全 文 :收稿日期:2012-04-10
基金项目:杭州市园文局科研基金项目(09-005)
作者简介:陈晓玲(1978-),主要从事植物分类调查与引种研究工作,E- mail:cxl10@163.com
浙江天台黄润岩生植被群落结构多样性初步分析
陈晓玲,应求是,章丹峰
(杭州植物园,杭州 310013)
摘要:【目的】调查浙江天台黄润野外岩生植被群落结构的多样性,丰富该地区的植被资源,为野外岩生植物的筛
选和引种提供参考依据。【方法】采用样带法进行统计,计算样带中草本层和灌木层的重要值及Shannon-Wiener指数,
调查该地区岩生植被群落基本结构和多样性特征。【结果】黄润岩生植物的组成较为丰富,共38科44属57种,其中蕨类
植物6科7属8种,物种多样性指数草本层>灌木层,草本层和灌木层的Shannon-Wiener指数之间均存在较大差异。坡度、
坡向对植物的生长分布有一定影响,各样方草本层与灌木层的林间空隙比例曲线变化基本一致,草本层物种多样性指
数与林间空隙比例曲线变化方向大致一致,灌木层则相反。该地区的群落优势种为白茅、垂盆草及网络崖豆藤。【结论】
天台黄润岩生植被群落物种丰富,结构稳定,虎耳草、垂盆草可作为薄土岩生植物应用于岩石园中,而白茅及网络崖豆
藤因需土稍多,可配合选择种植。
关键词:岩生植被;群落;重要值;物种多样性;Shannon-Wiener指数
中图分类号:S718.54 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2012)06-0825-05
0 引言
【研究意义】岩生植物具有株形紧密、根系发达、
耐瘠薄、耐干旱、花色艳丽等特点,广泛应用于园林绿
化和岩石园的造景建设中。近年来,在园林设计及岩
石园选择与配置中,许多假山工程都有削减山石比
例、增配岩生植物的趋势。对岩生植物的野外资源调
查不仅可以了解当地植被构成,还可为各地岩石园增
配新的岩生物种提供参考,对于岩石园建设具有十分
重要的意义。【前人研究进展】黄亦工(1993)对国内外
有关植物园和高山植被的调查及有关资料进行搜集,
提出建立中国岩石园类型的原则和造景研究的途径。
汤珏和包志毅(2008)对岩石园的发展提出建议,认为
DOI:10.3969/j:issn.2095-1191.2012.06.825
南方农业学报 JOURNAL OF SOUTHERN AGRICULTURE 2012,43(6):825-829
ISSN 2095-1191;CODEN NNXAAB http://www.nfnyxb.com
Analysis of structure diversity of species community in rock
vegetation of Tiantai Huangrun of Zhejiang
CHENXiao- ling,YINGQiu- shi,ZHANGDan- feng
(Hangzhou Botanical Garden, Hangzhou 310013,China)
Abstract:【Objective】Wild rock vegetation resources in Tiantai Huangrun, Zhejiang were investigated to enrich wild
rock vegetation resources in this region and to provide references for selection and introduction of rock plants. 【Method】
Statistics acquired from belt transect method was used to analyze the fundamental structure component of rock vegetation
community. The important values and Shannon-Wiener index were calculated for each sample in herbaceous layer and
shrub layer to investigate the structure of community and its diversity. 【Result】The results showed that Huangrun was
abundant in rock plants having 38 families, 44 genera and 57 species, of which ferns had 6 families, 7 genera and 8
species. Species diversity index of herbaceous layer was greater than shrub layer, and Shannon-Wiener index was different
too. Slope and direction affected the distribution of plants. Curve of glade proportion was almost the same between herba-
ceous layer and shrub layer. Species diversity index in herbaceous layer was in accordance with the curve tendency of
glade proportion, while shrub layer was the opposite. Dominant species were Lmperata cylindrica, Sedum sarmentosum and
Millettia reticulata. 【Conclusion】Rock vegetation community had ample species with stable structure in Tiantai Huangrun.
Saxifraga stolonifera and Sedum sarmentosum could be planted in rock gardens, while Lmperata cylindrica and Millettia
reticulata could be used selectively as they required a little more soil.
