全 文 ：突脉青冈天然林物种多样性及其多度的 Weibull分布
盖新敏
(福建省宁德市林业局 ,福建 宁德　352100)
　　摘要:运用群落物种多样性分析方法对福建省宁德市支提山突脉青冈天然林的物种数量特征进行了研究 , 结果表
明:群落物种多样性指数和均匀度值均较大 ,群落结构复杂 ,物种丰富 , 群落物种多度分布符合Weibull分布。研究结果
为保护该地域森林植被提供了理论依据。
　　关键词:物种多样性;Weibull分布;支提山;突脉青冈
　　中图分类号:Q 145 +.2　　　　　文献标识码:A　　　　　　文章编号:1003-4315(2005)05-0646-04
Species diversi ty and abundance Weibull dist ribution of
Cyclobalanopsis Elevaticostata natural fo rests
GAI Xin-min
(Ningde Fore st ry Bureau o f Fujian , Fujian , Ningde 352100 , China)
　　Abstract:The quantitative characterist ics o f Cyclobalanopsis elevaticostata natural fo rests in Zhi ti
mountains w ere studied by means of communi ty species diversity analy sis.The results show ed that the
value o f community species diversi ty exponential and evenne ss w ere al l high;the community has a comple x
st ructure and abundant species;communi ty species abundance dist ributed in accord w ith Weibull dist ribu-
tion.The study pro vided theo ret ical foundation fo r management and pro tection of Cyclobalanopsis elevat-
icostata natural forests.
　　Key words:species dive rsity ;Weibull distribution;Zhit i mountains;Cyclobalanopsis elevat icostata
　　突脉青冈(Cyclobalanopsis elevat icostata)是壳斗科常绿阔叶乔木 ,是亚热带珍稀树种之一 ,既是优良
的用材树种也是理想的维护地力的阔叶树种 ,是我国南方亚热带常绿阔叶林中稀有的群落类型 。突脉青冈
自然分布范围较小 ,但在福建省宁德市支提山却分布有近 200 hm2以珍稀植物突脉青冈占优势的林分 ,全
国罕见。虽然近几年来 ,偶见突脉青冈的研究 ,但是对该天然群落中的生物多样性及其物种多度分布的研
究尚属空白[ 1 , 2] 。
　　生物多样性包括遗传多样性 、物种多样性和生态多样性。遗传多样性是改良生物品质的源泉 ,物种多
样性是人类生存和发展的基础 ,生态多样性是物种 、遗传多样性的保证 。群落的物种多样性研究能够揭示
群落组织水平的生态学特征。物种多样性是物种丰富度和分布均匀性的综合反映 ,体现了群落结构类型 、
组织水平 、发展阶段 、稳定程度和生境差异[ 3 ～ 9] 。同时 ,对物种多度分布进行测定可以反映群落及其环境的
现状。因此 ,对宁德市支提山常绿阔叶林森林群落的多样性及期多度进行了研究 ,探讨了该地域森林群落
的结构 、稳定性及演化趋势 ,以期能为支提山物种多样性的保护 、开发和利用提供参考[ 10 ～ 13] 。
作者简介:盖新敏(1963-),男 ,山东东营人 ,福建省宁德市林业局高级工程师 ,主要从事森林资源培育和森林生态学研究。
收稿日期:2005-03-11
2005 年 10月
第 5 期 646～ 649
甘　肃　农　业　大　学　学　报
JOURNA L OF GANSU AGRICU LT URAL UNIVERSITY
第 4 0 卷
双 月 刊
DOI :10.13432/j.cnki.jgsau.2005.05.015
1　研究区概况
　　福建省宁德市支提山位于宁德市蕉城区霍童镇南侧(鹫峰山脉中段东麓),E 119°22′,N 26°48′是我国
著名的道教胜地 。距离蕉城市区约 40 km ,支提山主峰海拔高 1 139.4 m ,属亚热带海洋性气候 。该地域年
平均气温 18.1 ～ 18.8 ℃,年均降水量 1 750 ～ 1 800 mm ,降水日数约 200 d ,年日照 1 450 ～ 1 500 h ,无霜期
日数约 290 d。土壤为山地黄壤 ,母岩为花岗岩。土壤腐殖质较丰富 ,水肥条件较好。突脉青冈常年浓绿 ,
冠幅十分庞大 ,树形优美通直 ,林相整齐 。支提山植物种类丰富 ,群落类型多样 ,主要植物群落类型有中亚
