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湖南阳明山黄杉群落特征的初步研究



全 文 :第 37卷 第 2期
2 0 1 0年 6月
福 建 林 业 科 技JourofFujianForestrySciand Tech
Vol.37 No.2
Jun., 2 0 1 0
doi:10.3969/j.issn.1002-7351.2010.02.003
湖南阳明山黄杉群落特征的初步研究
徐期瑚 1 ,喻勋林 2
(1.广东省林业调查规划院 ,广东 广州 510520;2.中南林业科技大学 ,湖南 长沙 410004)
摘要:采用样地调查法对湖南省双牌县阳明山自然保护区内的黄杉群落的结构和动态特征进行了分析研究。结果表明 , 黄
杉群落中黄杉为群落的优势种 ,优势地位明显 , 群落结构稳定 ,处于成熟期;黄杉林如不经人工促进天然更新 , 任其发展 , 将
会被甜槠林所取代。
关键词:黄杉;群落结构;动态特征;湖南阳明山
中图分类号:S791.16;S718.54   文献标识码:A   文章编号:1002-7351(2010)02-0010-05
PreliminaryStudyontheCharacteristicsofPseudotsugasinensisCommunityinYangmingshan, Hu nan
XUQi-hu1 , YUXun-lin2
(1.GuangdongForestrySurveyandPlanningInstitute, Guangzhou510520, Guangdong, China;
2.CentralSouthUniversityofForestryTechnology, Changsha410004, Hu nan, China)
Abstract:ThestructureanddynamiccharacteristicsurveywasconductedforthePseudotsugasinensiscommunityinYangmingshan
NaturalReserve, ShuangPaiCounty, HuNanProvince.TheresultsindicatedthatinthePseudotsugasinensiscommunity, thePseud-
otsugasinensiswasthesuperiorspecies, it ssuperioritywasevident, anditwasinthestageofmaturitynow.ThePseudotsuga
sinensiswouldbereplacedbyCastanopsiseyreiiftherewasnomanualmeasurestopromoteitsrenewing.
Keywords:Pseudotsugasinensis;communitystructure;dynamiccharacteristic;Yangmingshan, Hunan
  黄杉为国家二级重点保护植物 ,为我国所特有 ,主要分布于湖南 、云南 、四川 、贵州 、湖北等省 ,分布于
海拔 800 ~ 1 200m。从现有的资料来看 ,湖南省目前保存完好的大面积黄杉林已为数不多 ,仅双牌县阳明
山及桑植县四方溪保存的面积较大 ,保护这些成片面积及其原生性质特征的群落无疑是自然保护区保护
的重中之重 。湖南省武陵山地黄杉群落学特征已有研究[ 1] ,研究阳明山黄杉群落学特征对湖南整个黄杉
群落的保护具有典型的代表意义。
1 调查区的基本概况
调查区位于湖南省双牌县阳明山自然保护区北江冲保护所 ,地理位置为北纬 26°5′48″、东经 111°57′
23″,境内地势险峻 ,地貌复杂 ,坡度为 15°~ 40°,海拔 988 m。成土母质主要为板岩 ,间有少量石英岩层 ,
土壤主要为黄棕壤 ,土层厚度薄至中不等 ,肥力一般 ,但砂砾较多 ,结构松散 ,湿度中等。气候为中亚热带
