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广西江南油杉天然林种群分布特征



全 文 :文章编号: 1006 - 1126 - 2016 ( 3) - 0322 - 06
广西江南油杉天然林种群分布特征
收稿日期:
基金项目: 国家林业公益性行业科研专项 ( 201304108) ; 广西林业科技项目 ( 桂林科字 [2014] 第 05 号) ; 广西十百千第二层次人选专项
资金项目
第一作者: 姜 英 ( 1985—) ,女,工程师,主要从事森林培育研究。
通讯作者: 蒋 燚 ( 1968—) ,男,博士,教授级高级工程师,主要研究方向: 森林培育和森林生态。
姜 英,蒋 燚,黄荣林,刘 菲,刘雄盛
( 广西壮族自治区林业科学研究院 广西优质用材林资源培育重点实验室
国家林业局中南速生材繁育重点实验室,南宁 530002)
摘 要: 通过对江南油杉 ( Keteleeria cyclolepispis) 天然林群落植物种类组成和垂直结构进行调查研究。结果表
明: 在 18 个江南油杉天然林样地中,群落植物种类组成共有 34 科 50 属 56 种,优势科为壳斗科 ( Fagaceae) 、
大戟科 ( Euphorbiaceae) 、松科 ( Pinaceae) 、山茶科 ( Theaceae) 、樟科 ( Lauraceae) 等。群落类型主要有江南
油杉 +乔木 +灌木 +草本和江南油杉 +灌木 +草本 2 个类型。云贵高原的南缘部分和都阳山山脉是广西江南油
杉天然林最为集中的分布区。广西江南油杉天然林以散生或零星分布为主。
关键词: 江南油杉; 天然林; 群落结构
中图分类号: S791. 15 文献标识码: A
Distribution Characteristics of Keteleeria cyclolepispis
Natural Forest Community in Guangxi
JIANG Ying,JIANG Yi,HUANG Rong-lin,LIU Fei,LIU Xiong-sheng
( Guangxi Forestry Research Institute,Key Laboratory of Central South Fast - growing
Timber Cultivation of Forestry Ministry of China,Guangxi Key Laboratory of Superior
Timber Trees Resource Cultivation,Nanning 530002,China)
Abstract: Study on the plant species composition of the natural forest community of Keteleeria cyclolepis-
pis and the corresponding vertical structure was conducted. The results revealed that within the 18 sample
plots selected,plant types of the natural forest community of Keteleeria cyclolepispis consisted of a total of
56 species,50 genera,34 families,in which the dominant plant families were Fagaceae,Euphorbiaceae,
Pinaceae,Theaceae,Lauraceae etc. Two major communities of Keteleeria cyclolepispis with arbor,
shrubs,herbs type and Keteleeria cyclolepispis with shrubs,herbs type were discovered. The south margin
of Yungui Plateau and the Duyang mountain were found to be the most concentrated distribution zones for
Keteleeria cyclolepispis in Guangxi. The sporadic and scattered distribution of Keteleeria cyclolepispis was
discovered in Guangxi.
Key words: Keteleeria cyclolepispis; natural forest; community structure
第 45 卷 第 3 期 广 西 林 业 科 学 Vol. 45 No. 3
2016 年 9 月 Guangxi Forestry Science Sep. 2016
