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猬实植物群落外貌和物种多样性的研究



全 文 :2 0 0 5 .4 湖 北 林 业 科 技
猬实植物群落外貌和物种多样性的研究*
高润梅 石晓东 杨 鹏
(山西农业大学 太原 0 3 0 8 0 1)
摘 要:通过对国家三级保护植物猬实进行群落外貌和物种多样性研究 ,结果表明:猬实对生
态环境要求不严 ,群落组成简单。 3 个分布区灌木层和草本层的物种丰富度 、多样性指数和均
匀度指数都表现为:山西永济雪花山>山西夏县泗交林场>陕西华阴华山 。总结了影响猬实
种群拓展的 4 个因素。
关键词:猬实;植物群落;物种多样性
Study on Physiognomy and Species Diversity in Plant Community
of Kolkwitzia Amabilis Graebn
Gao Runmei Shi Xiaodong Yang Peng
(Shanxi Agr icultur al Univer sity Ta iyuan 030801)
Abstract:The physiognomy and species diversity of its plant community were studied for Kolkwitzia amabilis
Graebn of the state thir d class protected plants.The results showed th at the species could adapt to dif fe rent
conditions and was not str ic t with ecological environmen t and the plant community formed simple.The spe-
cies r ichness , biodiversity indexes and evenness indexes of the shrub and herb layers in 3 distr ibution are as
were as follows:Mt.X uehua , Yongji , Shanxi>Sijiao forest f arm , Xiaxian , Shanxi>Huashan , H uaying ,
Shaanxi.4 limit expanding f actors were summar ized ove r this species community.
Key words:Kolkwitzia amabilis Graebn.;plant community ;species diversity
  猬实(Kolkwitzia amabi l is Graebn.)属于忍
冬科(Capri f oliaceae)猬实属(Kolkwitzia),是德
国植物学家 Richard Ko lkw itz 1901年发现并命名
的中国特有的单种属植物 ,被列为国家三级保护植
物[ 1] 。它是华北植物区系古老的残遗成分 ,也是忍
冬科残遗属种 ,因此对研究华北植物区系的发生和
与临近地区植物区系的关系有重要的科研价值[ 2] ;
它在中国山西 、陕西 、河南 、湖北 、甘肃 、安徽 6省区
荒坡 、林缘的斑块状间断分布对研究地史变迁 、古
气候的变化也有重要意义[ 3] 。另外 ,猬实为著名的
木本观赏植物 ,现已被欧美各国广泛引种 ,被誉为
美丽的灌木[ 4] 。鉴于其在科研 、园林方面的重要
性 ,对其进行相关研究是重要的 , 但以前的研
究〔5 ~ 8] 没有涉及种群生态学方面 。本文研究了猬
实 3个分布区的群落外貌和物种多样性 ,总结了影
响猬实种群拓展的 4个因素 ,以期为探讨猬实的濒
危原因及制定合理的保护措施提供资料。
1 研究地区与方法
1 .1  研究地区的自然环境
本研究在猬实的 3 个分布区山西夏县泗交林
场 、山西永济雪花山和陕西华阴华山进行。山西夏
县泗交林场和山西永济雪花山是太行山山脉的一
部分 ,陕西华山是秦岭山脉的一部分 。3 个分布区
地理区域范围为北纬 3 4°2 7′~ 3 4°5 8′,东经 1 1 0°5′
5
* 收稿日期:2005-04-16
猬实植物群落外貌和物种多样性的研究 总第 1 3 4 期
~ 1 1 1°3 1′,土壤类型为山地褐土 ,属暖温带大陆性
