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云南曲靖市黄杉种群的群落生态学特征分析



全 文 :·学术要论
Consume Guide ·Academe Elite
2008.4消费导刊
■ 高菊芬 麒麟区科技局
云南曲靖市黄杉种群的群落生态学特征分析
[摘 要]
[关键词]
对云南曲靖市黄杉群落的生态学特征进行了研究。结果表明,曲靖市黄杉植物群落植物种类丰富,共有维管束植物45科90属125种。科
属组成多样,区系成分复杂,温带分布有53属,多于热带性质的属。根据分布生境、群落结构和种类组成,可将该分布区黄杉群落分为三个
类型,即黄杉林,黄杉、云南松林,云南松(滇油杉)、黄杉林。乔木层的物种多样性排序为黄杉林<黄杉、云南松林<云南松(滇油
杉)、黄杉林,灌木层的物种多样性排序为云南松(滇油杉)、黄杉林<黄杉、云南松林<黄杉林,草本层的物种多样性排序为黄杉林<云
南松(滇油杉)、黄杉林<黄杉、云南松林。
黄杉 区系分析 物种多样性 曲靖市 云南
作者简介:高菊芬(1966—),女,云南曲靖人,工程师,从事科技管理工作多年。
黄杉(Pseudotsugasinensis)为松科黄杉
属乔木树种,中国特有种,国家Ⅱ级重点保
护物种,目前仅在云南、四川、贵州、湖
南、湖北等省呈间断式残遗分布[1]。在云南
曲靖市,黄杉主要分布在宣威市、会泽县的
交界处,如倘塘、鲁纳等乡镇,是当地主要
用材树种之一。上世纪五、六十年代黄杉资
源曾遭受严重砍伐,许多成年大树逐渐消
失,资源数量锐减。近年来当地政府加大了
对黄杉的保护力度,投入了较多的人力、财
力,但保护效果并不明显,黄杉资源数量仍
在逐年下降。为此,开展对黄杉资源的研究
和保护工作,对保护该物种资源和当前的生
物多样性具有重要意义。此前曾对黄杉的资
源现状及保护利用进行过一些初步研究[2-
5],但对黄杉的群落特征及物种多样性少有报
道。本文分析了曲靖市黄杉分布区的区系组
成、物种多样性以及群落生态学特征,以期
为黄杉资源的保护与持续利用提供依据。
黄杉在曲靖市主要分布于宣威市与会泽
县的接合部,主要涉及有倘塘、龙场、格
宜、鲁纳、大井、雨碌、上村等乡镇,地理
位置大致为26°14′~26°40′N,103°
27′~104°19′E。该分布区为山地地貌,
海拔1520~2480m。气候为暖温带季风气
候,年均降雨量为900mm,多集中于5~10
月,年平均气温15℃,7月最高气温28℃;
1月最低气温-4℃。土壤以红壤、黄壤为主。
采用样方法进行群落结构调查。在黄杉
分布的群落中,根据不同海拔高度和坡向设
置13块样地,各样地的海拔,坡度等环境背
景条件见表1。样地面积20m×20m,样地内
划分为5m×5m的16个小样方,样地内乔木层
逐木调查,记录种名、胸径、高度、冠幅
等;在样地四角取4个5m×5m和4个1m×
1m的小样方分别调查灌木层和草本层,灌木
层记录样方内种名、株数、高度、盖度等;
草本层调查种名,目测法记录植株数量、盖
度等。
物种多样性的测定采用物种丰富度S、
Simpson指数D、Shannon-Wiener指数H′
及Pielou均匀度指数J来测定[6],计算公式分
别为:
; ;
其中S为样地中物种的总数,N为样地中
物种总个体数,ni为第i种的个体数,Pi为第i种
的个体数占总个体数的比例。
表1 样地环境资料
Table 1 Environmental conditions of
samplingsites
(一)群落区系的组成
根据野外调查结果统计,样地中共记录
到维管植物45科90属125种。其中蕨类植物
5科6属9种,裸子植物2科4属5种,被子植物
38科80属111种(双子叶植物36科75属104
种,单子叶植物2科5属7种)。属种数量占优
势的科为蔷薇科(Rosaceae,13属17种),
菊科(Compositae,7属13种),杜鹃花科
( Ericaceae, 4属 8种 ) , 忍 冬 科
( Caprifoliaceae, 2属 7种 ) , 壳 斗 科
(Fagaceae,3属6种)。区系组成中仅含1-
2各的有32科,占总科数的71.11%;仅含1种
的属有66属,占总属数的73.33%。这说明该
区域黄杉分布群落的科属组成较为复杂多样。
(二)群落地理成分分析
按照吴征镒的种子植物属的分布区类型
统计[7],对样地群落种子植物区系的地理成
分进行分析(表2)。
表2 黄杉植物群落种子植物属的分布区
类型
Table 2 Distribution patterns of genera
of seed plants in Pseudotsuga sinensis
community
从表2中可知,群落中共有种子植物84
属,其中世界分布的属有9属,如悬钩子属
(Rubus)、车前草属(Plantago)、堇菜属