Key words: rock vegetation; community; important value; species diversity; Shannon-Wiener index
南 方 农 业 学 报
我国丰富的高山岩生植物资源仍在沉睡之中需要开
发,可通过丰富岩生植物的种类和数量,兼容中外园
林设计的特点,以创造出具有中国特色的新型岩石
园。李传磊等(2010)对新昌丹霞地貌岩生植被群落特
征进行研究,结果表明,北温带和泛热带组成地带的
岩生植物具有明显的过渡性特征,物种丰富度和多样
性指数为草本层大于灌木层,均匀度指数从大到小依
次为灌木层、苔藓层、草本层。李冲等(2011)对北京百
花山地区的岩生植物资源进行初步调查发现,百花山
地区的岩生植物资源非常丰富,大约有25科56属74
种,很多岩生植物不但拥有较高的观赏价值,还具有
很强的抗性。【本研究切入点】前人研究大多集中于岩
生植物在园林设计和造景建设中的应用,有关岩生植
物野外样方调查方面的报道不多,而可供选择应用于
岩石园中的高山野外岩生植物资源有限。【拟解决的
关键问题】对天台黄润岩生植被物种结构进行调查,
为丰富当地野生岩生植被资源和园林及岩生园造景
中岩生植物的筛选和引种提供参考。
1 材料与方法
1. 1 研究区域概况
天台黄润位于浙江省东部的丘陵山区(东经121°
03′~北纬29°15),为台州、绍兴、金华3市交界的三州区
域,天台山、大盘山、括苍山3大山脉正好在此结合。此
区域植被丰富,海拔400~800 m。属亚热带季风气候,
四季分明,温暖湿润;年平均气温16.8℃,最高温度
44.1℃,最低温度- 2℃;年均降雨量1320 mm;土壤以
黄壤和黑壤为主。
1. 2 调查方法
根据三州黄润当地环境和岩生植被分布状况等
特征,采用野外调查中的样带法,2010年5月,以黄润
区域为中心围绕周围岩石山坡一圈设置样带,带宽
为2 m。在样带内设置2 m×2 m的样方,样方间距约为
100 m,尽量选取标准岩石山坡进行草本层和灌木层
的植被调查,调查其密度、频度、盖度等指标。
1. 3 统计分析
1. 3. 1 重要值计算 重要值计算公式:灌木层及草
本层重要值=(相对密度+相对频度+相对盖度)/3,即IV
=(RD+RF+RC)/3,式中,IV为重要值,RD、RC和RF分
别为相对密度、相对频度和相对盖度(陈晓玲等,
2007)。其中相对密度(RD,%)=(某种植物的密度/全
部植物的总密度)×100或(某种植物的个体数/全部
植物的个体数)×100;相对频度(%)=(该种的频度/所
有种的频度总和)×100;相对盖度即相对优势度(%)=
(样方中该种个体胸面积和/样方中全部个体胸面积
总和)×100。
1. 3. 2 物种多样性计算 本次调查中,物种多样性
采用Shannon- Wiener多样性指数计算。
Shannon- Wiener指数计算公式为(张文等,2011;
孟好军等,2011):
H=-
s
i=1
ΣPi lnPi
式中:s为样地内群落物种数;Pi为物种i的相对重
要值,Pi=Ni / N,其中Ni为种i的个体数,N为所在群落的
所有物种的个体数之和。
2 结果与分析
2. 1 岩生植被群落的结构组成
本次调查根据岩生植被藤蔓贴地或攀爬所在的
区域来划分归属层,因岩石地貌环境所限,样方基本
无乔木层,岩石样方周边土壤增多的区域乔木层也较
为单一,以松杉林为主,具体情况为:杉木>松树>木
荷>枫香,群落中占优势的种类为蔷薇科、菊科、禾本
科和豆科,种类数分别为7>4>3=3,群落优势种为
白茅、垂盆草和网络崖豆藤。样方中主要野生植物及
科属情况见表1。
表 1 样方主要野生植物及科属
Tab.1 Main wild plants and their families and genera
样方主要野生植物名称 Quadrat of major wild plant 科 Families 属 Genera
白茅 Lmperata cylindrica 禾本科 Gramineae 白茅属 Imperata
野燕麦 Avena fatua 禾本科 Gramineae 燕麦属 Avena
垂盆草 Sedum sarmentosum 景天科 Crassulaceae 景天属 Sedum
虎耳草 Saxifraga stolonifera 虎耳草科 Saxifragaceae 虎耳草属 Saxifraga
网络崖豆藤Millettia reticulata 豆科 Leguminosae 崖豆藤属 Millettia