季风湿润气候 ,气候温和 ,年平均气温 14.2 ℃,最冷(1月)平均气温 3.9 ℃,最热月 (7月)平均气温
23.6℃,极端高温 36℃,极端低温 -10℃,年平均降水量在 1 600mm左右 ,相对湿度 80%左右 。调查区
黄杉林面积 600hm2左右 ,林分为天然起源。
2 研究方法
沿山坡至山脊方向连续设置 3个 20 m×20 m的样方 ,组成一个 20 m×60 m的大样方 ,在其中设置
5 m×5 m的小样方共 48个 ,在各个小样方内 ,对乔木进行每木调查 ,对灌木及草本则根据种类统计其株
数及多度[ 2] 。乔木层的调查结果用下列公式计算该群落的有关指标 。
    相对频度 =1个种的频度值 ÷所有种总频度值 ×100%
 收稿日期:2009-02-24
 作者简介:徐期瑚(1973—), 男,湖北监利人 ,广东省林业调查规划院高级工程师 ,硕士 ,从事森林生态监测及林业规划工作。
第 2期 徐期瑚 , 等:湖南阳明山黄杉群落特征的初步研究
    相对密度 =1个种的株数 ÷所有种的总株数 ×100%
  相对优势度 =1个种的胸高断面积 ÷所有种的胸高断面积 ×100%
  重要值 =相对频度 +相对密度 +相对优势度
3 结果与分析
3.1 黄杉群落主要优势种的特征
通过对样地的调查统计 ,其乔木层 29种植物按重要值的大小列序排列 [ 3] ,见表 1 ,从表中可以看出 ,
该群落中黄杉的重要值最高 ,达到 102.63;其相对频度 、相对密度 、相对优势度也最大。说明在该群落中
黄杉不仅数量大 ,而且个体也较大 ,在群落中起显著作用 。其次为甜槠 ,重要值为 52.91,与黄杉相比 ,重
要值下降了 48.4%;其相对频度 、相对密度 、相对优势度也远小于黄杉。第三为马尾松 ,重要值为 34.79,
重要值比黄杉下降了 66.1%;其相对频度 、相对密度 、相对优势度更小。马尾松与甜槠的相对密度相同 ,
说明两者个体数量大致相等;但马尾松的相对频度小 ,说明其出现概率低 ,但分布较为集中;马尾松相对优
势度也明显小于甜槠 ,说明其数量虽多 ,但个体较小 。因此 ,把该群落命名为黄杉 +甜槠 +马尾松群落。
表 1 样方调查结果汇总表
序号 种 名 频度 /% 株数 /株 基面积 /m2 相对频度 /% 相对密度 /% 相对优势度 /% 重要值 /%
1 黄杉 50 31 3.2991 28.24 28.70 45.69 102.63
2 甜槠 25 16 1.7313 14.12 14.81 23.98 52.91
3 马尾松 14.58 16 0.8764 8.24 14.81 11.74 34.79
4 吴茱萸五加 10.42 5 0.2596 5.88 4.63 3.60 14.11
5 南方红豆杉 8.33 5 0.1263 4.71 4.63 1.75 11.09
6 短柄枹 6.25 3 0.0877 3.53 2.78 1.21 7.52
7 细叶青冈 4.16 2 0.1222 2.35 1.85 1.69 5.89
8 三峡槭 4.16 3 0.0414 2.35 2.78 0.57 5.70
9 拟赤杨 4.16 2 0.0845 2.35 1.85 1.17 5.37
10 枫香 4.16 2 0.0706 2.35 1.85 0.98 5.18
11 水青冈 4.16 2 0.0694 2.35 1.85 0.96 5.16
12 浙江柿 4.16 2 0.0581 2.35 1.85 0.81 5.01
13 青冈栎 4.16 2 0.0107 2.35 1.85 0.15 4.35
14 毛豹皮樟 2.08 2 0.0568 1.18 1.85 0.79 3.82
15 锥栗 2.08 1 0.0804 1.18 0.93 1.11 3.22
16 长毛八角枫 2.08 1 0.0452 1.18 0.93 0.63 2.74
