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山西霍山毛榛群落区系特征及分布格局的研究



全 文 :收稿日期:2011-12-24
基金项目:山西省留学基金项目资助(20081073).
作者简介:程永生(1981—) ,男,山西岚县人,山西师范大学生命科学学院硕士研究生,主要从事植物生态学方面的研究.
通讯作者:毕润成(1955—) ,男,山西寿阳人,山西师范大学生命科学学院教授,硕士生导师,主要从事植物生态学方面的
研究.
山西师范大学学报(自然科学版)
第 26 卷第 1 期 Journal of Shanxi Normal University Vol. 26 No. 1
2012 年 3 月 Natural Science Edition Mar. 2012
文章编号:1009-4490(2012)01-0071-04
山西霍山毛榛群落区系特征及分布格局的研究
程永生,苗艳明,毕润成*
(山西师范大学生命科学学院,山西 临汾 041004)
摘 要:采用样方法对山西霍山七里峪毛榛群落进行调查,共设置样方 130 个,样地总面积 1 600 m2 .分
析了毛榛群落的种类组成、区系特点、群落外貌、分布格局等群落学特征.结果表明:毛榛群落物种丰富
度较高;区系以北温带分布为主;优势种主要为集群分布.
关键词:毛榛群落;区系;分布格局
中图分类号:Q945 文献标识码:A
毛榛(Corylus mandshurica) ,为桦木科(Betulaceae)榛属(Corylus)落叶灌木[1]. 广布于东北、山西、河
北、山东、陕西、甘肃等省区,远东、朝鲜,日本也常见[2].毛榛是耐阴的中生灌木,习见于温带、暖温带的山
地森林带,且耐阴,多散生于林中和林缘以及阴坡[3]. 毛榛嫩叶可做饲料,毛榛果仁可做糕点,熬制榛乳,
榛脂是营养药品,种子含油 50% ~ 60%,可榨油供食用.种仁入药,有调中、开胃、明目的功效.木材坚硬、
耐腐,可做伞柄、手杖等[4].因此,毛榛是一种具有重要经济价值的植物,开发前景广阔.
目前国内外在毛榛果实的实用价值以及毛榛植株的生理特性等方面有较为广泛的研究,人们更多的
把注意力集中在毛榛的市场经济效益上,对于毛榛群落的生态学报导却甚少.本文对分布在霍山七里峪的
毛榛群落的结构、种类组成、区系特点、群落外貌、垂直结构及其分布格局等进行研究,旨在查明毛榛灌丛
的群落学特征,为进一步研究毛榛灌丛提供基础资料,同时为毛榛资源的保护和合理开发利用提供参考.
1 研究地区和研究方法
1. 1 自然环境概况
调查区位于太岳山国家森林公园西部的七里峪林场中部,地理坐标为 N36°21 ~ 36°45;E111°40 ~
112°21,面积 2 039. 3 公顷,核心区 1 117. 9 公顷[5],本区属暖温带大陆性气候,水热条件较好,年平均气
温在 9. 3 ℃ ~12. 3 ℃ .无霜期 120 d ~ 140 d,年日照约为 2 600 h,年降水量 500 mm ~700 mm,其中 7 月、8
月、9 月的降水量占全年降水量的 65%,土壤以褐土为主.
本区属暖温带夏绿林区,地带性植被是落叶阔叶林,垂直分布明显可划分为 5 个带,沿海拔上升依次
为灌草丛及农田带(800 m ~1 000 m) ,低中山针叶林带(1 000 m ~1 300 m) ,针叶阔叶混交林带(1 300 m
~ 2 000 m) ,落叶阔叶林带(1 400 m ~2 150 m) ,山地矮林和草甸带(2 000 m ~2 354 m).由于长期干扰破
坏,原生植被已不复存在,现状植被为天然或人工次生类型[5 ~ 7].
1. 2 研究方法
1. 2. 1 样地设计与调查
在七里峪林区,采用样方法对毛榛群落进行群落学调查[8 ~ 10],灌丛为 5 m × 5 m,草本群落为 1 m × 1
m,分别统计高度、株(丛)数和盖度等[9 ~ 21];共做灌丛样方 80 个,草本样方 320 个,同时记录海拔、坡度、坡
向等环境指标.
1. 2. 2 数据分析
按吴征镒《中国种子植物属的分布区类型》划分方案分析属的分布类型及其区系组成[22,23];用方差
V / X均值法(V方差,X均值)分析群落中主要种群的分布格局,实测与预测的偏离程度用 t 检验. 具体计
算公式如下:IV = RH + RC2 ,V =
1
N - 1[Σ
n
i = 1
Xi2 - (Σ
n
i = 1
Xi)/N],X = 1NΣ
n
i = 1
Xi,t = (V /X - 1)/ 2N -槡 1
式中,N为样方数,N - 1为自由度,Xi为第 i样方内个体的株数.若 V / X = 1 则为随机分布,V / X > 1为集
群分布,V / X < 1 为均匀分布.
| t |≤ tn-10. 05 时为随机分布,否则为集群分布或均匀分布
[24 ~ 27].