热带阔叶林 、中亚热带针叶林 、亚热带针阔混交林 、竹林等。
2　调查方法
　　根据常规的植物群落学研究的取样技术 ,于 2004年 11月在宁德支提山选取 6块不同地理位置 、土壤
状况以及群落组成类型的典型样地 ,测定每块样地海拔 、坡向 、坡位 、坡度 、土壤条件和群落类型等生态因子
见表 1。各样地面积 20 m×20 m 。在各样地内分别采用相邻格子法布置 5 m×5 m 小样方 ,每个样地共 16
个小样方 ,对每个小样方进行每木检尺 ,记录样方内所有个体的种名 、树高 、胸径 、冠幅 、枝下高(起测径阶≥
4 cm)和各树种的调查密度 、盖度 、以及胸径 4cm 以下的幼苗 、幼树的株数。
表 1　突脉青冈天然林群落生境概况
Tab1　The environmental situation o f communities in C.elevaticostata na tural fo rests
样地号 海拔(m) 坡向 坡位 坡度 群落类型 林下植被 人为活动 郁闭度
1 820 S 中 20° ① 少 频繁 0.8
2 805 E 中 22° ② 中 频繁 0.8
3 815 S 下 11° ③ 中 较频繁 0.7
4 755 W 平 3° ④ 多 不频繁 0.6
5 780 NW 下 12° ⑤ 中 较频繁 0.8
6 720 SW 中 31° ⑥ 少 频繁 0.7
　注:　①少叶黄杞(Eng lhard tia fenzel ii)+突脉青冈(Cycloba lanopsis elevat icostata)+细柄阿丁枫(Al ting ia gracipes);②杜英(E laeo-
carpus d ecip iens)+罗浮栲(Castanopsis f abr i);③突脉青冈(Cyclobalanopsis elevat icostata)+罗浮栲(Castanopsis f abr i)+羊舌树;④突脉
青冈(Cyclobalanop sis elevat icostata)+白楠(Phoebe neuran tha)+杜英(E laeocarp us decipiens);⑤突脉青冈(Cyclobalanop sis eleva ticosta-
ta)+米槠(Castanopsis car lesi i)+罗浮栲(Castanop sis fabr i);⑥突脉青冈(Cycloba lanop sis elevat icostata)+少叶黄杞(Eng lh ard tia f enze-
l ii)+甜槠(Castanopsis eyrei)
3　测定方法
3.1　物种丰富度
　　Margale f(1958)和 Menhinick(1964)等提出了许多指数以测定独立于样本规模的物种丰富度 ,本文选
用以下两个丰富度指数。
　　Margale f(1958)指数:R1 =S-1
ln(N) (1)
　　Menhinck(1964)指数:R2 = S
N
(2)
　　其中:S 为群落中物种的总数即丰富度;N 为观察到的个体总数(随样本规律的增大而增加)。
3.2　物种多样性
　　选用目前应用最为广泛的 Shannon指数 H ,Simpson指数 D′以及 Melntoch(1967)指数 D ,对宁德市
支提山突脉青冈天然林群落物种多样性进行定量测定 。
　　H=-∑S
i=1P i lnPi (3)
647第 5 期　　　　　　　　　　　盖新敏:突脉青冈天然林物种多样性及其多度的 Weibull分布　　　　　　　　　　　　
　　式中:P i是第 i 种的个体数n i ,占个体数 N 的比例 ,即 P i =n i/ N;ni是第 i 种的个体数;N 为所有种的
总个体数 。该指数假定个体样本从无穷大的种群中随机取得 ,同时所有的物种都在样本中出现。
　　D′=N(N-1)/ ∑S
i =1(n i-1)n i (4)
　　D =(N-U)/(N- N)　　(U =(∑S
i =1n
2
i)12) (5)
3.3　群落均匀度
　　均匀度系指样地中各个种的多度的均匀程度 ,即每个种个体数间的差异。其计算通常用观察多样性和
最高多样性的比值表示 ,最高多样性即所有种的多度都相等时的多样性 ,据此可导出均匀度的计算公式:
　　Shannon均匀度 J s=H / lnS (6)
　　Simpson均匀度 E=N(N/S-1)∑S
i=1ni(ni -1)
(7)
　　Mclntoch均匀度 Ds =(N-U)
N-N/ S 　　(U=(∑
S
i=1n
2
i)12) (8)
　　式中:S 为物种数目;N 为所有物种的总个体数;n i为第 i 种的个体数 。
3.4　群落物种多度的威布尔分布(Weibull dist ribut ion)
　　f(x)=
0　　　　　　　　　　　　　　　x≤0
c
b
(x -a
b
)c-1exp{-(x-a
b
)c} x>0
　　式中:c一般取值为 1 ～ 3.6。当 c<1时 ,为倒 J 型分布;c=1时 ,为指数分布;c=2时 ,为 x 2分布;c=3