17 东南石栎 2.08 1 0.0415 1.18 0.93 0.57 2.68
18 雷公鹅耳枥 2.08 1 0.0314 1.18 0.93 0.43 2.54
19 杉木 2.08 1 0.0254 1.18 0.93 0.35 2.46
20 臭椿 2.08 1 0.0254 1.18 0.93 0.35 2.46
21 伯乐树 2.08 1 0.0254 1.18 0.93 0.35 2.46
22 灯台树 2.08 1 0.0201 1.18 0.93 0.28 2.39
23 五裂槭 2.08 1 0.0201 1.18 0.93 0.28 2.39
24 泡花树一种 2.08 1 0.0113 1.18 0.93 0.16 2.27
25 尖叶山茶 2.08 1 0.0079 1.18 0.93 0.11 2.22
26 紫槭 2.08 1 0.0079 1.18 0.93 0.11 2.22
27 山苍子 2.08 1 0.0050 1.18 0.93 0.07 2.18
28 毛叶木姜子 2.08 1 0.0050 1.18 0.93 0.07 2.18
29 山桐子 2.08 1 0.0028 1.18 0.93 0.04 2.15
总数 176.98 108 7.2489 100 100 100 300
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福 建 林 业 科 技 第 37卷
3.2 黄杉群落的结构特征
黄杉群落乔木层种类 、数量丰富 ,结构组成复杂 ,群落层次明显;灌木层次之;而草本层种类 、数量相对
贫乏 ,但组成结构简单 。
3.2.1 乔木层的结构特征 黄杉群落生长旺盛 ,林相整齐 ,层次清晰 ,明显存在乔木 、灌木 、草本 3个基本
层次 ,总覆盖度达 95%以上。乔木层的覆盖度为 85%,大体可以分为 3个亚层 ,见表 2。
表 2 乔木层 3个亚层优势种树高 、胸径 、密度统计
优势种 项目 第Ⅰ亚层 第Ⅱ亚层 第Ⅲ亚层 整个乔木层
黄杉 胸径范围 /cm 38 ~ 60 18 ~ 42 6 ~ 22 6 ~ 60
平均胸径 /cm 48.92 30.88 13.4 32.81
树高范围 /m 20 ~ 35 14 ~ 20 6 ~ 10 6 ~ 35
平均树高 /m 27.08 17.38 8.2 18.48
样地株数 /株 13 8 10 31
密度 /(株· hm-2) 108 67 83 258
甜槠 胸径范围 /cm 20 ~ 100 10 ~ 36 10 ~ 100
平均胸径 /cm 40.86 23.11 30.88
树高范围 /m 12 ~ 20 6 ~ 10 6 ~ 20
平均树高 /m 13.86 8.33 10.75
样地株数 /株 7 9 16
密度 /(株· hm-2) 58 75 133
马尾松 胸径范围 /cm 16 ~ 42 12 ~ 23 12~ 42
平均胸径 /cm 27.25 17.25 24.75
树高范围 /m 12 ~ 20 8 ~ 10 8 ~ 20
平均树高 /m 15.25 9.25 13.75
样地株数 /株 12 4 16
密度 /(株· hm-2) 100 33 133
样地所有树种 胸径范围 /cm 38 ~ 60 16 ~ 100 6 ~ 36 6 ~ 60
平均胸径 /cm 48.92 27.82 15.69 24.86
树高范围 /m 20 ~ 35 12 ~ 20 6 ~ 10 6 ~ 35
平均树高 /m 27.08 15.3 8.33 13.55
样地株数 /株 13 46 49 108
密度 /(株· hm-2) 108 384 408 900
从表 2可以看出 ,第 Ⅰ亚层仅有黄杉 ,树高 20 ~ 35 m,平均高 27.08 m;胸径 38 ~ 60 cm,平均胸径