利用 Microsoft Excel和 SPSS软件,进行统计分析.
2 结果分析
2. 1 区系分析
2. 1. 1 毛榛群落的科属组成
种类组成是植物群落最基本的特征之一,是群落形成的基础.据样方调查(表 1) ,毛榛灌丛共出现种
子植物 94 种,分属于 40 科 86 属,区系中乔木层 9 种,灌木层 24 种,草本层 59 种,层间植物 2 种(表 2) ,其
中最多的是蔷薇科(13 属)、菊科(8 属) ,其次是毛
茛科(5 属)、百合科(4 属) ,以上四科(包含 4 属以
上的科)中的属合计占总属 34. 88% .另外,唇形科、
忍冬科、木犀科、豆科、景天科、伞形科各包括 3 属,
胡颓子科、十字花科、茜草科、虎耳草科、禾本科、莎
草科、松科和木贼科各包括 2 属,藤黄科、五加科、大
戟科、堇菜科、卫矛科、葡萄科、桦木科、槭树科、胡桃
科、山茱萸科、壳斗科、杨柳科、防己科、藜科、车前
科、石竹科、柳叶菜科、薯蓣科、萝藦科、天南星科、罂
粟科、铁线蕨科等均包括 1 属,这 36 科(含 3 属以下
的科)中的属合计占总属 65. 12%[28,29].
表 1 霍山毛榛群落的科、属统计
Tab. 1 Statistics of family,genus of Corylus
mandshurica community in Huoshan Mt
类 群

科数 %

属数 %
蕨类植物 2 5. 00 3 3. 49
裸子植物 1 2. 50 2 2. 33
单子叶植物 6 15. 00 11 12. 79
双子叶植物 31 77. 50 70 81. 40
合计 40 100 86 100
2. 1. 2 毛榛群落的区系特征
根据《吴征镒对中国种子植物属的分布区类型划分方案》,对组成毛榛群落的种子植物区系地理成分
分析,结果表明,北温带分布类型所占比例最大,共 32 个属,占 37. 21%,如:榛属、蔷薇属、槭树属、龙牙草
属、绣线菊属、蒿属等.世界分布类型有 12 属,如羊胡子草属、鼠尾草属、木贼属等,占 13. 95%;北温带和
南温带(全温带)间断类型有 9 属,占 10. 47%,如接骨木属、唐松草属、景天属等;旧世界温带类型有 8 属,
占 9. 32%,如天门冬属、筋骨草属等;东亚和北美洲间断类型有 5 属,占 5. 48%,如胡枝子属、蝙蝠葛属等;
温带亚洲分布类型有 4 属,占 4. 65%,如白鹃梅属、马兰属等;泛热带类型有 4 属,占 4. 65%,如泽兰属、南
蛇藤属等;热带亚洲至热带非洲类型 3 属,占 3. 49%,如荩草属等;地中海区、西亚和东亚间断类型 2 属,
占 2. 33%;热带亚洲(印度-马来西亚) ,欧亚和南美洲温带间断,东亚和墨西哥间断,欧亚和南非洲(有时
也在大洋洲)间断,东亚(东喜马拉雅-日本) ,中国-喜马拉雅,中国-日本,以上七种类型各占 1 属,仅占
1. 16% .属的分布类型以北温带分布最多,这与本地实际气候是相吻合的,表明毛榛群落具有北温带分布
性质[30].
2. 2 毛榛群落的空间分布格局
根据重要值计算可知,毛榛群落的灌木层中,毛榛种群重要值最大(85. 63) ,占绝对优势,其次是山核
桃(26. 98)、辽东栎(20. 77)、土庄绣线菊(20. 07)、美丽胡枝子(17. 49)和红瑞木(13. 37)等种类.毛榛林
·27· 山西师范大学学报(自然科学版) 2012 年
下的草本层中,铁杆蒿(42. 14)重要值最大,占绝对优势.其次是荩草(22. 19)、羊胡子草(15. 83)、唐松草
(13. 84)、兔儿伞(11. 43)、花菱草(10. 55)等.
种群及群落空间分布格局是植物群落中植物与其生境之间以及植物个体之间长期相互作用的结果,
既反映植物对环境资源的利用与适应关系,也反映植物生物学特性及更新、竞争等种内、种间关系,是种群
基本数量特征之一[31].本文选择毛榛群落中重要值较大的物种进行空间分布格局分析,分别选择 5 种木
本植物和 4 种草本植物(表 3).