(Viola)等。泛热带及其变型分布的9属,占
12.00%, 如 榕 属 ( Ficus) 、 耳 草 属
(Hedyotis)、菝葜属(Smilax)等。热带
亚 洲 和 热 带 美 洲 间 断 分 布 的 有 柃 木 属
(Eurya)和白珠属(Gaultheria)2属,占
2.67%。 旧 世 界 热 带 分 布 的 有 合 欢 属
(Albizzia)、虫豆属(Cajanus)等4属,占
5.33%。热带亚洲到热带非洲分布的荩草属
(Arthraxon)、铁仔属(Myrsine)等3属,
占4.00%。热带亚洲及其变型分布有茶属
( Camellia) 、 青 冈 属 ( Cyclobalanopsi
s)、木荷属(Schima)等4属,占5.33%。
以上各种热带成分共计22属,占29.33%。北
温带及其变型分布的有桤木属(Alnus)、
子 属 ( Cotoneaster) 、 草 莓 属 ( Fragari
a)、松属(Pinus)、栎属(Quercus)、荚
属(Viburnum)等33属,占44%。东亚和
北美间断分布的有勾儿茶属(Berchemi
a) 、 石 栎 属 ( Lithocarpus) 、 黄 杉 属
(Pseudotsuga)等9属,占12%。旧大陆温
带及其变型分布的有川续断属(Dipsacu
s) 、 香 薷 属 ( Elsholtzia) 、 重 楼 属
(Paris)等6属,占8%。东亚及其变型分布
的有四照花属(Dendrobenthamia)、鞭打
绣球属(Hemiphragma)等4属,占5.34%。
中 国 特 有 分 布 的 有 牛 筋 条 属
(Dichotomanthus)1属,占1.33%。以上
一、分布区自然概况
二、研究方法
三、结果


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各种温带成分计53属,占70.67%。从属的地
理成分看,温带性质的属多于热带性质的
属,表现出植物区系具有较强的温带性质。
(三)群落类型及其特征
曲靖市黄杉分布的群落生境变化较大,
群落内优势种极为明显。根据分布生境、群
落结构和种类组成,可将黄杉群落分为三个
类型,即黄杉林;黄杉、云南松林;云南松
(滇油杉)、黄杉林。
1.黄杉林
黄杉纯林位于倘塘、格宜和鲁纳等地,
调查样地或处于大面积连片集中的黄杉林
内,或处于局部区域土壤条件优越的农地
旁、溪流边,是当地保存较为完好的森林群
落。所处海拔在1900~2100m之间,坡向为
阴坡或半阴坡,土壤以黄壤、红壤为主。群
落高10~20m,郁闭度在0.6以上。乔木层树
种组成简单,林相单一,仅有黄杉、云南松
( Pinus yunnanensis) 、 滇 油 杉
( Keteleeria evelyniana) 、 滇 青 冈
(Cyclobalanopsisglaucoides)等少数乔木树
种。其中黄杉的相对重要值在80%以上,在
群落中“霸主”地位明显,无论在高度、重
要值或是个体数量上都表现出明显的优势。
灌木层植物呈群丛状分布,高0.5~3m,盖度
20%~50%。分布较广泛的有美丽马醉木
( Pierisformosa) 、 小 铁 仔 ( Myrsine
africana)、矮杨梅(Myricanana)、毛萼
越桔(Vacciniumpubicalyx)等。草本层植
物多数呈零星分布,层盖度10%-40%。常
见种类有野拔子(Elsholtziarugulosa)、兔
儿风(Ainsliaeasp.)、黄毛草莓(Fragaria
nilgerrensis)等。
2.黄杉+云南松林
以黄杉占优势的黄杉、云南松混交林群
落位于倘塘、大井、鲁纳等地,是由于黄杉
被砍伐后,其它较速生树种快速生长起来形
成的次生林。所处海拔在1960~2250m之
间,坡向多数为阴坡,土壤以红壤、黄壤为
主。群落高10~15m,郁闭度在0.6~0.8。乔
木 层 树 种 有 黄 杉 、 云 南 松 、 滇 石 栎
(Lithocarpusdealbatus)、旱冬瓜(Alnus
nepalensis) 、 光 叶 高 山 栎 ( Quercus
rehderiana)、栓皮栎(Q.variabilis)等。
其中黄杉的相对重要值在40%-70%之间,
云南松的相对重要值仅次于黄杉,多数介于
30%-50%之间,与黄杉一起成为群落中的
优势树种。灌木层高0.5~2m,局部可达
3.5m,层盖度20%~50%,植物种类多以次
生 的 杂 灌 木 为 主 , 如 滇 榛 (Corylus
yunnanensis)、 矮 杨 梅 、 马 桑 (Coriaria
nepalensis)等。草本层高0.05~1m,层盖度
10%~30%。植物多数呈零星分布,主要种
类 有 黄 毛 草 莓 、 翻 白 草 ( Potentilla