江南油杉 ( Keteleeria cyclolepis) 是松科 ( Pina-
ceae) 油杉属 ( Keteleeria) 常绿大乔木,具有材质
优良,是一种很有价值的用材树种和园林绿化观
赏树种[1]。主要分布在广西、福建、浙江、江西、
广东、湖南、贵州、云南等地[2],江南油杉由于
生物学和生态学特性的独特性,以及人为采伐破
坏的影响,使得目前江南油杉物种已经处于渐危
的状态[3],广西已将江南油杉列入珍贵树种发展
规划 ( 2011 ~ 2020 年) 。
目前对江南油杉的研究集中于种群分布规
律[1]、结构特征[3 - 4]、容器育苗基质筛选[5]、营
养袋培育技术[6]、植物种群竞争[7]、人工林冠幅
与胸径相关性研究及应用[8]、生长规律和生物
量[9]、引种造林试验[10]等方面。对江南油杉天然
林分布进行调查研究有助于今后开展对其种子的
采集与繁育工作,为今后江南油杉的育种与人工
林营建具有重要意义。
1 研究地自然概况与调查方法
1. 1 江南油杉天然林种群自然概况
江南油杉天然林种群分布点分别为金秀县金
秀林场和三角乡三角村、恭城县杨溪村朝川屯和
恭城镇洞尾村及三江乡松木寨、隆林县沙梨镇岩
偿村七重屯和平朝屯及平班乡委陇村金钟山林场、
凌云县玉洪乡那力屯泗城镇上蒙村及伶站乡伶站
林场、乐业县雅长林场、天峨县更新乡安亭村及
龙滩水库、田林乐里乡新建村、凤山县金牙乡金
庄村、南丹县山口林场。具体分布点自然概况如
表 1。
表 1 江南油杉天然林种群分布状况表
Tab. 1 The population distribution of the Keteleeria cyclolepispis natural forest community
序号 分布地点 海拔 群落状况
1 金秀县 金秀林场 520 零星分布,与马尾松、杉木、钩栗、荷木等混交
2 三角乡三角村 390 零星分布,与马尾松、杉木、钩栗、山合欢等混交
3 恭城 西岭乡杨溪村 210 散生,与柿树、马尾松、杉木等混交
4 恭城镇洞尾村 250 小群落,与香樟、阴香、马尾松等混交
5 三江乡松木寨村 410 群落,与香樟、阴香、马尾松杉木等混交
6 隆林县 沙梨镇岩偿村七重屯 920 散生,与马尾松、云南松、油茶、荷木等混交
7 沙梨镇岩偿村平朝屯 850 散生,与马尾松、云南松、枫香、荷木等混交
8 沙梨镇平班村 820 群落,与马尾松、云南松、枫香、荷木等混交
9 金钟山乡乌冲村 960 零星分布,与马尾松混交
10 凌云县 玉洪乡那力村 680 散生,与马尾松、板栗等混交
11 泗城镇上蒙村 620 散生,与马尾松、油茶、红锥、杉木等混交
12 伶站乡伶站林场 720 群落,与马尾松、杉木等混交
13 乐业县 雅长林场 550 散生,与铁坚杉、云南松等混交
14 天峨县 更新乡安亭村 650 群落,与马尾松、杉木等混生
15 龙滩水库 680 散生,与马尾松、杉木、杜英等混交
16 田林县 乐里乡新建村 300 散生,与马尾松、板栗、旱冬瓜等混交
17 凤山县 金牙乡金庄村 950 零星分布,与马尾松、杉木、西南桦、香椿等混交
18 南丹县 山口林场 650 零星分布,与马尾松、麻栎等混交
1. 2 研究方法
1. 2. 1 样地设置
在林分中选择典型位置共设置样地,每块样
地中设置 20 m × 30 m 的大样方,把每个大样方划
分成个 6 个 10 m ×10 m样方,编号 A1、A2……作
为乔木层调查样方,样方内树高≥2. 5 m的树木进
行每木调查,包括物种名、树高、胸径、冠幅以
及枝下高。统一在每个乔木样方内的左下角设置 1
323第 3 期 姜 英,蒋 燚,黄荣林,等: 广西江南油杉天然林种群分布特征
个 5 m ×5 m的小样方,编号 B1、B2……作为林下
植被调查样方,样方里分别记录灌木和草本的物
种名、个体数、高度、盖度等,分别估测乔木层、
灌木层和草本层植物的总盖度。
1. 2. 2 数据处理
调查数据用 Excel 2007、SPSS 19. 0 进行分析。
立木材积计算公式[11]: V = 0. 714 265 437 ×
10 -4 × D1. 867 008 × H0. 901 463 2 ;
乔木重要值计算公式: 乔木重要值 = 相对密
度 +相对频度 +相对优势度[12]。
2 结果与分析
2. 1 广西江南油杉天然林群落植物种类组成
通过广西 9 个江南油杉天然林分布区 18 个分
布点的调查数据可知,在 18 个样地中共调查到维
管束植物有 56 种,分别隶属于 34 科 50 属。其中
乔木物种 23 种占 41. 07 %,灌木 21 种占 37. 50%,
草本 12 种占 21. 43 %。其中蕨类植物 4 科 4 属 4
种、裸子植物 2 科 3 属 5 种、单子叶植物 4 科 7 属
7 种、双子叶植物 27 科 36 属 40 种 ( 表 2 ) 。数量
优势依次为壳斗科 ( Fagaceae) ( 3 属 6 种) 、大戟
科 ( Euphorbiaceae) ( 4 属 4 种) 、松科 ( 2 属 4