时 ,近似正态分布;c※∞时 ,变为单点分布;a为位置参数 ,b为比度参数 , c为形状参数。
4　结果与分析
　　根据 6个调查样地的调查资料 ,应用上述对 6个样地的多样性数量特征进行测定(见表 2)。
表 2　突脉青冈天然林群落物种的多样性
Tab 2　The species div ersity of different fo rest communities in C.elevaticostata na tur al fo rests
样地号 S N R1 R2 H D′ D J s E D s
1 8 61 0.114 8 1.024 3 1.677 1 4.388 5 0.584 4 0.806 5 0.637 4 0.788 3
2 15 60 0.280 0 2.121 3 2.237 8 7.802 5 0.720 3 0.826 4 0.568 7 0.833 7
3 10 51 0.176 5 1.400 3 2.013 3 6.967 2 0.697 2 0.874 4 0.789 6 0.876 9
4 8 45 0.155 6 1.192 6 1.280 5 2.340 4 0.395 7 0.615 8 0.341 9 0.520 8
5 15 46 0.304 3 2.211 6 2.152 1 6.017 4 0.669 4 0.794 7 0.439 4 0.769 3
6 15 67 0.209 0 1.832 5 2.263 1 7.086 5 0.692 2 0.835 7 0.513 9 0.819 2
4.1　物种丰富度分析
　　由于群落所处的环境条件不同 ,森林结构组成也有所不同 ,物种多样性也各有差异。相对较高的丰富
度 ,显示这些群落类型中包含有较多的物种个体;相对较低的丰富度 ,说明群落中的个体数量比较少。从表
2可以看出 , 5号样地的物种丰富度最大 ,1号样地的物种丰富度最小。
4.2　物种多样性分析
　　物种多样性指数值大 ,说明森林群落类型在本地区表现为由多树种组成 ,物种丰富 ,组成复杂。从表 2
可以看出 ,2号样地的物种多样性指数值最大 , 4号样地的物种多样性指数值最小。
4.3　物种均匀度分析
　　物种均匀度值大 ,说明各种类株数分布较均匀 ,优势树种不十分突出 ,并不占绝对优势。物种均匀度值
小 ,说明群落的组成以少数几个物种为主 ,说明群落分布不均匀 ,优势种较明显。从表 1 可以看出 ,3 号样
648　　　　　　　　　　　　　　甘 肃 农 业 大 学 学 报　　　　　　　　　　　　　　　　 　2005 年
地的物种均匀度值最大 , 4号样地的物种均匀度值最小。
4.4　物种多度的Weibull分布
　　从Weibull分布的结果表 3可以看出 ,6个样地除了 5号样地外 ,其余样地均符合Weibull分布。
表 3　突脉青冈天然林主要树种多度分布特征数及 x 2检验
Tab 3　Cha racterstic value s and x 2 test of species abundance distribution o f main tree species in
C.elevaticostata natural fo rests
样地号 平均值 标准差 偏度 峭度 B C Weibull分布 x2值 X0.052值
1 4.375 1.996 -5.15E-2 -1.119 4.338 1.947 4.447 9.488
2 3.429 3.736 1.339 0.109 0.801 -1.187 -50.285 16.919
3 4.0 1.927 0.958 2.952E-3 2.719 1.314 2.811 9.488
4 3.833 0.898 0.333 -1.677 0.716 -1.668 -18.964 3.841
5 4.846 2.248 -0.296 -1.247 4.871 1.949 17.959 11.071
6 5.273 1.213 0.384 -1.425 0.887 -1.391 -18.680 3.841
5　讨论
　　1)宁德市支提山突脉青冈天然阔叶林群落物种多样性分析表明:该地域群落物种丰富度指数较低 ,而
多样性指数和均匀度值均较大 ,说明森林群落结构复杂 、物种丰富 ,但是物种个体总数不大 ,这与该地域的
原生植被已被人类干扰 ,现为天然次生植被 ,现有植株个体均较大 ,小径材林木较少 ,密度不高有关 。因此 ,
作好该地区的森林管护 ,防止森林植被的破坏已迫在眉捷。
　　2)应用Weibull分布拟合物种多度分布结果表明:该地域物种多度分布符合 Weibull分布。说明用
Weibull分布模型来描述青冈天然阔叶林群落物种多度格局是可行的 。
　　3)从物种丰富度 、物种多样性 、物种均匀度分析结果来看 , 6个样地的 3种评价指标并不完全一致 ,而
且相互之间看不出存在着明显的因果关系。造成这种情况的可能原因是与该地域的人为活动较频繁 ,原生
植被已遭破坏 ,样地数量偏少有关 。因此 ,有必要做进一步的研究。
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