fulgens)、猪殃殃(Galiumaparine)等,
蕨类植物中蕨菜也较常见。此类群落受人为
活动干扰的痕迹较为明显,除放牧和采集林
下产品外,常可见黄杉的伐桩或被削皮。特
别是当地老百姓在林中采伐薪材,常对黄杉
的植株个体造成伤害。
3.云南松(滇油杉)+黄杉林
以云南松或滇油杉占优势的黄杉混交林
群落位于倘塘、龙场等地,多为黄杉散生分
布的地段。所处海拔在1860~2080m之间,
坡向为阴坡或半阴坡,土壤以黄壤为主。群
落高10~15m,郁闭度在0.4~0.7,乔木层以
云南松、滇油杉、黄杉为主,其它尚有滇石
栎、华山松(Pinusarmandi)、锐齿槲栎
(Quercusalienavar.acuteserrata)、银木
荷(Schimaargentea)等。群落中黄杉已不
处于第一的优势地位,取而代之的是云南松
或滇油杉,黄杉在群落中只处于次优的地
位。灌木层高0.5-2m,盖度10%-20%,局
部地段盖度可达70%。常见的种类有矮杨
梅、毛萼越桔、碎米花杜鹃(Rhododendron
speciferum) 、 小 铁 仔 和 南 烛 ( Lyonia
ovalifolia)等。草本层高0.05-1m,盖度
1%-20%。草本层植物仍以零星分布为主,
偶可呈丛状分布。此类群落受人为活动干扰
的程度最强,除常见放牧、采集林产品外,
有时一些生产建设活动也在此类林中进行,
对黄杉及林下植被的破坏非常严重。
(四)群落物种多样性
根据对黄杉植物群落的样方调查资料,
对上述三种不同的黄杉植物群落乔灌草各层
的物种多样性指数进行计算,结果见表3。
表3:黄杉植物群落物种多样性特征
Table 4Thecharacteristicsofspecies
diversity in Pseudotsuga inensis
community
Shannon-Wiener指数是一个变化度指
数,群落中的物种数量越多,分布越均匀,
其值就越大,其表征的群落物种多样性就越
高。Simpson指数亦称生态优势度指数,反
映的是群落中种的优势集中度。一个生态优
势度较高的群落,由于优势种明显,优势种
的植物单位数(个体数、盖度、优势度等)
则会显著得高于一般的物种而使群落的均匀
度降低,从而导致群落的物种多样性下降,
因此,Simpson指数越高,其表征的群落物
种多样性越低。在表3中,通过比较三种黄杉
植物群落乔灌草各层次的物种数、Shannon-
Wiener指 数 、 Pielou均 匀 度 指 数 及
Simpson指数的排序,可以看出,乔木层物
种多样性的排序应为黄杉林<黄杉、云南松
林<云南松(滇油杉)、黄杉林,这是因为
黄杉林群落的优势树种仅黄杉一种,其个体
数量占了乔木层个体总数的90%以上,其它
乔木树种种类及数量均较少,导致群落的生
态优势度较高,而物种多样性较低;而在黄
杉、云南松混交林或云南松(滇油杉)、黄
杉混交林中,由于黄杉逐渐被砍伐数量减
少,群落上层空间变得更加充裕,为其它树
种的生长发育创造了良好的条件,诸如云南
松、滇油杉、旱冬瓜等更多的树种得以快速
发展起来,群落内树种更加丰富,因而其乔
木层物种多样性更高。
灌木层的物种多样性排序为云南松(滇
油杉)、黄杉林<黄杉、云南松林<黄杉
林,草本层的物种多样性排序为黄杉林<云
南松(滇油杉)、黄杉林<黄杉、云南松
林。云南松(滇油杉)、黄杉林灌木层的物
种多样性较低是由于该群落林下营养空间较
充裕,使得当地常见植物矮杨梅及滇石栎萌
枝的大量繁殖,而其它种类数量较少,从而
导致生态优势度加大而物种多样性较低。这
也同时制约了乔木树种幼苗、幼树的生长发
育,影响了林下幼苗、幼树的更新状况。黄
杉林草本层物种多样性较低则是由于该群落
乔木层郁闭度较大,林下凋落物层较厚,致
使草本植物较少,分布稀疏,同是各样地之
间种类组成和个体数差异较大,因而其草本
层植物物种多样性较低。
从种类组成看,样方中共出现了125种植
物,表明黄杉群落的组成成分比较复杂,物
种多样性丰富。从区系组成看,温带分布成
分特别是北温带分布的种类占优势,决定了
该植物区系的性质。根据分布生境、群落结
构和种类组成,可将黄杉群落分为三个类
型,即黄杉林;黄杉、云南松林;云南松
(滇油杉)、黄杉林。三种黄杉群落乔木层
的物种多样性排序为黄杉林<黄杉、云南松
林<云南松(滇油杉)、黄杉林,灌木层的
物种多样性排序为云南松(滇油杉)、黄杉
林<黄杉、云南松林<黄杉林,草本层的物
种多样性排序为黄杉林<云南松(滇油
杉)、黄杉林<黄杉、云南松林。
综上所述,曲靖市黄杉群落分布范围狭
窄,群落特征和多样性指数具有明显的差
异,人为干扰破坏严重。因此,进一步对该
分布区黄杉群落和种群进行研究,对黄杉群
落的保护具有重要意义。
四、结论
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