种) 、山茶科 ( Theaceae ) ( 3 属 3 种) 、樟科
( Lauraceae) ( 2 属 3 种) 、禾木科 ( Poaceae) ( 3
属 3 种) 、桦木科 ( Betulaceae) ( 2 属 2 种) 、茜草
科 ( Rubiaceae) ( 2 属 2 种) 、杜鹃花科 ( Ericace-
ae) ( 2 属 2 种) 、蔷薇科 ( Rosaceae ) ( 2 属 2
种) 、含 1 种科有 25 种,属有 46 种分布占总科、
属的 73. 53%、92%。说明江南油杉群落的植物分
布随机,植物种类组成丰富。
表 2 江南油杉天然林群落植物种类组成
Tab. 2 Plant composition of Keteleeria cyclolepispis
natural forest community
植物种类 科数 比例( % ) 属数
比例
( % ) 种数
比例
( % )
蕨类植物 4 14. 81 4 8. 00 4 7. 14
裸子植物 2 5. 40 3 6. 00 5 8. 93
单子叶植物 4 14. 81 7 14. 00 7 12. 50
双子叶植物 27 72. 98 36 72. 00 40 71. 43
合计 37 100 50 100 56 100
植物种类组成是决定群落性质最重要的因素,
也是鉴别不同群落类型的基本特征。植物种类的
多少可以反映出群落中物种对环境的适应性,也
可以定量的表现出群落的物种多样性程度。
2. 2 江南油杉天然林群落垂直结构分析
在 18 个江南油杉天然林分布点,有 17 个分布
点群落垂直结构从上到下可明显地分为乔木上层、
乔木下层、灌木层和草本层 4 层次。天峨县更新乡
安亭村分布点群落垂直结构分为乔木层、灌木层
和草本层 3 个层次。
乔木上层以松科为主、乔木下层以壳斗科、
大戟科、山茶科、樟科为主; 其乔木层主要伴生
树种: 柿子 ( Diospyros kaki) 、香樟 ( Cinnamomum
camphora ) 、马尾松 ( Pinus massoniana ) 、杉木
( Cunninghamia lanceolata) 、枫香 ( Liquidambar for-
mosana ) 、板 栗 ( Castanea mollissima ) 、红 锥
( Castanopsis hystrix) 、钩栗 ( Castanopsis tibetana) 、
油桐 ( Vernicia fordii ) 、云南松 ( Pinus yunnanen-
sis) 、西南桦 ( Alder birch ) 、阴香 ( Cinnamomum
burmanni) 、铁坚杉 ( Keteleeria davidiana ) 、木荷
( Schima superba ) 、山合欢 ( Albizzia kalkora ) 、旱
冬瓜 ( Alnus nepalensis) 、乌桕 ( Sapium sebiferum) 、
杜英 ( Elaeocarpus decipiens ) 、核桃 ( Juglansre-
gia) 、麻栎 ( Quercus acutissima ) 、香椿 ( Toona
sinensis) 、油茶 ( Camellia oleifera Abel) 等。总盖
度为 75% ~ 85%,江南油杉多处于乔木上层,是
群落的主要建群种,在 600 m2 的样地中有胸径≧
5cm的江南油杉 7 ~ 54 株不等,其平均胸径在
30. 70 ~ 95. 86 cm之间,平均树高在 12. 23 ~ 18. 64
m 之间,其中胸径最大达 175 cm,江南油杉的重
要值在 132. 90 ~ 211. 32 之间。天峨县更新乡安亭
村分布点江南油杉在 600 m2 的样地中可达 54 株,
江南油杉重要值达 211. 32。而马尾松、杉木、钩
栗、荷木、枫香等 22 种伴生树种处于乔木层下层
与江南油杉组成共建种群落。其平均胸径在
22. 82 ~ 26. 25 cm之间,平均树高在 10. 83 ~ 15. 47
m之间。江南油杉天然林乔木层伴生树种较多。
灌木层以茜草科 ( Rubiaceae ) 、杜鹃花科
( Ericaceae) 、蔷薇科 ( Rosaceae ) 、大戟科 ( Eu-
phorbiaceae) 、五加科 ( Araliaceae) 、桑科 ( Mora-
ceae) 为主; 其灌木层种类复杂,主要树种有: 大
沙 叶 ( Aporosa chinensis ) 、九 节 木 ( Psychotria
rubra ) 、盐 肤 木 ( Rhus chinensis ) 、 桃 金 娘
( Rhodomyetus tomentosa) 、野牧丹 ( Melastoma can-
didum) 、余甘子 ( Rhyllanthus emblica ) 、乌饭树
( Vacinium bracteatum ) 、十大功劳 ( Mahonia for-
dii) 、杜茎山 ( Maesa japonica ) 、槲栎 ( Quercus