络石 Trchelospermum jasminoides 夹竹桃科 Apocynaceae 络石属 Trachelospermum
三脉紫菀 Aster ageratoides 菊科 Compositae 紫菀属 Aster
蒲儿根 Senecio oldhamianus 菊科 Compositae 千里光属 Senecio
蓬莱 Rubus hirsutus 蔷薇科 Rosaceae 悬钩子属 Rubus
小花黄堇 Corydalis racemosa 罂粟科 Papaveraceae 紫堇属 Corydalis
蕨 Pteridium aquilinum 蕨科 Pteridiaceae 蕨属 Pteridium
阔鳞鳞毛蕨 Dryopteris championii 鳞毛蕨科 Dryopteridaceae 鳞毛蕨属 Dryopteris
紫萁 Osmunda japonica 紫萁科 Osmundaceae 紫萁属 Osmunda
826· ·
陈晓玲等:浙江天台黄润岩生植被群落结构多样性初步分析
2. 2 不同坡向、坡度岩生植被群落的分布
黄润周边山坡南面岩生植被较少,而北坡岩生植
物种类丰富,因此取样多数在北坡进行。观察发现,同
一些科属植物在不同坡向、坡度中存在分布取向,如
虎耳草和垂盆草,这两个小群落主要集中在北面山
坡,且坡度均在40°左右。坡向对白茅的物种多样性指
数影响不大,白茅在各个坡向均生长良好,且在荒芜
的农田里也有成片生长的现象。随着坡度升高,受坡
度影响较小的植物如蕨和小花黄堇,优势地位开始上
升。岩生群落中,蕨类植物在南坡分布种类较丰富,蔷
薇科和罂粟科植物主要分布在西坡和北坡如蓬茉和
小花黄堇,景天科、菊科和禾本科植物在各个坡向分
布均为广泛。不同坡向、坡度的草本层植物种类相对
盖度及岩石覆盖比例情况见表2。
表 2 不同坡度、坡向的草本层植物种类相对盖度及岩石覆盖比例
Tab.2 Relative coverage and rock cover ratio of herb layer species with different slope
样方号
Quadrat number
1
2
3
4
5
6
7
8
9
样方方位
Quadrat direction
东坡30°中下方
东南坡40°中下方
西坡28°中下方
西坡35°中下方
北坡85°中下方
北坡85°中下方
北坡40°中下方
北坡35°中下方
东南坡40°中下方
植物种类
Plant species
白茅、垂盆草、蒲儿根、毛轴碎米
荠、香花崖豆藤、三脉紫菀、秋鼠麴
草、心叶堇菜
阔鳞鳞毛蕨、牛繁缕、白茅、蕨、小
花黄堇、小花远志、紫萁、细风轮
菜、瓦韦、酢浆草、蒲儿根、败酱、鸭
跖草、球序卷耳
白茅、野燕麦、垂盆草、络石、苔草、
景天、胡葱、半夏、酢浆草
络石、蓬莱、白茅、香花崖豆藤、糯
米团、垂盆草、夏天无、紫草
小花黄堇、石菖蒲、延羽卵果蕨、白
茅、蒲儿根、大叶苎麻、燕麦、东南
景天、细风轮菜、刺蓼
蕨、野燕麦、小花黄堇、紫云英、三
脉紫菀、蒲儿根
虎耳草、蓬莱、垂盆草、五节茅
垂盆草、蓬莱、野芝麻、蒲儿根、白
苞蒿
白茅、金星蕨、异叶爬山虎、垂盆
草、芒萁、紫萁、两色鳞毛蕨
相对盖度
Relative coverage
60%、20%、6%、4%、3%、2%、0.5%、0.5%
15%、10%、5%、5%、5%、5%、3%、3%、2%、
2%、1%、2%、1%、1%
25%、20%、10%、5%、5%、4%、2%、2%、2%
40%、15%、10%、10%、5%、5%、5%、2%
30%、10%、6%、5%、5%、4%、4%、4%、2%、
2%
30%、5%、3%、2%、2%、1%
80%、5%、4%、4%
60%、20%、10%、4%、4%
40%、30%、10%、5%、5%、2%、2%
岩石覆盖比例
Rock cover ratio
4%
40%
17%
8%
28%
57%
7%
2%
6%
2. 3 岩生植被林间空隙比例与物种多样性的关系
各样方草本层与灌木层的林间空隙比例曲线变
化基本一致,但并非绝对(图1)。如第8样方例外,可能
是该样方中有垂盆草小群落覆盖在岩石层上,受此影
响,样方内草本层植物单一稀少,须在草本层和灌木
层的林间空隙比例曲线图中呈现出明显的相反特征。
草本层物种多样性指数与林间空隙比例曲线变化方
向大致一致,灌木层则相反,岩生植被林间空隙比例
与物种多样性存在一定的关联。
2. 4 岩生植被优势群落种的重要值和多样性分析
2. 4. 1 岩生植被群落优势种重要值分析 从各样方
草本层和灌木层的优势种、各优势种的重要值及各层
样方的物种数对比发现,物种种类越丰富,优势种的