48.92 cm;样地株数 13株 ,密度 108株· hm-2。黄杉个体高大 ,占据群落最上层 ,形成整个群落的主林冠
层 。第Ⅱ亚层主要优势种为马尾松 、黄杉和甜槠 ,样地总株数为 46株 ,其中马尾松 12株 ,黄杉 8株 ,甜槠 7
株 ,此外还有南方红豆杉 2株 ,吴茱萸五加 2株 ,拟赤杨 2株 ,细叶青冈 2株以及其它一些落叶树种如枫
香 、雷公鹅耳枥 、长毛八角枫 、三峡槭 、浙江柿等。平均胸径 27.82 cm,平均树高 15.30 m,密度 384株 ·
hm-2。第Ⅱ亚层 ,马尾松平均胸径(27.25 cm)和平均树高(15.25 m)略小于第 Ⅱ亚层所有种的平均胸径
(27.82 cm)和平均树高(15.30 m),与黄杉相比相差更大 ,因此 ,综合上述情况来看 ,总体上马尾松在本亚
层中并不占优势 。黄杉平均胸径 30.88 cm、平均树高 17.38 m,除数量(8株)略少于马尾松(10株)外 ,个
体高度和个体胸径在本亚层中仍优势明显 ,故在本亚层中仍居于主导地位 。甜槠的平均胸径(40.86 cm)
远大于本亚层所有种的平均胸径 ,其最大 1株胸径达到 100 cm,但其平均树高(13.86 m)远小于本亚层所
有种平均值 ,分布于本亚层最下部 ,同时 ,甜槠个体数量也比另 2个优势种少 ,因此在本亚层中其优势并不
明显。第Ⅲ亚层主要优势种为甜槠 、黄杉 、马尾松 ,此外还有南方红豆杉(3株)、短柄枹(3株)、吴茱萸五
加(3株)、青冈栎(2株)以及伯乐树 、枫香 、五裂槭等 。本亚层平均胸径 15.69cm,平均树高 8.33 m,样地
株数 49株 ,密度 408株 ·hm-2。黄杉虽在数量上有优势(10株),但在整个亚层中 ,其胸径和树高相对较
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第 2期 徐期瑚 , 等:湖南阳明山黄杉群落特征的初步研究
小 ,故不能占主导地位 。甜槠在数量上除略少于黄杉外(9株),其胸径和树高都较大 ,故在本亚层中占主
导地位 。马尾松平均胸径 17.25cm、平均树高 9.25m,虽均大于本亚层所有种的平均值 ,但由于其数量仅
为 4株 ,远少于黄杉和甜槠 ,故在本亚层优势种中 ,仍处于从属地位 。
综上所述 ,黄杉群落乔木层中 ,黄杉在第Ⅰ亚层 、第 Ⅱ亚层中均处于主导地位 ,优势明显;而甜槠在第
Ⅲ亚层中居优势地位;马尾松在整个乔木层各亚层优势种中均处于从属地位 ,相对劣势。
3.2.2 灌木层的结构特征 群落灌木层总覆盖度约 50%,该层优势种为美丽马醉木 ,在本层中数量最
多 ,分布最广 ,基本上整个群落均有分布。亚优势种为马银花 、黄牛奶树和吴茱萸五加 ,数量相对也较多 ,
分布也较广泛。此外还有银木荷 、满山红 、鹿角杜鹃 、多脉青冈 、落叶山矾 、厚皮香 、榄绿粗叶木 、野漆树 、山
柳等在此有分布 ,还有一些乔木树种的幼苗如甜槠 、东南石栎 、五裂槭等 ,但乔木层优势种黄杉和马尾松的
幼苗却基本未见 ,可能是黄杉群落郁闭度太大 ,而黄杉 、马尾松的幼苗不耐荫所致 。
3.2.3 草本层的结构特征 与乔木层和灌木层相比 ,群落草本层种类和结构相对简单 ,草本层总覆盖度
约 30%,该层优势种为淡竹叶 ,占草本层数量的绝大多数 ,分布也较广泛 。其它的种类相对很少 ,仅见单
性苔草 、肉穗草 、狗脊蕨 、鳞毛蕨一种等少数几种草本 ,大部分都只在群落中零星点缀 。群落中还存在少量
的层间植物 ,如华中五味子 、三叶木通等。
图 1 群落 3个优势种年龄结构示意图
3.3 黄杉群落的动态特征
组成植物群落的各种乔木种群的年龄结构可反映
其在群落中的发展趋势 ,从而揭示群落的演替方向 [ 4] 。
本文选择群落重要值较高的 3个优势种 ,根据修改后
的曲仲湘立木分级法 ,按各级个体的百分率绘成年龄
结构示意图 ,见图 1。
根据文献 [ 5]方法划分种群类型 ,从图 1可知 ,上
述 3个种群均属于正常种群 。黄杉在立木等级上 Ⅰ级
