 ,轻度干扰 实生,周围有次生草丛 实生
乔木层盖度(%) 95 85 75
灌木层盖度(%) 85 35 45
草本层盖度(%) 20 15 30
  红花木莲群落外貌浓郁 ,树冠高矮参差不齐。群落郁闭
度范围为 0.75 ~ 0.95 , 林分结构复杂 ,可分为乔木层 、灌木
层 、草本层 、层间植物 4 个层次。样地中该群落由 47 科 80
属 110种维管植物组成。
乔木层较发达 , 盖度 75%~ 95%, 高度范围为 4.5 ~
30m ,胸径最粗达 110cm , 平均胸径约为 40cm 或更小。该层
由 11 科 16属 22 种约 110 株植物组成。根据树高可把乔木
层分为三层:乔木上层树高为 20 ~ 30m ,优势种为红花木莲 ,
伴生种类 有矩叶栲 Castanopsis oblonga 、密 果槭 Acer
kuomeii 、硬斗石栎 Lithocarp us hancei 、短梗稠李 Padus
braachypoda 等;乔木中层较为整齐 , 林相好 ,树高 10~ 19m ,
比较固定的树种有四川山矾 Symp locos setchuensis 、华南石
栎 L ithocarpus f enestratus 、光叶石栎 L ithocar pus mairei 、多
果新木姜子 Neolitsea poly carpa 、白背鹅掌柴 S che f f lera
hypoleuca 等;乔木下层树高 4.5~ 8m ,比较固定的树种有山
矾 Symp locos sumuntia 、云南连蕊茶 Camellia f orrestii 、绿叶
润楠 Machilus virid is 、乔木茵芋 Sk immia laureola ssp .ar-
borescens、短序鹅掌柴 Sche f f lera bodinieri 等。
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山东林业科技 2008 年第 1 期
灌木层盖度 35%~ 85%,高度可达 4.6m ,由 25 科 38 属
46 种约 398 株植物组成。该层可分为真正的灌木层和更新
层 2部分。真正的灌木指植物性状为灌木或亚灌木的种类 ,
主要有光亮玉山竹 Yushania levi gata 、假朝天罐 Osbeckia
crinita 、珠砂根 Ardisia crenata 、樟叶越桔 Vaccinium d una-
lianum 、滇川方竹 Chimonobambusa ningnanica 等;更新层主
要是乔木幼树 , 有灰叶稠李 Padus grayana 、新木姜子 、厚皮
香 Ternstroemia gymnanthera 、硬斗石栎 、椤木石楠 Photinia
davidsoniae、斜基叶柃 Eurya obliqui f olia 等。
草本层不发达 ,盖度 15%~ 30%, 高度可达 3m ,由 19 科
30 属 34 种约 215 株(丛)植物组成 。优势种为稀羽鳞毛蕨
D ryopteris sparsa , 伴生种类有耳基冷水花 Pilea auricu-
laris 、凤尾蕨 Pteris cretica 、石松 Lycopodium ja ponicum 、紫
茎泽兰 Ageratina adenophora 、蕨状薹草 Carex f ilicina 、弯
蕊开 口 箭 Tupistra watti 、 蒙 自 凤 仙 花 Impatiens
mengtzeana 、疏穗求米草 Oplismenus patens等。
层间植物攀援高度可达 27.3m , 仅由 11 科 12 属 15 种
植物组成。主要物种有云南崖爬藤 Teteastigma yunnanense
var.yunnanense、丽江拉拉藤 Galium f orrestii 、常春卫矛
Euonymus hederaceus 、尖叶花椒 Zanthoxy lum oxyphy llum 、
台湾清风藤 Sabia yunnanensis 、单叶铁线莲 Celastrus ros-
thornianus 等。
3.1.2 群落演替动态 
元江自然保区内的红花木莲群落还未发展到稳定状态。
灌木层中的更新层盖度达 30%, 高度可达 4.5m , 由 12 科 18
属 23 种植物组成 , 占整个灌木层物种数的 50%,重要值较高
的物种有灰叶稠李 、新木姜子 、硬斗石栎 、椤木石楠 Photinia
davidsoniae 等。更新层中的红花木莲数量不多 , 生长情况
较弱。在群落演替过程中 , 群落优势种会有轻微变动 , 硬斗
石栎在群落中处于上升阶段;红花木莲基本保持稳定 , 在一
定时期内将继续保持其优势地位;矩叶栲和四川山矾将走向
衰退。灌木层中还有一类植物其性状介于灌木与乔木之间 ,
如厚皮香 Ternstroemia gymnanthera var.gymnanthera 、斜
基叶柃 Eurya obliqui f olia 、毛刺花椒 Zanthoxy lum acan-
thopodium var.timber等。在元江干热河谷的不利条件下
一般只发展成灌木 ,对群落演替的影响很小。
3.2 生物多样性分析
根据 Shannon-Wiener 物种多样性指数 、P ielou 群落均
匀度指数和 Simpson 生态优势度指数这 3 个指标对元江自
然保护区内红花木莲群落进行综合特征的描述 , 见表 2。
表 2 元江自然保护区红花木莲群落各多样性指数比较
分类 Sim pson Shannon-Wiener Pielou
乔木层 0.8614 2.4540 0.7939
灌木层 0.7658 2.3449 0.6125
草本层 0.9503 3.1540 0.8944
科 0.8559 2.6292 0.6829
属 0.8702 3.0398 0.6937
种 0.8737 3.2438 0.6901
  根据样地数据得出的相关多样性指数如表 2 所示 ,整体上看 ,该
群落中 3个指数的大小关系为草本层>乔木层>灌木层 , 种>属>
科。按草本层和按种所得到的多样性指数偏高 , 说明保护区内红花
木莲群落的多样性主要是由草本层的物种数和种的数目引起的。
群落中 ,灌木层的物种数比草本层多 ,但是各项多样性指标均比
草本层小 ,这是因为灌木层的物种分布不均匀 ,优势种光亮玉山竹占
了整个层次的 46%左右 ,而其他种类数量很少。
在按科 、属 、种进行分类的各指数比较中 ,种级和属级各指数相
差不明显 ,均比科级各指数偏高。这是因为保护区内的红花木莲群
落还没有达到稳定状态 ,很多物种均可在此暂时共存, 从而使得群落
内种的数目比稳定群落内的偏多。
4 结论与讨论
4.1 红花木莲分布零散 , 目前中国没有发现纯林存在。元
江自然保护区内的红花木莲群落结构相对复杂 , 但是群落并
不十分稳定 ,在未来的群落演替中 , 红花木莲很有可能被其
它物种所取代。
4.2 保护区内硬叶常绿阔叶林的物种多样性指数表现出按
草本层和按种所得到的各指数均最高 , 说明该群落的综合特
征主要是由草本层的植物种类和种的数目决定的。
4.3 红花木莲有很高的经济价值 , 长期以来都是砍伐对象 ,
另外 ,森林环境的破坏也严重的影响了红花木莲的生存 , 加
上其种子萌发率和籽苗成活率均比较低 , 所以建议应立足于
现存资源的保护 ,单独划出来进行专项保护。
4.4 严禁砍伐 , 并结合人工抚育 ,为野生红花木莲创造好的
繁育环境 , 增强其自然更新能力。建立相应的研究基地 ,加
强红花木莲保护生态学和生物学的研究 , 为物种的保护提
供理论依据。
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山东林业科技       王雪丽等:元江自然保护区珍稀濒危植物红花木莲群落学研究       2008年第 1期