全 文 ：安徽农业大学学报 , 2000, 27 ( 3): 217～ 220
Journal of Anhui Ag ricultural Univ e rsity
合肥蜀山森林公园白栎林与枫香林生态学特征比较⒇
敖成齐 1, 2 , 周良骝 1
( 1. 安徽农业大学生物工程系 , 合肥 230036; 2. 中山大学生命科学学院 )
摘　要: 采用固定样地法 , 研究白栎林与枫香林的群落结构、 种的生态学特征、 种群的年龄结构 , 并比较
了两者的乔木层和灌木层的物种多样性 , 为蜀山林业管理及植物群落演替研究提供基本资料。
关键词: 蜀山 ; 白栎林 ; 枫香林 ; 生态学特征
　　中图分类号: S792. 184. 02 文献标识码: A 文章编号: 1000-2197 ( 2000) 03-0217-04
1　蜀山概况
蜀山地处暖温带和北亚热带之交 , 四季分明 , 年平均气温 15. 7℃ , 极端最高温度 41. 2℃ , 极端最低
温度- 20. 6℃ , 年降水量 969. 5mm, 蒸发量 153. 8mm , 降水量季节分布不均 , 年平均相对湿度 74%～
78% , 全年无霜期 230d。
蜀山地形起伏 , 最大坡度 30°, 最小 5°, 山体为辉长岩 , 山的西北部有玄武岩分布 , 环山分布的是老
第三纪赤色砂岩 , 土壤类型主要是黄棕壤、 黄褐土、 粗骨土、 水稻土。
2　固定样地的确定
2. 1　固定样地面积大小的确定
采用表现面积法确定枫香 (Liquidambar f ormosana )林和白栎 (Quercus f abri )林群落样地的大小 ,
表现面积是对一个特定群落类型能保证展现出该群落类型的种类组成和结构的真实特征的最小面积 , 混
交落叶林群落的表现面积是 200～ 800m2 [2 ]。蜀山生长着以落叶阔叶树为主的针阔叶混交林 , 故本研究中
的白栎林和枫香林样地面积均取 800 m2。
2. 2　固定样地的概况
白栎林样地位于蜀山南坡野生动物园上方约 100 m处 ,样地面积 800m2 ,海拔 160m ,坡向 SE10°,坡
度 10°, 群落高度约 15m。 枫香林样地位于蜀山北坡蜀山索道起始向上 120 m左侧 , 面积 800m2 , 海拔
128m , 坡向 EN 20°, 坡度 25°, 群落高度约 18m左右。
3　研究方法
3. 1　固定样地内群落生态学调查
在白栎林中用细绳拉出 20× 40 m2样地 ,先将样地分割成 8个 10× 10m2的大样方 ,再将大样方分割
成 5× 5m2的小样方 , 共 32个 , 按照曲仲湘等 [1 ]的方法调查 800m2样地中几种主要乔木不同年龄级的个
体数和所有木本植物的株数、 基径 ; 以小样方为单位 , 统计各种植物 (木本、 草本 ) 出现的样方数 ; 枫
香林的研究方法相同。
3. 2　资料处理
3. 2. 1　盖度的求法　测量一种木本植物 (乔木、 灌木 ) 在同一生活型中的所有个体的基径 , 求平均值。
据此求出基部断面积即基部盖度 , 用它来代表该种一个个体的盖度。
⒇收稿日期: 1999-12-01
作者简介: 敖成齐 ( 1968- ) , 男 , 在职博士生 , 讲师。
DOI : 10. 13610 /j . cnki . 1672 -352x . 2000. 03. 003
3. 2. 2　重要值的计算　 IV (重要值 ) = 相对多度 ( RA) + 相对频度 ( PF) + 相对盖度 ( RC)
3. 2. 3　物种多样性的计算　 A. simpson指数 Ds= 1-∑s
i= 1
Ni ( Ni - 1)
N ( N- 1)
; B. shannon-wiener指数 Dsw=
3. 3219 [ lg ( N- 1) /N (∑ Ni lgNi ) ]; A、 B两式中 , S是群落的物种数 , N是所有物种的个体总数 , Ni
是第 i个物种的个体数。 C. 物种均匀度 ; 基于 simpson指数的均匀度测定公式: Js= ( 1-∑s
i= 1
P2i ) / ( 1-
1 /S) ; 基于 shannon-wiener指数的均匀度测定公式: Jsw= (-∑s