半湿润气候。总的气候特点是四季分明 ,气温差别
大 ,冬春干燥寒冷 ,夏秋炎热多雨 。 1 月份平均气
温-7.1 ℃,最低气温-2 4.0 ℃。7 月份平均气温
3 0.3 ℃,绝对最高气温 4 3.4 ℃。年均温 1 2 ~ 1 5
℃,年降水量 5 0 0 ~ 9 0 0 mm ,多集中于 7 ~ 8 月 ,无
霜期 2 0 0 d左右。
1 .2  研究方法
1 .2 .1  样地调查
在 3 个分布区共布设 1 1 个 1 0 m×1 0 m 的样
地 ,每个样地内设 4 个 2 m×2 m 灌木样方 , 8 个 1
m×1 m 的草本样方 。调查内容包括:对乔木进行
毎木检尺 ,记录树种名称 、树高 、胸径 、冠幅及乔木
层总盖度;灌木和草本样方记录植物种类 、高度 、盖
度 、株数等 。生境因子记录海拔 、坡向 、坡度 、坡位
等。野外调查在 2 0 0 2 ~ 2 0 0 3 年进行。
1 .2 .2  物种多样性的测定
物种多样性的测定采用 Simpson指数(D)和
S hannon-Wiener 指数(H), 公式为:D = 1 -
∑P2i ;H =-∑p i lnp i 。均匀度指数采用 Pielou
指数(J SWw , J si),公式为:J sw =(-∑ p ilnp i)/ lnS
和 J si =(1-∑p2i)/(1-1/S)。其中 P i 为某植物
种的相对重要值 ,S 为某样地或样方的物种总数 ,
即物种的丰富度指数 。乔木的重要值 =(相对密度
+相对优势度 +相对盖度)/3;灌木和草本的重要
值 =(相对密度 +相对盖度 +相对频度)/3 。
计算结果采用 SAS 8.0 统计分析软件包进行
处理 。
2 结果与分析
2 .1  猬实群落外貌
猬实群落组成比较简单 , 多与土庄绣线菊
(S piraea pubescens)、黄 栌(Cotinus cog gy ria
Scop.var.cinerea)、连翘(Forsy thia suspensa)和
蔷薇(Rosa mult i f lora)等形成覆盖度 5 0 %以上的
山地旱生落叶阔叶灌丛或位于山杨(Pop ulus da-
vidiana)、红桦(Betula albosisensis)、油松(P inus
tablae f orm is)等阳性树种形成的疏林带。
在山西夏县泗交林场 , 猬实零星分布于海拔
9 0 0 m 以下的林缘 、路边或水沟旁 。群落中乔木种
稀少 ,为山杨和红桦等阳性树种。灌木层盖度
3 0 %~ 4 0 %,以土庄绣线菊 、胡枝子(Lespedez a bi-
color)为主 , 还有连翘 、山杏(Prunus armeniaca
var.ansu)和山桃(P runus dav idiana)等。由于光
热和水温条件适宜 ,土壤肥力高 ,猬实植株生长良
好 ,平均高达 2.4 m 。草本层盖度 1 0 %~ 2 0 %,以
野薄荷(Mentha haplocaly x)占优势 ,还有小红菊
(Dendrantherma erubescens)、尖叶堇菜(Vol ia
acum inata)、白头翁(Pulsat i lia chinensis)和大火
草(Anemone tomentosa)等。
在山西永济雪花山 ,猬实零星分布于郁闭度
0.6 以上的灌丛 。灌木层盖度 6 0 %,优势种为花楸
(Sorbus pauhuashanensis)和华北珍珠梅(Sorbar-
ia kiri lowi i)等 ,还有蔷薇 、土庄绣线菊 、华北锈线
菊(S piraea f ri tchiana)、胡枝子 、黄栌和四川忍冬
(Loniciera szechuanica)等。草本层盖度 2 0 %左
右 ,主要种类有大火草 、龙芽草(Agrimonia pi lo-
sa)和林地早熟禾(Poa nemoral is)等。林分郁闭度
高 ,猬实生长不良 ,叶子和幼果感染虫害严重。
在陕西华阴华山 ,猬实成片分布于海拔 1 0 0 0
~ 1 9 0 0 m 的山体阳坡下部或狭带状分布于路边 。
群落中乔木层仅有油松 1 种。灌木层盖度 3 0 %,
猬实为优势种 ,还有土庄绣线菊 、连翘和西北栒子
(Cotoneaster zabeli i)等 。草本层盖度 1 0 % ~
1 5 %,植物种类较少 ,多为喜光耐旱类型 ,高度在
3 0 cm 以上 , 主要由黄背草(Themeda triandra
var.japonica)、艾蒿(Artemisia lavandulae fo-