aliena ) 、酸 藤 子 ( Embelia laeta ) 、小 叶 石 楠
( Photinia parvifolia ) 、太平杜鹃 ( Rhododendron
423 广 西 林 业 科 学 第 45 卷
championae ) 、杨 梅 ( Myrica rubra ) 、鸭 脚 木
( Schefflere octophylla) 、柃木 ( Eurya japonica) 、越
南悬钩子 ( Rubus cochinchinensis) 、白背桐 ( Mallo-
tus paniculatus ) 、构树 ( Broussonetia papyrifera ) 、
山鸡椒 ( Litsea cubeba) 、石栎 ( Lithocarpus glaber)
等,总盖度为 40% ~ 50%,高度在 3 m 以下,种
类组成较多,有 21 种。
草本层以禾本科、里白科 ( Gleicheniaceae )
为主。草 本 层 主 要 植 物: 芒 箕 ( Dicranopteris
linerais) 、五节芒 ( Miscanthus floridulus ) 、石芒草
( Arundinella nepalensis ) 、东南鳞毛蕨 ( Dryopteris
championii ) 、扇叶铁线蕨 ( Adiantum flabellula-
tum) 、三叶鬼针草 ( Bidens pilosa) 、龙须草 ( Eu-
laliopsis binata ) 、珍珠茅 ( Scleria levis ) 、狗脊
( Woodwardia japonica ) 、山管兰 ( Dianella ensifo-
lia) 、白茅 ( Imperata cylindrica ) 、美丽胡枝子
( Lespedeza formosa) 等。总盖度为 5% ~ 20%,高
度在 0. 6 m 以下,草本层植物种类组成较少,有
12 种。
不同林分类型乔木层、灌木层和草本层的植
物种类组成差别不大,但组成群落的优势种有较
大的区别。
2. 3 江南油杉天然林分布区气候情况分析
组根据文献记载[13]及咨询当地林业部门,结
合实地调查与相关资料收集,江南油杉天然林在
这 9 个分布区的地理及气候情况分析如下 ( 表 3) 。
广西江南油杉天然林主要分布于年均气温为
17. 0 ~ 22. 0℃,极端最高气温为 32. 2 ~ 41. 4℃,
极端最低气温为 - 5. 6 ~ - 2. 4℃,年均降水量为
1 157. 9 ~ 1 824. 0 mm,≥10℃年积温为 4 968. 5 ~
7 254. 7 ℃,日照时数在 1 257. 1 ~ 1 777. 1 h 的
区域。
表 3 江南油杉天然林分布地气候情况
Tab. 3 Climate condition of Keteleeria cyclolepispis natural forest distribution zones
序号 地点 年均气温 /℃ 年均降雨量 /mm 极端最高气温 /℃ 极端最低气温 /℃ ≥10℃积温 /℃ 日照 /h
1 金秀 17. 0 1 824. 0 32. 2 - 5. 6 5 279. 7 1 269. 0
2 恭城 19. 7 1 439. 7 40. 0 - 3. 1 6 346. 1 1 653. 7
3 隆林 19. 1 1 157. 9 39. 9 - 3. 1 6 211. 7 1 605. 7
4 凌云 20. 0 1 750. 0 37. 3 - 1. 8 6 790. 4 1 443. 7
5 乐业 16. 3 1 363. 0 34. 0 - 5. 3 4 968. 5 1 408. 0
6 天峨 22. 0 1 250. 0 41. 4 - 2. 9 6 829. 3 1 281. 9
7 田林 20. 7 1 190. 3 41. 3 - 3. 1 7 254. 7 1 777. 1
8 凤山 19. 2 1 545. 2 37. 1 - 3. 4 6 245. 4 1 399. 8
9 南丹 16. 9 1 497. 9 35. 5 - 5. 5 5 218. 9 1 257. 1
广西周边省份江南油杉天然林分的分布区域
及气候特点: 在广东省主要分布在韶关市的乐昌
和南雄,海拔在 400 m 以上的山地[14],年均气温
为 18. 8 ~ 20. 7℃,年均降水量 1 400 ~ 1 900 mm,
≥10℃年积温 6 000 ~ 6 500℃,日照时数1 250 ~
1 600 h[15];在湖南省主要分布在湘南湘西南海拔
400 ~ 1 200 m 的地区[16],以湘南为例,年均气温
11. 7 ~ 18. 3℃,年均降水量 1 400 ~ 1 500 mm,≥
10℃年积温 5 600 ~ 5 800℃,日照时数1 750 h[17];
在贵州省主要分布于册亨县、望谟县、罗甸县海
拔 400 ~ 1 000 m 的山地[18],年均气温 15. 6 ~