i= 1
Pi lgPi ) /lg S[3 ]。
4　蜀山森林群落及其样地生态学特征的一般描述
蜀山地处北亚热带和暖温带之交 , 较喜温的落叶树与马尾松均能生长在同一地段上混交成林 , 构成
以落叶阔叶树为主的针阔叶混交林 , 它既不同于典型的北亚热带的地带性植被——常绿阔叶、 落叶阔叶
混交林 , 又因其季相变化不甚明显 , 有地表苔藓层和较多的藤本植物有别于典型的温带地带性植被——
落叶阔叶林 [2 ] ,是介于两者之间的一种过渡性植被 ,蜀山森林植被这一特点是由其地处北亚热带和暖温带
之交的气候条件所决定的。 白栎林和枫香林是蜀山森林两个有代表性的植物群落。
白栎林整个群落明显分为四层: 乔木层有白栎、 马尾松、 榆树等 , 马尾松植株零散在群落中 , 构成
乔木Ⅰ 层 , 乔木Ⅱ层由白栎构成 , 白栎株数多 , 呈明显优势 ; 灌木层有茅莓、 圆叶鼠李等及白栎、 榆树、
黄檀的苗木 ; 草本层种类较多 (表 1只列举其中 3种 ) , 其中间杂着榆树、 马尾松、 白栎等幼苗 , 藤本植
物南蛇藤等在林下呈草本状 ; 提灯藓呈集群分布 , 构成明显的地被物层 ; 层间植物无。枫香林群落仅分
三层: 乔木层 (仅一层 , 由枫香、 马尾松共同组成 )、 灌木层和草本层 (表 1只列其中 3种 ) , 但层间植
物较多 , 如络石、 鸡矢藤等。
表 1　白栎林和枫香林种类组成及分层现象对照
Table 1　 The species composition and layer compa rison o f Quercus f abri and Liquidambar f ormosana for ests
层次 种类 N RA F RF RC IV LF P 层次 N RA F RF RC IV LF P
乔木层 白栎 68 52. 3 81. 2 38. 2 43. 1 133. 6 mesoph Cd 枫香 75 75 84. 4 69. 2 57. 2 201. 4 megaph Cd
　 马尾松 20 15. 4 31. 2 14. 7 25. 5 55. 6 megaph Ed 马尾松 20 20 21. 9 18. 0 31. 3 69. 3 megaph Ed
　 乌桕 16 12. 3 34. 4 16. 2 11. 7 40. 2 mesoph Cd 盐肤木 5 5 15. 6 12. 8 11. 5 29. 3 microph Cd
　 构树 19 14. 6 34. 4 16. 2 10. 3 41. 1 mesoph Cd
　 黄檀 4 3. 1 18. 7 8. 8 4. 6 16. 5 mesoph Cd
　 华东椴 3 2. 3 12. 5 5. 9 4. 8 13. 0 microph Rd
灌木层 白栎 242 43. 9 31. 2 9. 3 20. 1 73. 3 mesoph Cd 枫香 293 31. 6 43. 7 9. 9 27. 6 69. 1 megaph Cd
　 紫弹朴 72 13. 1 31. 2 9. 3 8. 8 31. 2 microph Cd 菝葜 12 1. 3 31. 3 7. 1 0. 8 9. 2 nanoph Rd
　 茅莓 30 5. 4 46. 9 14. 0 7. 2 26. 6 nanoph Cd 野蔷薇 56 6. 0 100 22. 7 13. 5 42. 2 nanoph Cd
　 黄檀 61 11. 1 56. 3 16. 9 11. 0 39. 0 mesoph Cd 火棘 1 0. 1 3. 1 0. 7 0. 2 1. 0 nanoph Sg
　 圆叶鼠李 42 7. 6 28. 1 8. 4 20. 6 36. 6 nanoph Cd 紫弹朴 28 3. 0 12. 5 2. 8 9. 1 14. 9 microph Rd
　 扁担木 24 4. 4 14. 1 4. 2 4. 4 13. 0 nanoph Cd 黄连木 9 1. 0 9. 4 2. 1 0. 8 3. 9 mesoph Cd
　 野蔷薇 26 4. 7 28. 1 8. 4 18. 3 31. 4 nanoph Cd 柘 73 7. 9 43. 7 9. 9 9. 6 27. 4 microph Cd