l ia)、铁杆蒿(Artem isia gmel inii)和藜(Chenopo-
dium album)等组成 。样地 8 位于山崖边 ,土壤极
端贫瘠 ,但猬实仍可完成开花结果的过程 ,说明该
物种对土壤肥力要求不高。该分布区猬实植株矮
小 ,平均高 1.8 m ,叶子较小 ,且感染锈病 。猬实种
群有一定的拓展 ,但都为根蘖苗。
2 .2  猬实群落物种多样性
猬实 3 个分布区 1 1 个样地中 ,乔木种稀少(1)
或无 。因此计算物种多样性指数只考虑灌木层和
草本层 2 个层次(见表 1 、表 2)。
从表 1 、表 2 看出 ,整个植物群落的物种丰富
度为(7)1 4 ~ 2 6 种。同一分布区草本层物种组成
比灌木层多 ,乔木层物种最少 ,多为山杨 、红桦或油
松等阳性树种或没有;而多样性指数和均匀度指数
6
2 0 0 5 .4 湖 北 林 业 科 技
都表现为灌木层>草本层 。
表 1  各样地灌木层物种多样性
分布区 样地号 S D H J SW J SI
山西夏县
泗交林场
1 8 1.4 3 2 6 0.7 2 5 6 0.6 8 9 0 0.8 2 9 3
2 7 1.5 6 8 3 0.7 4 3 9 0.8 0 5 9 0.8 6 7 9
3 7 1.4 1 7 9 0.6 7 4 5 0.7 2 8 7 0.7 8 7 0
山西永济
雪花山 
4 1 0 1.7 5 3 6 0.7 7 6 3 0.7 6 1 6 0.8 6 2 6
5 6 1.6 6 9 4 0.7 5 2 5 0.9 3 1 7 0.9 0 3 0
6 9 1.9 4 9 2 0.8 5 1 4 0.8 9 4 5 0.9 5 7 8
陕西华阴
华山  
7 6 0.8 7 0 9 0.4 5 3 1 0.4 8 6 1 0.5 4 3 7
8 3 0.7 4 1 2 0.4 9 9 9 0.6 7 4 7 0.7 4 9 9
9 4 0.9 1 7 2 0.5 2 9 0 0.6 6 1 6 0.7 0 5 4
1 0 5 1.1 9 4 2 0.5 9 8 4 0.7 4 2 0 0.7 4 8 0
1 1 6 1.3 5 4 1 0.6 4 5 4 0.7 5 5 7 0.7 7 4 5
表 2  各样地草本层物种多样性
分布区 样地号 S D H J SW J SI
山西夏县
泗交林场
1 1 3 1.0 3 2 7 0.4 2 3 5 0.4 0 2 4 0.4 5 8 8
2 1 5 1.0 5 9 7 0.4 1 4 7 0.3 9 1 3 0.4 4 3 4
3 1 1 1.0 2 6 8 0.4 3 0 4 0.4 2 8 2 0.4 7 3 4
山西永济
雪花山 
4 1 6 1.6 8 3 6 0.7 5 9 2 0.6 0 7 2 0.8 0 9 8
5 1 4 1.4 7 0 2 0.6 6 1 2 0.8 2 0 5 0.7 9 3 5
6 1 4 1.7 0 5 3 0.7 6 9 3 0.6 4 6 2 0.8 2 8 5
陕西华阴
华山  
7 9 0.6 2 3 2 0.3 5 1 7 0.2 8 3 6 0.3 9 5 7
8 4 0.4 7 0 7 0.2 0 8 3 0.3 3 9 4 0.2 7 7 7
9 9 0.8 5 7 5 0.3 9 5 9 0.3 9 0 3 0.4 4 5 4
1 0 1 0 0.9 9 6 7 0.3 8 3 7 0.4 3 2 9 0.4 2 6 3
1 1 1 2 1.0 0 7 1 0.4 1 0 2 0.4 0 5 2 0.4 4 7 5
  根据多元统计分析的结果 ,不同分布区之间 2
个层次的物种丰富度 、多样性指数和均匀度指数存
在一定差异 ,都表现为:山西永济雪花山>山西夏
县泗交林场>陕西华阴华山 。 3 个分布区之间灌
木层的差异不显著;而草本层山西永济雪花山与其
它 2 个分布区的差异极显著(Pr >F 0.0 0 0 4 ;
0.0 0 0 2 。P r>F为差异检验的显著水平 , < 0.0 5
差异显著 , <0.0 1 差异极显著),山西夏县泗交林
场与陕西华阴华山差异不显著(P r>F 0.2 9 1 0)。
分析其原因主要在于人为影响和立地条件的不同 。
山西夏县泗交林场水热条件较好 ,土壤肥力高 ,但
样地设在林缘 、路边或水沟旁 ,人为干扰和放牧造
成的破坏比较严重;山西永济雪花山的立地条件一
般 ,但 3 个样地不在路边 ,人为干扰和破坏较少;而