有 7株 , Ⅱ级有 5株 , Ⅲ级有 1株 , Ⅳ级有 13株 , Ⅴ级有 5株 。因此 ,从目前情况来看 ,黄杉在群落中具有
较大的优势 。但由于其Ⅴ级株数达到 5株 ,第Ⅳ级株数多达 13株 ,第Ⅴ级与第Ⅳ级株数之和占种群株数
的 58%,表明该种群已达成熟期 ,为成熟种群;并且群落中无该种群的幼树幼苗 ,表明黄杉在群落中的优
势地位是不稳定的;成熟期后 ,将会变成衰退种群 ,逐渐失去其优势地位 ,最终被甜槠所代替。甜槠在立木
等级上看 , Ⅰ级有 2株 , Ⅱ级有 6株 , Ⅲ级有 1株 , Ⅳ级有 6株 , Ⅴ级有 1株 。因此 ,从目前情况来看 ,甜槠
在群落中的优势地位不如黄杉明显;但甜槠的Ⅴ级个体仅 1株 , Ⅳ级 、Ⅴ级个体之和仅占总株数的 43%,
从总体上仍呈增长型;并且在群落中有一定数量的幼树幼苗 ,表明该种群在整个群落属旺盛种群 ,处于进
展状态 ,最终会代替黄杉确定其优势地位 ,成为建群种 ,从而演替为单一的顶级群落。马尾松从立木等级
上看 , Ⅰ级有 1株 , Ⅱ级有 5株 , Ⅲ级有 8株 , Ⅳ级有 2株 , Ⅴ级尚缺。因此 ,在群落中 ,马尾松相对黄杉和
甜槠处于劣势。虽然马尾松Ⅰ级仅 1株 ,但由于其Ⅴ级尚缺 , Ⅳ级也仅有 2株 ,其Ⅴ 、Ⅳ 2级在整个种群中
所占比例极小 ,表明目前种群正处于生长阶段 ,趋势上呈增长型。但由于马尾松在群落中无幼树幼苗 ,从
而确定其增长趋势是不稳定的 ,经过一个龄级的时间后 ,马尾松也将进入衰退期 ,变为衰退种群 ,最终失去
其现有的优势地位。
上述分析表明 ,黄杉群落在垂直结构上较稳定 ,但群落组成树种却并不稳定 。群落的优势种黄杉正处
于成熟期 ,甜槠处于稳定的旺盛期 ,马尾松处于不稳定的生长期。经过一定时间演替后 ,黄杉 、马尾松均将
进入衰退期 ,而甜槠仍将保持旺盛期 。因此 ,现有的黄杉群落如果没有人为干预 ,任其发展 ,最终会演替为
以甜槠为主体的亚热带常绿阔叶林的顶级群落 。
4 建议
要保护好现有的黄杉群落 ,除进行必须的人工防护外 ,对群落进行适当的人为干预也是必要的 ,确保
黄杉的优势地位不变 。
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福 建 林 业 科 技 第 37卷
1)对群落中优势种甜槠进行适当择伐 ,降低其在群落中的优势地位 。
2)由于林层郁闭度太大 ,黄杉无法进行天然更新 ,因此 ,要对其进行人工促进天然更新 ,对上层乔木
中的一些非优势种如枫香 、拟赤扬 、槭树类 、灯台树 、长毛八角枫 、臭椿等进行适当择伐 ,对灌木层也要进行
适当砍伐 ,以增加林层透光率 ,促进喜光黄杉苗木的生长 ,从而避免其进入衰退期 ,始终保持其优势地位。
5 小结
1)黄杉群落中 ,黄杉的相对频度 、相对密度 、相对优势度远大于其它物种 ,其重要值最高 ,为 102.63,
其余依次为甜槠 、马尾松也具有较高的重要值 ,在群落中占有重要地位 ,可将该群落命名为黄杉 +甜槠 +
马尾松群落 。
2)群落乔木层种类 、数量丰富 ,组成结构复杂 ,群落层次明显;灌木层次之;草本层种类 、数量相对贫
乏 ,组成结构简单 。
3)群落乔木层可分为 3个亚层 ,黄杉独占第 Ⅰ亚层 ,形成主层林冠 。在第 Ⅱ亚层中 ,黄杉仍占主导地
位 ,优势明显;甜槠则在第 Ⅲ亚层中占据优势地位;马尾松在整个乔木层各亚层优势种中 ,均处于从属
地位。
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(上接第 4页)
鉴于本研究的对象黑木相思人工林在造林时采用的是实生苗 ,林木之前未经过系代改良等 ,进一步对
这一树种进行多系代的选优 、改良 ,其在生物量 、生长量 、干形等方面将具有更大的发展潜力。
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