重要值越低。草本层群落中,优势种植物主要为白茅
和垂盆草。重要值最高和最低的两个数值都出现在第
7样方,分别为虎耳草,IV为43.71,垂盆草,IV为6.32。
原因可能是虎耳草成片生长在岩石上形成的小群落
盖度和密度太大,影响虎耳草小群落生长,导致该样
方中的垂盆草的重要值明显偏低。这种单一物种优势
度太大的群落,物种数相对较少,物种较单一。草本层
样方区块中,第2、3、9样方的第一和第二优势种数值
相差均小于10,其余样方中的第一和第二重要植物相
差数值均为10以上,说明这些样方的重要植物分布均
匀,各植物在该样方中的重要性接近,而其他样方中
的第一、第二优势植物的重要值相差较大,说明第一
优势植物在各自样方中的地位比较突出(表3)。
图 1 草本层与灌木层的林间空隙比例
Fig.1 Glade comparison between herbaceous layer and shrub layer
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9
草本层 Herbaceous layer
灌木层 Shrub layer
林
间
空
隙
比
例
(
%)
Pr
op
or
tio
n
of
gl
ad
e
样地编号 Sample number
827· ·
南 方 农 业 学 报
灌木层的物种结构组成总体简单,优势种植物主
要为网络崖豆藤(表4)。在第2、3和7样方中网络崖豆
藤均为第一重要植物。由于灌木层物种较单一,导致
个体植物的重要值偏大,如第6样方中的小构树、第7
样方中的网络崖豆藤以及第8样方中的中华绣线菊,
它们的重要值指数都达到了该样方组成的50%以
上,而草本层的重要植物重要值最高也不超过这个
数值。
2. 4. 2 岩生植被群落优势种多样性分析 通过
计算,各样方草本层的Shannon- Wiener指数范围在
9.6110~43.8769,各灌木层的Shannon- Wiener指数范围
在0.0029~12.5013,草本层的Shannon- Wiener指数明显
高于灌木层,各样方草本层和灌木层的 Shan-
non- Wiener指数之间均存在较大差异,且跨度较大(表
5)。草本层和灌木层样方平均值分别为22.7727和
3.2881,两者相差接近20.0000,差异显著。该区域岩生
植被群落稳定性较大,草本层在维持群落的稳定上意
义重大。草本层和灌木层中各项Shannon- Wiener指数
也显示,该地区草本层物种丰富,灌木层的林间结构
组成较为单一。
3 讨论
本次调查中的9个样方共记录有岩生植物38科44
属57种。其中,蕨类植物6科,分别为鳞毛蕨科、金星蕨
科、蕨科、紫萁科、里白科和水龙骨科,共7属8种。调查
发现,38个科中以蔷薇科、菊科、禾本科和豆科在群落
中出现的种类最多。种类数分别为7>4>3=3。草本层
禾本科的白茅和景天科的垂盆草出现频率最高,为群
落中辐散最广、最具优势的物种。灌木层中最具优势
植物为豆科的网络崖豆藤,因其藤本的生长特性,覆
盖范围可从草本层连接到灌木层。
天台黄润地区岩生植被种类丰富,各样方草本层
和灌木层的Shannon- Wiener指数之间均存在较大差
异。南坡岩生植被种类较少,北坡岩生植被种类丰富,
坡度、坡向对植物的生长分布有一定影响,一些科属
植物对不同坡向、坡度有一定的分布取向。各样方草
本层与灌木层的林间空隙比例曲线变化基本一致,草
本层物种多样性指数与林间空隙比例曲线变化方向
大致一致,灌木层则相反,但是这种一致性并非绝对,
会受样方内小群落的因素影响。岩生植被林间空隙比
例与物种多样性存在一定的关联,具体有待进一步研
究。草本层在维持群落的稳定上意义重大,本研究区
域的物种多样性规律为草本层物种多样性>灌木层,
与李传磊等(2010)的研究结果相似,表明该区域岩生
植被群落性状较稳定,对于稳定型的群落,由于灌木
层能给草本层提供小环境,因此,草本层植物多样性
表 3 各样方草本层优势种重要值及物种数
Tab.3 Important value and species number of dominant species
in the herb layer
样方号
Quadrat
number
1
2
3
4
5
6
7
8
9
第一、第二重要植物
First,second important plant
白茅 Lmperata cylindrica
垂盆草 Sedum sarmentosum
阔鳞鳞毛蕨 Dryopteris championii
牛繁缕 Malachium aquaticum