陕西华阴华山土壤干旱贫瘠 ,加之旅游带来的人为
破坏使得该分布区 2 个层次的物种丰富度 、多样性
指数和均匀度指数最低 。因此 ,就对猬实自身生长
和猬实群落多样性的影响而言 ,人为干扰远远大于
土壤肥力的影响。
3 结论与讨论
猬实为喜光树种 ,所处群落为旱生灌丛或疏林
带 ,一般分布于荒坡 、林缘 、路边或水沟旁。性喜温
凉湿润的环境 ,在林冠遮荫下生长不良 。作为 1 种
珍稀濒危植物 ,猬实对生态环境要求不严 ,具有耐
干旱瘠薄土壤的特性。但其种群拓展非常有限 。
考虑猬实所处群落的生境 、外貌和物种多样性等 ,
认为影响猬实种群拓展可能有以下因素。
3 .1  干旱和灾害性天气
猬实分布区多属冬春干燥寒冷 、夏季炎热多雨
的气候 ,这对猬实的生长发育极为不利 。一般猬实
果实成熟后附着于枝条上至第 2 年展叶时才逐渐
脱落 ,冬春干燥多风的气候使果实内的水分大量散
失 ,不利于种子向幼苗的转化;7 ~ 8 月的伏旱正处
于猬实生长旺盛 、水分需求高峰期 ,长时间的干旱
及高温天气不利于猬实的生长发育;且易引发大量
的病虫害 ,危害叶 、花和果 ,尤其是对花果的危害将
直接降低猬实的有性生殖能力。
3 .2  有性生殖受阻 ,无性繁殖作用有限
3 个分布区 1 1 个样地的调查发现猬实更新幼
苗少 ,没有实生苗 ,都为根蘖苗。这说明猬实有性
生殖过程存在障碍 ,自然条件下主要靠无性繁殖拓
展种群。而无性繁殖对种群的拓展作用极其有限 ,
且会因个体间的基因交流不足而形成自然衰退。
3 .3  人为干扰和破坏
主要体现在放牧和旅游带来的破坏。放牧过
程中牲畜直接取食猬实的叶 、花和幼苗;旅游活动
带来的人为破坏以华山最为突出 , 2 0 0 3 年补充调
查时发现 2 0 0 2 年布设的 4 个样地已被新设的服务
设施取代;另外猬实花果期为 5 ~ 9 月 ,此时正处于
华山旅游旺季 ,花果易为游人采摘 。
3 .4  群落稳定性差
多样性和稳定性的关系是上世纪 3 0 年代以来
生态学者所关注的焦点问题之一[ 9 ] 。多样性导致
复杂性 ,复杂性导致稳定性的假说应该是可以成立
7
猬实植物群落外貌和物种多样性的研究 总第 1 3 4 期
的[ 9 , 1 0 ] 。一般认为顶极群落是稳定的 、可自我维持
的植物群落[ 1 1] 。本次研究表明猬实所处群落为旱
生的灌丛或疏林带 ,群落组成简单 ,乔木层物种稀
少或无 ,物种多样性较低。因此 ,可以推断猬实所
处群落处于演替的初级阶段 ,稳定性较差 ,对干扰
的抵抗力和干扰后的恢复力较弱 ,不利于猬实种群
的拓展。
参考文献
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选对品种 培育大苗 生产规范
苗木生产不能再以量多取胜
  随着城市园林绿化的快速发展 ,对苗木的要求
也在不断变化。不再采取原来的苗海战术 ,而是要
求绿化整齐美观 ,见效快 ,这就要求苗木生产者在
品种选择时提高要求 ,并加强苗木种植的规范化管
理。
正确选择品种 不盲目跟风:苗木生产者应进
行充分的市场调查。在没有把握的情况下 ,要根据
当地苗木的大客户需要的品种确定育苗种类 ,以常
规树种为主 ,稀有树种为辅 ,但也要保持自身特色 。
以大规格苗木为主:过去各类苗圃绝大多数以
生产中小规格苗为主 ,以数量求生存。但随着市场
需求提高 ,出现了多数大规格苗供不应求 、部分中
小苗滞销的现象。所以今后苗木除生产部分花灌
木外 ,应以生产大规格苗木为主 ,中小苗为辅 。如
法桐 、垂柳 、白蜡 、合欢 、香樟等多数乔木树种(行道
树)胸径要在 8 cm 以上或更大 ,红叶李 、樱花 、木
瓜 、大叶女贞 、枇杷等小乔木胸径也要在 6 cm 以
上 ,并注意提高主干高度;紫薇 、紫荆 、石楠等原来
作为灌木丛状或球状培育的树种可培育成主干高
1.5 m 以上 、直径 4.0 cm 以上的小乔木;大叶黄
杨 、火棘 、海桐等可修剪培育成冠 1.0 m 以上的大
球等 。这些规格苗木在中长期内会有市场 ,效益也
会很好。
树形优美 整齐一致:在生产中 ,大多数苗圃
的弊端是育苗密度过大 、管理较差 ,降低了苗木的
商品价值 。而现在大多数绿化项目对苗木要求都
比较高 ,既要大规格 ,又要求主干直 ,树冠圆满 ,整
齐一致。所以应该提高苗圃的综合经营管理水平 ,
密度适宜 ,合理修剪 ,使同一苗圃的苗木达到整齐
一致 ,提高出圃率。
(湖北省林科院林业科技信息所摘编)
8