20. 5℃,年均降水量 730 ~ 1 700 mm,≥10℃年积
温 4 752. 4 ~ 6 728. 7℃,日照时数 1 097. 4 ~
1 527. 1 h[19 - 21];云南省主要分布于富宁县海拔 700
m 地 区[22],年 均 气 温 19. 3℃,年 均 降 水 量
1 199. 6 mm,≥ 10℃ 年积温 6 800 ℃,日照时
数1 764. 5 h[23]。
与其他省份江南油杉天然林分分布自然条件
对比可知,江南油杉在广西的天然分布区较周边
各省海拔分布范围较低,年均气温、年均降水量、
≥10℃年积温、日照时数等气候条件差异不大。
523第 3 期 姜 英,蒋 燚,黄荣林,等: 广西江南油杉天然林种群分布特征
2. 4 广西江南油杉天然生长情况
从表 4 生长量数据可以看出,江南油杉天然林
平均胸径生长量变幅范围为 30. 70 ~ 95. 86 cm,变
化幅度较大,平均树高生长量变幅范围为 12. 23 ~
18. 64 m,单株平均材积生长量变幅范围为
0. 511 7 ~ 4. 998 9 cm3。数据表明,不同的立地条
件、林分生长量大小不一,胸径年均生长量的变
幅范围为 0. 53 ~ 0. 81 cm,树高年均生长量的变幅
范围为 0. 12 ~ 0. 37 m,材积年均生长量的变幅范
围为 0. 010 2 ~ 0. 035 7 cm3。
表 4 江南油杉天然林各分布点林分生长量情况
Tab. 4 Growth amount of Keteleeria cyclolepispis natural forest in different distribution plots
地点 约林龄/a
平均胸径
/cm
平均树高
/m
单株平均
材积 /m3
胸径年均
生长量 /cm
树高年均
生长量 /m
年均单株材积
生长量 /m3
金秀 80 42. 58 17. 56 1. 041 2 0. 53 0. 22 0. 013 0
70 42. 74 15. 21 0. 921 1 0. 61 0. 22 0. 013 2
恭城 140 86. 73 16. 52 3. 719 2 0. 62 0. 12 0. 026 6
50 40. 26 16. 59 0. 890 9 0. 81 0. 33 0. 017 8
140 95. 86 18. 64 4. 998 9 0. 68 0. 13 0. 035 7
隆林 50 34. 93 12. 23 0. 519 2 0. 70 0. 24 0. 010 4
50 37. 75 13. 26 0. 645 6 0. 76 0. 27 0. 012 9
50 36. 45 12. 69 0. 581 2 0. 73 0. 25 0. 011 6
50 38. 79 13. 87 0. 707 3 0. 78 0. 28 0. 014 1
凌云 50 31. 94 18. 50 0. 638 0 0. 64 0. 37 0. 012 8
70 44. 86 17. 83 1. 163 5 0. 64 0. 25 0. 016 6
50 30. 94 15. 59 0. 515 2 0. 62 0. 31 0. 010 3
乐业 70 39. 56 15. 08 0. 791 1 0. 57 0. 22 0. 011 3
天峨 50 30. 70 17. 60 0. 566 5 0. 61 0. 35 0. 011 3
70 41. 18 16. 50 0. 924 8 0. 59 0. 24 0. 013 2
田林 80 45. 86 13. 17 0. 922 7 0. 57 0. 16 0. 011 5
凤山 50 32. 15 14. 29 0. 511 7 0. 64 0. 29 0. 010 2
南丹 70 38. 92 16. 20 0. 818 6 0. 56 0. 23 0. 011 7
3 结论与讨论
广西江南油杉天然林最集中分布于云贵高原
的南缘部分和都阳山山脉,田林县、隆林县、凌
云县、乐业县、天峨县、凤山县、南丹县、大瑶
山山脉的金秀县、海洋山山脉的恭城县,以及桂
西的百色市和桂西北的河池市也有江南油杉天然
种群分布。分布区主要位于 105°34 ~ 110°47 E,
24°14 ~ 24°59 N。江南油杉具有喜欢温暖湿润,
干湿季分明的气候要求,在广西最适生环境为海
拔 200 ~ 900 m的山地。
江南油杉的主要群落类型为 2 种: 江南油杉 +
乔木 +灌木层 +草本层,江南油杉 +灌木层 +草
本层。绝大部分呈散生或零星分布状态,只有少量
群落形成局部占优势的群落,生境范围较为狭窄,
容易受环境条件等因素的影响。
由于江南油杉生物学和生态学特性的独特性,
天然更新受到许多因素的影响,江南油杉自然资
源数量分布有限,种群数量日渐稀少,江南油杉
物种已经处于渐危的状态,应该采取扩大繁殖和
保护、建立江南油杉人工林基地。
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