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贵阳高坡南方铁杉群落特征及种群动态调查研究



全 文 :贵阳高坡南方铁杉群落特征及种群动态调查研究
冯祥麟 胡 刚 刘正华
(贵阳市林业科技推广站 贵阳 550004)
摘要:通过对贵阳高坡南方铁杉群落组成、外貌、结构和种群动态的调查分析表明,该群落组成成分多样,具有 10
种植物属的分布区类型,其中热带成分占 32. 5%,温带成分占 60%,地理成分由温带向热带过渡明显。南方铁杉在群
落中占优势,重要值达 143. 88,群落生活型以高位芽植物为主,但缺乏大高位芽植物,具有中亚热带冷湿生境的群落结
构特征。对种群动态的分析显示,南方铁杉径级呈不连续分布,群落难于维持持久稳定,提出了保护南方铁杉群落的
措施。
关键词:南方铁杉; 种群动态; 生活型谱
中图分类号:S718. 54 + 2 文献标识码:A
Research on the Community Characteristics and Population Dynamics of
Tsuga chinesis var. tchekiangensis on Gaopo in Guiyang City
Feng Xianglin Hu Gang Liu Zhenghua
(Forest Science and Technology Extensive Station Of Guiyang City,Guiyang,Guizhou ,550004;)
Abstact:The paper discussed the composition,appearance,structure and population dynamics of Tsuga chi-
nesis var. tchekiangensis on Gaopo in Guiyang. The results showed that the composition elements are diversified
which posses 10 distribution types of plant genera. In those types,the tropical elements account for 32. 5% and the
temperate elements account for 60%,the geographical element transition from tropics to temperate is obvious. T.
chinesis is dominant in the community,its important value is as high as 143. 88. The phanerophyte predominate in
the community,but the big phanerophyte is in shortage,the community displays the characteristics of the cold and
wet habit in the mid subtropics. It is shown from the analysis of the population dynamics that the size class are not
continuous distribution and the community is hard to maintain its steady for long. The effective methods are sugges-
ted in order to protect community of Tsuga chinesis.
Key words:Tsuga chinesis var. tchekiangensis;population dynamics;life - form spectrum;

南方铁杉(Tsuga chinesis var. tchekiangensis)是
我国特有的第三纪孑遗植物,在南方诸多省区有分
布,但资源稀少,分布零散,处于濒危状态,具有较高
的科研和利用价值。南方铁杉在贵州的分布也很零星
且不均匀,仅见于梵净山、黔南荔波和贵阳高坡岩石
裸露的中山山脊或山顶上[1],对这一珍稀濒危树种
的群落特征和种群动态进行研究,有助于深入研究
该物种的生物生态特性和濒危机制,对保护和利用
第 39 卷 第 2 期
2011 年 5 月
贵 州 林 业 科 技
Guizhou Forestry Science and Technology
Vol. 39,No. 2
May,2011
*收稿日期:2011—03—04
作者:冯祥麟(1956 - ) ,男,高级工程师,主要从事森林资源培育和生态恢复研究。