白茅 Lmperata cylindrica
野燕麦 Avena fatua
络石 Trchelospermum jasminoides
蓬莱 Rubus hirsutus
小花黄堇 Corydalis racemosa
石菖蒲 Acorus tatarinowii
蕨 Pteridium aquilinum
野燕麦 Avena fatua
虎耳草 Saxifraga stolonifera
垂盆草 Sedum sarmentosum
垂盆草 Sedum sarmentosum
蓬莱 Rubus hirsutus
白茅 Lmperata cylindrica
金星蕨 Parathelypteris glanduligera
重要值
Important
value
35.42
14.58
13.20
9.03
19.23
14.14
22.13
10.24
22.92
7.64
36.28
7.90
43.71
6.32
34.78
12.29
25.44
16.65
物种数
Number
of species
8
14
10
8
10
6
4
5
7
表 5 各样方方位及Shannon-Wiener指数
Tab.5 Quadrat direction and Shannon- Wiener index
样方号
Quadrat
number
1
2
3
4
5
6
7
8
9
样方方位
Quadrat
direction
东坡30°中下方
东南坡40°中下方
西坡28°中下方
西坡35°中下方
北坡85°中下方
北坡85°中下方
北坡40°中下方
北坡35°中下方
东南坡40°中下方
草木层指数
Shannon-
Wiener of herb layer
25.1266
43.8769
29.3757
21.5794
28.6430
15.6886
9.6110
11.8844
19.1684
灌木层指数
Shannon-
Wiener of shrub layer
12.5013
1.8410
4.1682
7.0872
1.6612
0.1258
0.0029
0.0606
2.1509
表 4 各样方灌木层优势种重要值及物种数
Tab.4 Important value and species number of dominant species
in the shrub layer
样方号
Quadrat
number
1
2
3
4
5
6
7
8
9
第一、第二重要植物
First,second important plant
石斑木 Raphiolepis indica
盐肤木 Rhus chinensis
网络崖豆藤 Millettia reticulata
茶 Chmellia sinensis
网络崖豆藤Millettia reticulata
中华绣线菊 Spiraea chinensis
醉鱼草 Buddleja lindleyana
茶 Chmellia sinensis
盐肤木 Rhus chinensis
茶 Chmellia sinensis
小构树 Broussonetia kazinoki
网络崖豆藤Millettia reticulata
中华绣线菊 Spiraea chinensis
白檀 Symplocos paniculata
隔药柃 Eurya muricata
重要值
Important
value
17.52
16.74
49.24
16.67
31.82
23.30
25.00
27.27
34.55
29.09
52.28
56.82
54.55
35.61
18.94
物种数
Number
of species
6
2
3
4
2
1
1
1
2
828· ·
陈晓玲等:浙江天台黄润岩生植被群落结构多样性初步分析
指数一般高于灌木层。
虎耳草与垂盆草两种植物可植于裸露薄土的岩
面上,其花期与非花期片状景观均不错,而白茅和网
络崖豆藤需土相对较多,建议用于岩石与岩石交界缝
隙的多土地带,尤其是网络崖豆藤作为藤本植物,花
紫艳丽,在岩石园设计中悬挂或者披散,开花时则为
独特一景。西方岩石园能达到成熟的景观效果,与高
山植物的长期引种驯化和高水平养护管理密不可分
(汤珏和包志毅,2008),选择合适的高山植物引种驯
化应用于岩石园建设中,可提高景观丰富度和成熟
度。我国野外岩生植物方面的调查起步较晚,加强野
生岩生植物生境的调查研究工作意义重大(李冲等,
2011)。
4 结论
本次调查有9个样方,共记录岩生植物38科44属
57种。其中,蕨类植物6科7属8种,岩生植被总类组成
