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福建省闽江源国家级自然保护区钟萼木群落特征研究



全 文 :第 39 卷 第 1 期
2 0 1 2 年 3 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 39 No. 1
Mar.,2 0 1 2
doi:10. 3969 / j. issn. 1002 - 7351. 2012. 01. 05
福建省闽江源国家级自然保护区钟萼木
群落特征研究
陈义堂1,陈世品2,张晓萍1,林国锋2
(1. 福州植物园,福建 福州 350024;2. 福建农林大学林学院,福建 福州 350002)
摘要:采用随机样地调查法,对福建省建宁闽江源国家级自然保护区钟萼木群落进行调查,结果表明:该群落物种较丰富,
共有植物 39 种,隶属于 26 科 34 属;Shannon-Wiener多样性指数为 1. 89,Pielou 均匀度指数为 0. 33,Simpson 生态优势度指
数为 0. 52;钟萼木在该群落中处于优势种地位,其伴生物种较丰富,但伴生树种间的关系不稳定。
关键词:钟萼木;群落特征;伴生植物;物种多样性;闽江源国家级自然保护区
中图分类号:Q948. 15 + 7;S718. 54 + 2 文献标识码:A 文章编号:1002 - 7351(2012)01 - 0017 - 05
Study on Characteristics of Bretschneidera sinensis Communit in Minjiangyuan
Nature Reserve,Fujian Province
CHEN Yi-tang1,CHEN Shi-pin2,ZHANG Xiao-ping1,LIN Guo-feng2
(1. Fuzhou Botanical Garden,Fuzhou 350024,Fujian,China;
2. Forestry College of Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,Fujian,China)
Abstract:Taking the random sampling survey method,the community structure and species composition of community of Bretschnei-
dera sinensis were investigated in Minjiangyuan Nature Reserve,Jianning county,Fujian Province. Results showed that the species
composition was complex. There were 39 species belonging to 26 families,34 genera in the community. Shannon-Wienner index was
1. 89,Pielou index was 0. 33 and Simpson index was 0. 52. Bretschneidera sinensis was the dominant species in the community. The
concomitant species were abundant,but the relationships among Bretschneidera sinensis and its concomitant species were unstable.
Key words:Bretschneidera sinensis;community characteristic;concomitant species;species diversity;Minjiangyuan Nature Reserve
钟萼木(Bretschneidera sinensis Hemsl. )又名伯乐树,为钟萼木科钟萼木属落叶乔木,是我国特有的单
科单属树种。作为第三纪古热带植物区系的孑遗种,钟萼木在研究被子植物的系统发育、中亚热带常绿阔
叶林的植物区系以及古地理、古气候等方面都有重要的科学价值[1 - 2]。主要分布于广东、广西、海南、江
西、福建、台湾、浙江、湖北、湖南、云南、贵州、四川,以及越南北部和泰国北部。钟萼木通常生于海拔500 ~
2000 m的沟谷、溪旁坡地等常绿—落叶阔叶混交林中,为偶见成分[3 - 4]。由于自身的结果率和发芽率低,
天然更新困难,加之人为的长期破坏,现有的钟萼木数量极为稀少,已处于濒危境地,被列为稀有种、国家
一级重点保护植物[5 - 7]。目前国内外对钟萼木的相关报道较少,仅限于种子特性[8 - 10]、解剖学[11 - 12]、组
织培养技术[13 - 14]、播种育苗[15 - 16]等方面,对于钟萼木群落学的研究仅见乔琦等[17]的报道。在闽江源保
护区内钟萼木的种群数量较大,在苦竹坪、朱家坳等区域均发现一定数量的、零散分布的钟萼木,在石燕