表 2 霍山毛榛群落的种统计
Tab. 2 Species of statistics Corylus mandshurica community in Huoshan Mt
类 群
乔木
种数 %
灌木
种数 %
草本
种数 %
藤本
种数 %
合计
种数 %
蕨类植物 0 0 0 0 3 5. 08 0 0 3 3. 19
裸子植物 2 22. 22 0 0 0 0 0 0 2 2. 13
单子叶植物 0 0 0 0 11 18. 64 1 50 12 12. 77
双子叶植物 7 77. 78 24 100 45 76. 27 1 50 77 81. 94
合计 9 100 24 100 59 100 2 100 94 100
表 3 毛榛群落中种群的方差 / 均值
Tab. 3 V / X of population of Corylus mandshurica community
毛榛 山核桃 辽东栎 土庄绣线菊 美丽胡枝子 铁杆蒿 荩草 羊胡子草 唐松草
X 2. 800 0. 600 0. 925 0. 675 2. 25 5. 200 2. 513 1. 384 2. 85
V 4. 087 1. 323 0. 840 1. 276 3. 497 35. 900 2. 513 1. 384 14. 917
V / X 1. 460 2. 205 0. 909 1. 891 1. 554 6. 905 1. 675 7. 909 5. 234
t 2. 031 5. 323 - 0. 404 3. 935 2. 448 26. 08 2. 981 4. 010 18. 700
C C U C C C C C C
C:集群分布:U:随机分布. C:clumped distribution. U:Random distribution.
毛榛(Corylus mandshurica) ;山核桃(Carya cathayensis) ;辽东栎(Quercus wutaishanica) ;土庄绣线菊 (Spiraea pubescens) ;
美丽胡枝子(Lespedeza formosa ) ;铁杆蒿(Artenisia gmelinii) ;荩草(Arthraxon hispidus) ;羊胡子草(Carex filipes) ;唐松草
(Thalictrum petaloidum).
依据方差 /均值法来分析毛榛群落中种群的空间分布格局.结果表明:毛榛种群的 V / X > 1,属于集
群型分布,这和毛榛的丛生生长特点是一致的. 另外,该地区的其他一些优势种群,除辽东栎为随机分布
外,其余也均为集群型分布[32].
3 结论
从种类组成看,样方中共出现了 94 种植物隶属于 40 科 86 属,草本 59 种,灌木 24 种,乔木 9 种,藤本
2 种.从区系组成看,北温带分布的种类占优势,决定了该植物区系的性质.从群落的垂直结构来看,可分
为乔木层、灌木层、草本层和地被层.从重要值计算结果看,乔木层中重要值最大的是山核桃和辽东栎,它
们是乔木层中的优势种;灌木层中毛榛的重要值最大,其次为土庄绣线菊、美丽胡枝子,它们是灌木层的优
势种或建群种;草本层重要值最大的是铁杆蒿、荩草和羊胡子草,它们是草本层中的优势种.从空间分布格
局看,毛榛种群呈集群分布,其他种群的空间分布,除辽东栎为随机分布外,其余也多为集群分布.
毛榛种群的空间分布格局受毛榛种群本身的生物学特性,如成熟程度和更新方式,影响较大,毛榛多
散生于林中和近林的林缘,或分布于山地阴坡,偶尔也在森林被破坏后的阴山坡形成小面积的单优势群
落,由于对光照等空间生态位的竞争,毛榛种群形成群聚,种群的空间分布格局多表现为集群分布.毛榛灌
丛是落叶阔叶林被砍伐后而生长起来的一种次生植被类型,是植被演替的过渡类型.此外,区系成分以北
温带分布为主的毛榛多为耐阴的中生灌木,习见于山地森林带,较耐阴,所以毛榛是森林植被恢复中作为
人工林下灌木的良好树种,对于改善人工林生物多样性和水土保持、水源涵养具有重要意义.因此,充分认
·37·第 1 期 程永生 苗艳明 毕润成:山西霍山毛榛群落区系特征及分布格局的研究
识毛榛群落的群落特征,加强毛榛灌丛的保护和管理,对改善区域土层结构,减轻水土流失,促进植被恢复
具有重要作用.
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Study on Community Floristic Characteristics and Distribution Pattern of
Corylus Mandshurica Community in Huoshan Mountain of Shanxi Province
CHENG Yong-sheng,MIAO Yan-ming,BI Run-cheng
(School of Life Science,Shanxi Normal University,Linfen 041004,Shanxi,China)
Abstract:Using sampling method,the Corylus mandshurica community at Qiliyu farm in Huoshan Mountain of Shanxi was in-
vestigated. The field data,contains 130 samples,and the total areas are about 1 600 m2 . The community characterstics such as spe-
cific composition,flora feature,community physiognomy and distribution pattern were analyzed. The result shows that species in
Corylus mandshurica community are rich;most of them is of North Temperate,The main populations tend to be clumped distribu-
tion.
Key words:Corylus mandshurica community;floristic;distribution pattern
·47· 山西师范大学学报(自然科学版) 2012 年