较为丰富,群落中占优势的种类为蔷薇科、菊科、禾本
科和豆科,种类数分别为7>4>3=3。群落优势种为白
茅、垂盆草和网络崖豆藤,坡向、坡度对植物的生长分
布有一定影响。草本层物种多样性指数大于灌木层,
各样方草本层与灌木层的林间空隙比例曲线变化基
本一致,草本层物种多样性指数与林间空隙比例曲线
变化方向大致一致,灌木层则相反。虎耳草、垂盆草可
作为薄土岩生植物应用于岩石园中,而白茅及网络崖
豆藤可选择种植。
参考文献:
陈晓玲,水龙,卢毅军,应求是. 2007. 临安昌化常绿阔叶林
群落生物多样性初步研究[J]. 江西林业科技,(4):14-15.
Chen X L,Shui L,Lu Y J,Ying Q S. 2007. Study on biodiver-
sity of evergreen broad-leaved forest in Lin’an[J]. Jiangxi
Forestry Science and Technology,(4):14-15.
黄亦工. 1993. 岩生植物引种、选择与造景研究[J]. 中国园林,
9(3):55-59.
Huang Y G. 1993. Rock plant introduction,selection and de-
sign[J]. Journal of Chinese Landscape Architecture,9(3):
55-59.
李冲,郭燕,董丽. 2011. 北京百花山野生岩生植物资源及其
开发利用[J]. 中国野生植物资源,30(1):14-19.
Li C,Guo Y,Dong L. 2011. Wild rock plant resources and their
exploitation of Baihua Mountain in Beijing[J]. Chinese Wild
Plant Resources,30(1):14-19.
李传磊,王小德,沈年华,沈海滨,周巍. 2010. 新昌丹霞地貌
岩生植被群落特征研究[J]. 湖南农业大学学报:自然科
学版,36(4):470-473.
Li C L,Wang X D,Shen N H,Shen H B,Zhou W. 2010. On
characters of plant community of rock vegetation of Danxia
landform in Xinchang of Zhejiang[J]. Journal of Hunan A-
gricultural University:Natural Sciences,36(4):470-473.
孟好军,刘建泉,刘贤德,赵维俊. 2011. 祁连山青海云杉群落
物种组成及 α多样性垂直分布[J]. 生态环境学报,20(3):
435-440.
Meng H J,Liu J Q,Liu X D,Zhao W J. 2011. Species compo-
sition and vertical distribution pattern of α diversity of the
Picea crassifolia community in Qilian mountains of Gansu,
China[J]. Ecology and Environmental Sciences,20(3):
435-440.
汤珏,包志毅. 2008. 从国外岩石园的发展看具有中国特色岩
石园的建设[J]. 华中建筑,(8):102-106.
Tang J,Bao Z Y. 2008. Approaching construction of rock gar-
dens in China based on the development of foreign ones[J].
Huazhong Architecture,(8):102-106.
张文,张建利,莫本田,安明态,王普昶,张建波. 2011. 喀斯特
山地草地植物群落物种数量特征及多样性分析[J]. 生态
环境学报,20(5):849-854.
Zhang W,Zhang J L,Mo B T,An M T,Wang P C,Zhang J
B. 2011. The plant community species quantity trait and
diversity analysis of the Karst mountain grassland[J]. Eco-
logy and Environmental Sciences,20(5):849-854.
(责任编辑 王冠玉)
829· ·