岩,有相对成片分布的钟萼木种群,但目前尚未见关于该区域钟萼木群落学调查与分析的相关报道。本研
究以建宁闽江源国家级自然保护区石燕岩区域的钟萼木种群为对象,调查与分析钟萼木的群落特征及伴
生物种的组成,为丰富钟萼木群落的研究、了解钟萼木种群的生长现状及保护钟萼木资源提供依据。
1 研究区概况
福建闽江源自然保护区成立于 1998 年,2001 年被批为省级自然保护区,2006 年晋升为国家级自然保
收稿日期:2011 - 10 - 26;修回日期:2012 - 01 - 04
作者简介:陈义堂(1968—) ,男,福建永泰人,福州植物园高级工程师,从事森林培育工作。
福 建 林 业 科 技 第 39 卷
护区。位于武夷山脉中段的建宁县境内东南部,东至泰宁县界,西至伊家乡兰溪村,南至均口镇台田村三
洋浆,北至金溪乡高峰村坪坑,地理坐标为东经 116°46—116°59、北纬 26°35—26°50,全区面积 13022
hm2。属中亚热带季风气候,气候温暖湿润,年平均气温 16. 7 ℃,1 月平均气温 5. 3 ℃,7 月平均气温 27. 1
℃,极端最高温度 40. 3 ℃,极端最低温度 - 12. 8 ℃;雨量充沛,年平均降水量 1880. 1 mm,年平均日照时
数 1720. 7 h,年平均无霜期 280 d。保护区主要保护对象为武夷山脉重要的生物区系、独特的生物群落、大
面积的钟萼木种群、福建闽江正源头森林植被及重要的经济植物种质资源等。
2 研究方法
2. 1 调查方法
2010 年 8 月在福建建宁闽江源国家级自然保护区内钟萼木集中分布的石燕岩区域设置随机样地,以
钟萼木立木为圆心,半径为 5 m,设样圆 3 个,每个样圆设定为 1 个亚居群(各亚居群概况见表 1)。以圆心
为坐标原点,建立直角坐标系,将样圆分成 4 个象限(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)进行群落学调查。对每一象限内的乔
木进行每木调查,记录每一立木种名、树高、胸径、冠幅、枝下高等指标,幼苗、幼树(地径小于 3 cm)记录株
数、树高和地径;对每样圆的灌草层分别设置 2 个 2 m × 2 m 的小样方进行调查,灌木记录各种植物的株
数、高度和地径,草本植物记录其株数、高度和盖度。
表 1 各亚居群基本概况
亚居群号 海拔 /m 坡向 坡位 坡度 /(°) 经度 纬度
A 938 北东 45° 上坡 10 E116°5102. 01″ N26°4355. 64″
B 937 北东 50° 中坡 15 E116°5101. 71″ N26°4256. 14″
C 936 北东 45° 下坡 12 E116°5103. 21″ N26°4257. 22
2. 2 数据处理
本文采用 Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson生态优势度指数(C)、Pielou 均匀度指数(J)等几
个应用较为广泛的多样性测度指标对钟萼木群落的物种多样性进行测度,并通过计算各物种的重要值来
分析钟萼木群落的主要伴生树种[18 - 19]。
1)物种多样性:H = -∑
s
i = 1
Pi lnPi,式中:Pi 为第 i个物种的个体数占所有物种个体数的比例。
2)生态优势度:C =∑
s
i = 1
ni(ni - 1)/N(N - 1) ,式中:ni 为第 i 个物种的个体数,N 为样方内全部个体总
数。
3)群落均匀度:J = H / lnS,式中:H为多样性指数;S为物种数。
4)重要值:相对多度(%)=(某个种的株数 /所有种的总株数)× 100;相对频度(%)=(某个种出现
的次数 /所有种出现的总次数)× 100;相对盖度(%)=(某个种的盖度 /所有种的总盖度)× 100;重要值
(%)=相对密度 +相对优势度 +相对频度。
3 结果与分析
3. 1 钟萼木群落的物种组成
调查结果表明,福建建宁闽江源国家级自然保护区钟萼木群落物种较丰富,共有维管束植物 26 科 34
属 39 种。其中,蕨类植物仅见狗脊蕨(Woodwardia japonica)1 种;其他均为被子植物(25 科 33 属 38 种) ,
其中又以木兰科、豆科植物(各有 3 种)的物种数最多,详见表 2。
3. 2 乔木层优势种重要值分析
3. 2. 1 各亚居群乔木层优势种重要值分析 A、B、C 3 个亚居群的乔木层的优势种及重要值见表 3 ~表
5。由表 3 可以看出 A亚居群共有 10 个物种 22 个个体,其中优势种是檵木(Loropetalum chinense) ,重要值
为 60. 33%;小叶青冈(Cyclobalanopsis gracilis)次之,重要值为 43. 80%;钟萼木有 2 株,但重要值仅列第 4
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第 1 期 陈义堂,等:福建省闽江源国家级自然保护区钟萼木群落特征研究
位,为 34. 77%。表 4 显示:B亚居群的优势树种为小叶青冈,重要值为 95. 04%;钟萼木次之,重要值为
80. 80%;该亚居群物种数和个体数均较少,分别是 5 和 10。由表 5 可知,C亚居群有 5 个物种 11 个个体,