　 榆树 39 7. 1 84. 3 25. 2 6. 4 38. 7 megaph Cd 圆叶鼠李 29 3. 1 68. 8 15. 6 4. 4 23. 1 nanoph Cd
　 乌桕 15 2. 7 14. 1 4. 3 3. 2 10. 2 mesoph Cd 白檀 347 37. 5 100 22. 7 11. 8 72. 0 nanoph Cd
　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 盐肤木 34 3. 7 15. 6 3. 5 14. 4 21. 6 microph Cd
　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 榆树 45 4. 9 12. 5 2. 8 7. 8 15. 5 megaph Cd
草木层 天名精 　 　 62. 4 　 　 　 H Cd 牛尾菜 　 　 56. 3 　 　 　 H Rd
　 紫苏 　 　 12. 5 　 　 　 Th Cd 海金沙 　 　 25. 0 　 　 　 H Cd
　 白英 　 　 12. 5 　 　 　 Th Cd 井口边草 　 　 25. 0 　 　 　 H Cd
地被层 提灯藓 　 　 9. 4 　 　 　 Ch Cd 络石 　 　 21. 9 　 　 　 Li noph Cd
　　注: N: 个体数 ; RA: 相对多度 ; F: 频度 ; RF: 相对频度 ; RC: 相对盖度 ; IV: 重要值 ; LF: 生活型 ; P: 分布
格局 ; mesoph: 中高位芽植物 ; megaph: 大高位芽植物 ; micr oph: 小高位芽植物 ; nanoph: 矮高位芽植物 ; Ch: 地上芽
植物 ; H: 地面芽植物 ; Th: 一年生植物 ; Linoph: 藤本高位芽植物 ; Rd: 随机分布 ; Ed: 均匀分布 ; Cd: 集群分布 ; Sg:
单株生长。
5　种群的年龄结构与分析
按照曲仲湘等 [1 ]的方法将植物分为 5级 , 即Ⅰ级幼苗: 高度在 33 cm以下 ; Ⅱ级苗木: 高度在 33 cm
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以上 , 胸径不足 2. 5 cm; Ⅲ级幼树: 胸径 2. 5～ 7. 5cm; Ⅳ级立木: 胸径 7. 5～ 22. 5 cm; V级大树: 胸
径> 22. 5 cm。调查白栎林 4种、 枫香林 4种乔木的种群年龄结构 , 并绘制种群年龄结构图 (图 1)。先锋
树种马尾松在白栎林和枫香林中的种群年龄结构呈典型的倒金字塔形 , 为衰退形种群。这是因为马尾松
是强阳性树种 , 其幼苗在林下成活率极低。位于阴坡的枫香林样地中马尾松Ⅰ 、 Ⅱ、 Ⅲ级个体均未发现 ,
位于阳坡的白栎林由于光照足、 郁闭度小、 林窗大等原因 , 林下有各龄级幼苗存在 , 但数量少 , 表明马
尾松的天然更新仍然困难 ; 榆树在白栎林和枫香林中均为增长型种群 , 种群年龄结构呈金字塔形 , 但由
于其对光的竞争力不如强阳性速生树种白栎和枫香 ,尽管植株较多 ,发展成群落优势种的可能仍较小 ;黄
连木虽属于增长型种群 , 但由于植株极少 , 短期内不可能成为群落中的优势植物 ; 黄檀的种群年龄结构
呈金字塔形 , 植株较多 , 但主要是幼龄个体 , 且大部分是从残存的粗大树桩上萌生出来的枝条 , 这既表
明黄檀曾经是群落中的优势种 , 也预示着在没有人为因素的影响下其再度成为优势种的可能 ; 在多年人
为破坏的森林里 , 白栎常呈灌木状 , 种群年龄结构分析结果表明 , 蜀山白栎林中白栎各年龄级个体均很
多 , 种群结构稳定 , 这既说明白栎种群人为破坏少 , 也说明其优势种的地位将会保持相当一段时间 ; 枫
香的个体数也很多 , 种群结构与发展趋势与白栎基本相同。
图 1　几种乔木的种群年龄结构
Figure 1　 The population age st ructure o f some tr ees inQuercus f abri and L iquidambar f ormosana fo rests