其中钟萼木占优势,重要值为 137. 70%;毛花连蕊茶(Camellia fraterna)次之,重要值为 81. 50%;榕叶冬青
(Ilex ficoidea)重要值为 33. 89%,居第 3 位。钟萼木、小叶青冈、檵木等物种在各个亚居群内优势度情况不
一致,说明群落乔木层物种间的伴生关系不明显,优势种不显著,整个群落尚未发展到稳定阶段,自身调节
能力差。该结果与乔琦等[17]的研究相似。
表 2 钟萼木群落的维管束植物统计
科名 属数 种数 科名 属数 种数
安息香科(Styraceae) 2 2 漆树科(Anacardiaceae) 1 1
八角枫科(Alangiaceae) 1 1 蔷薇科(Rosaceae) 1 2
冬青科(Aquifoliaceae) 1 2 忍冬科(Caprifoliaceae) 1 1
豆科(Leguminosae) 2 3 桑科(Moraceae) 1 1
杜鹃花科(Ericaceae) 1 2 莎草科(Cyperaceae) 1 1
杜英科(Eiaeocarpaceae) 2 2 山茶科(Theaceae) 1 2
海桐花科(Pittosporaceae) 1 1 薯蓣科(Dioscoreaceae) 1 1
禾本科(Gramineae) 1 1 卫矛科(Celastraceae) 1 1
夹竹桃科(Apocynaceae) 1 1 乌毛蕨科(Blechnaceae) 1 1
金缕梅科(Hamamelidaceae) 1 1 五加科(Araliaceae) 2 2
壳斗科(Fagaceae) 2 2 樟科(Lauraceae) 2 2
木兰科(Magnoliaceae) 3 3 紫金牛科(Myrsinaceae) 1 1
槭树科(Aceraceae) 1 1 钟萼木科(Bretschneideraceae) 1 1
表 3 A亚居群的乔木层优势种及重要值
种名 频度 多度 /株 显著度 /%
相对频
度 /%
相对多
度%
相对显
著度 /%
重要值 /
%
檵木(Loropetalum chinense) 1 1 2454. 00 10. 00 4. 55 45. 79 60. 33
小叶青冈(Cyclobalanopsis gracilis) 1 4 837. 20 10. 00 18. 18 15. 62 43. 80
弯蒴杜鹃(Rhododendron henryi) 1 7 84. 95 10. 00 31. 82 1. 58 43. 40
钟萼木(Bretschneidera sinensis.) 1 2 840. 21 10. 00 9. 09 15. 68 34. 77
东南石栎(Lithocarpus harlandii) 1 2 726. 09 10. 00 9. 09 13. 55 32. 64
野漆(Toxicodendron succedaneum) 1 1 314. 00 10. 00 4. 55 5. 86 20. 40
乳源木莲(Manglietia yuyuanensis) 1 2 15. 92 10. 00 9. 09 0. 30 19. 39
映山红(Rhododendron simsii) 1 1 72. 86 10. 00 4. 55 1. 36 15. 90
拟赤杨(Alniphyllumfortunei) 1 1 9. 63 10. 00 4. 55 0. 18 14. 73
猴欢喜(Sloanea sinensis) 1 1 4. 91 10. 00 4. 55 0. 09 14. 64
合计 10 22 5359. 77 100. 00 100. 00 100. 00 300. 00
表 4 B亚居群的乔木层优势种及重要值
种名 频度 多度 /株 显著度 /%
相对频
度 /%
相对多
度%
相对显
著度 /%
重要值 /
%
小叶青冈(Cyclobalanopsis gracilis) 4 4 435. 45 44. 44 40. 00 10. 60 95. 04
钟萼木(Bretschneidera sinensis.) 1 1 2452. 25 11. 11 10. 00 59. 69 80. 80
东南石栎(Lithocarpus harlandii) 2 3 1009. 08 22. 22 30. 00 24. 56 76. 78
拟赤杨(Alniphyllumfortunei) 1 1 207. 09 11. 11 10. 00 5. 04 26. 15
山胡椒(Lindera glauca) 1 1 4. 48 11. 11 10. 00 0. 11 21. 22
合计 9 10 4108. 34 100. 00 100. 00 100. 00 300. 00
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福 建 林 业 科 技 第 39 卷
表 5 C亚居群的乔木层优势种及重要值
种名 频度 多度 /株 显著度 /%
相对频
度 /%
相对多
度%
相对显
著度 /%
重要值 /
%
钟萼木(Bretschneidera sinensis.) 2 3 1553. 36 28. 57 27. 27 81. 86 137. 70
毛花连蕊茶(Camellia fraterna) 2 4 314. 27 28. 57 36. 36 16. 56 81. 50
榕叶冬青(Ilex ficoidea) 1 2 27. 07 14. 29 18. 18 1. 43 33. 89
树参(Dendropanax dentiger) 1 1 1. 61 14. 29 9. 09 0. 08 23. 46
白花龙(Styraceae confusa) 1 1 1. 27 14. 29 9. 09 0. 07 23. 44
合计 7 11 1897. 59 100. 00 100. 00 100. 00 300. 00
3. 2. 2 总体乔木层优势种重要值分析 对整个群落的乔木树种重要值进行统计分析,结果见表 6。该群
落乔木层共有 15 个物种 43 个个体,以钟萼木为优势种,其重要值为 71. 97%;重要值在 15%以上的物种
有小叶青冈、东南石栎、檵木、弯蒴杜鹃和毛花连蕊茶。该群落中钟萼木、东南石栎和小叶青冈等处于林冠
上层,檵木、弯蒴杜鹃、毛花连蕊茶等处于第 2 亚层。钟萼木的伴生树种间的关系不稳定,比如小叶青冈的
显著度较东南石栎、檵木的低,但其相对频度、相对多度则比后两者高;小叶青冈、东南石栎的显著度比檵
木小,但相对频度、相对多度均较后者高。总之,该群落是以钟萼木为优势种,小叶青冈、东南石栎、檵木、
弯蒴杜鹃和毛花连蕊茶等多种植物伴生的群落,伴生树种间的关系不稳定,易受外界干扰。
表 6 钟萼木群落的乔木层优势种及重要值
种名 频度 多度 /株 显著度 /%
相对频度 /
%
相对多度 /
%
相对显著度 /
%
重要值 /
%
钟萼木 4 6 4845. 82 15. 38 13. 95 42. 64 71. 97
小叶青冈 5 8 1272. 65 19. 23 18. 60 11. 20 49. 03
东南石栎 3 5 1735. 17 11. 54 11. 63 15. 27 38. 43
檵木 1 1 2454. 00 3. 85 2. 33 21. 59 27. 76
弯蒴杜鹃 1 7 84. 95 3. 85 16. 28 0. 75 20. 87
毛花连蕊茶 2 4 314. 27 7. 69 9. 30 2. 77 19. 76
拟赤杨 2 2 216. 72 7. 69 4. 65 1. 91 14. 25
野漆 1 1 314. 00 3. 85 2. 33 2. 76 8. 93
榕叶冬青 1 2 27. 07 3. 85 4. 65 0. 24 8. 74
乳源木莲 1 2 15. 92 3. 85 4. 65 0. 14 8. 64
映山红 1 1 72. 86 3. 85 2. 33 0. 64 6. 81
猴欢喜 1 1 4. 91 3. 85 2. 33 0. 04 6. 21
山胡椒 1 1 4. 48 3. 85 2. 33 0. 04 6. 21
树参 1 1 1. 61 3. 85 2. 33 0. 01 6. 19
白花龙 1 1 1. 27 3. 85 2. 33 0. 01 6. 18
合计 26 43 11365. 70 100. 00 100. 00 100. 00 300. 00
3. 3 钟萼木群落的物种多样性分析
群落物种多样性是群落结构水平独特的可测定的生物学特征,可有效地表征生物群落和生态系统的
复杂性[20]。分别计算各亚居群和整个钟萼木群落的物种多样性(见表 7) ,结果表明:各亚居群的物种多
样性指数和均匀度指数存在一定的差异,但均表现为物种多样性指数、均匀度指数较高,优势度指数较低
的趋势。
表 7 钟萼木种群物种多样性
亚居群号 物种数(S) 个体数(N) 多样性指数(H) 生态优势度指数(C) 均匀度指数(J)
A 24 191 1. 94 0. 25 0. 61
B 13 248 1. 29 0. 46 0. 50
C 15 145 1. 48 0. 38 0. 55
总体 39 584 1. 89 0. 33 0. 52
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第 1 期 陈义堂,等:福建省闽江源国家级自然保护区钟萼木群落特征研究
4 结论
对福建建宁闽江源国家级自然保护区钟萼木群落的调查结果表明:①该群落物种组成较复杂,共有植
物 39 种,隶属于 26 科 34 属。②钟萼木、小叶青冈、檵木等物种在各个亚居群内优势度情况不一致,就总
体而言钟萼木在该群落中处于优势种地位,其伴生物种较丰富;伴生种间的关系不稳定,优势种不显著,整
个群落尚未发展到稳定阶段,自身调节能力差,易受干扰。③各亚居群的物种多样性指数和均匀度指数存
在一定的差异,但均表现为物种多样性指数、均匀度指数较高,优势度指数较低的趋势,其中整个群落的
Shannon-Wiener多样性指数为 1. 89,Pielou均匀度指数为 0. 33,Simpson生态优势度指数为 0. 52,物种多样
性指数较高,物种相对优势度不显著。
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