21927卷 3期 敖成齐等　合肥蜀山森林公园白栎林与枫香林生态学特征比较
表 2　白栎林与枫香林木本植物的物种多样性比较
Table 2　 The comparison o f species div er sity o f tr ees and scrubs inQuercus f abri and L iqui dambar f ormosana fo rests
群落类型 层次 物种数 总个体数 Ds Dsw Js Jsw
白栎林 乔木层 6 130 0. 670 1. 963 0. 931 0. 508
　 灌木层 9 551 0. 761 2. 585 0. 567 0. 650
枫香林 乔木层 3 100 0. 399 0. 993 0. 407 0. 457
　 灌木层 11 927 0. 744 2. 442 0. 487 0. 616
6　白栎林与枫香林的生物多样性
白栎林与枫香林的木本植物生物多样性统计结果列于表 2。从表 2中可以看出 ,白栎林乔木层的种数
和总个体数分别大于枫香林乔木层的种数和总个体数 , 其物种多样性指数和均匀度均大于后者。枫香林
的灌木层的种数和总个体数均大于白栎林的灌木层 , 但其物种多样性指数和均匀度都小于后者 , 此种现
象与常规不符 , 原因是 , 尽管枫香林灌木层物种数多 , 总个体数多 , 但各物种的个体数差别很大 (表 1) ,
群落相对不均匀 , 所以其多样性较低。
致谢: 本研究的调查工作得到安徽农业大学林学系岳祥华、 李伟同学的协助。
参考文献:
[ 1] 　曲仲湘 , 文振旺 , 朱克贵 . 南京灵谷寺森林现况的分析 [ J] . 植物学报 , 1952, ( 1): 18～ 49
[ 2] 　王伯荪 . 植物群落学 [M ] . 北京: 高等教育出版社 , 1987, 22～ 23, 306
[ 3] 　马克平 , 刘玉明 . 生物多样性的测度方法 [ J] . 生物多样性 , 1994, 2 ( 4): 231～ 239
Ecological Characteristics Comparison of Quercus f abri Fores t
to Liquidambar f ormosana Forest in Shushan Fo rest Park in Hefei
AO Cheng-qi
1, 2 , ZHOU Liang-liu
1
( 1. Depa rtment o f Bio logical Engineering , Anhui Ag ricultural Univ ersity, Hefei 230036;
2. Co lleg e o f Life Sciences, Zhongshan Univ ersity ) )
Abstract: In this article, fix ed plo ts w ere adopted to investiga te the communty st ructure, ecological
cha racteristics of species and the popula tion age st ructure of Quercus f abri and Liquidambar f ormosana
fo rests. The compa rison o f species div ersity of t rees and scrubs in these tw o plo ts w as also giv en. All
these could provide the basic materials for fo rest administration and phytocommuity succession study in
Shushan fo rest park.
Key words: Shushan mount; Quercus f abri forest; Liquidambar f ormosana fo rest; ecological
cha racteristics
220 安 徽 农 业 大 学 学 报 2000年