基金项目:贵州省林业厅和贵阳市林木种质资源清查专项资金资助。
这一珍稀资源具有重要意义。
1 群落生境概况
贵阳高坡位于贵阳市南郊,地处贵阳市花溪区
与龙里县交界的地势较高台地上,距行政区所在地
花溪约 45km,地理位置约 N26°18,E106°30。群落
所在地无气象资料记录,以所在行政区花溪的气象
资料为参考,高坡属中亚热带季风气候,由于地处花
溪区南部的海拔最高点,平均海拔比花溪高约
350m,主要气象指数均低于花溪,具有夏季凉爽、冬
季冷湿多雨多雾和空气湿度大的特点,年均温常不
超过 13. 5℃,最低温常在 - 4℃ 以下,最高温约
28℃,相对湿度 85% 以上,年降雨约 1300 ~
1400mm,无霜期约 260d,主要植被是针叶林和常绿
落叶阔叶混交林。
群落所在地海拔为 1350m ~ 1450m,属喀斯特
中山地貌,土壤为黄壤,pH 为 5. 5 ~ 6. 0,母岩为白
云岩,岩石裸露达 40% ~ 60%,南方铁杉散生于陡
峭的岩石缝隙中,从山中下部延伸至山顶部,局部地
段呈集群分布,连续分布面积约 10hm2。由于南方
铁杉群落比邻村寨,受干扰程度较严重,林相参差不
齐,多数地段有阔叶树侵入,形成以南方铁杉为建群
种的针阔混交林。
2 调查研究方法
2. 1 样地调查
通过实地调查和标本采集,选择有代表性的地
段设置二块 20 × 30m2 的样地,在样地内进行乔木
每木调查,设 2 × 2 m2 小样方内作灌木和草本调查,
记录株高、胸(地)径、多度、盖度等,并在小样方内
对南方铁杉幼苗幼树更新情况进行调查。
2. 2 数据统计分析
地理成分分析:按吴征镒中国种子植物属的分
布区类型[2]进行统计分析。
(2)重要值计算:乔木重要值 =(相对密度 +
相对显著度 +相对频度)× 100%。
灌木重要值 =(相对多度 +相对盖度 +相对频
度)× 100%
3 结果与分析
3. 1 群落种类组成
南方铁杉群落共有维管束植物 47 种,分属于
28 科 40 属,其中裸子植物 2 科 2 属 2 种,被子植物
26 科 38 属 45 种。含有 4 种以上的科有樟科
(Lauraceae)和蔷薇科(Rosaceae) ,共有种数 13 种,
占总种数的 27. 7%。含有 2 种以上的科有壳斗科
(Fagaceae)、胡桃科(Juglandaceae)、鼠李科(Rham-
naceae)、榆科(Ulmaceae)、小檗科(Berberdaceae)、
桑科(Moraeceae)、毛莨科(Ranunculanceae)、芸香科
(Rutaceae) ,共有种数 16 种,占总种数的 34. 1%,仅
含 1 种的科有 16 科,占总种数的 34. 1%。乔木层
组成简单,以南方铁杉为优势种,伴生种有南方红豆
杉(Taxus chinensis var. mairei)、乌岗栎(Quercus
phillyraeoides)、贵州石楠(Photinia bodinieri)和黄杞
(Eugelhardie roxburghiana)。灌木层种类较复杂,主
要以蔷薇科的蔷薇属(Rosa)、悬钩子属(Rubus)、石
楠属(Phtinia)、樟科的山胡椒属(Lindera)、鼠李科
的鼠李属(Rhamnus)、槭树科的槭树属(Acer)和芸
香科的花椒属(Zanthoxylum)等乔木幼树和具刺藤
灌木组成,草本植物稀少,零星有莎草属(Cyperus)、
荩草属(Arthraxon )和兰属(Cymbidium)植物。
在地理成分构成上,南方铁杉群落 40 个植物属
具有 10 种分布区类型(表 1) ,属于热带起源的共有
13 属,占总属数的 32. 5%;属于温带起源的有 24
属,占总属数的 60%,其中北温带分布型有 13 属,
红豆杉属(Taxus)、槭树属(Acer)、榆属(Ulmus)、栎
属(Quercus)、蔷薇属(Rosa)、小檗属(Berberis)在群
落乔灌木层中占有较大比例。从种子植物属的分布
区类型来看,温带成分显著多于热带,说明群落在中
亚热带高海拔冷湿生境条件下地理成分组成具有一
定过渡性,即由热带向温带过度,以温带成分为主。
从群落生活型组成来看,按 Raunkiaer生活型分
类系统[3]统计结果显示(表 2) ,群落高位芽植物共
有 41 种,占全部生活型总数的 87. 2%,其中小高位
芽植物和矮高位芽植物最为发达,前者是乔木亚层
组成树种,后者是较耐荫的灌木层成分,而中高位芽
植物最少,仅 2 种,它们是南方铁杉和南方红豆杉,
表明它们在严酷的生境条件下具有很强的适应性。
群落中藤本高位芽植物也较多,地上芽植物、地面芽
植物、地下芽植物和一年生植物稀少。从群落生活
型谱可以看出,群落多裸岩湿润的生境条件有利于
中高位芽植物、小高位芽植物、矮高位芽植物和藤本
高位芽植物生存,同时限制了大高位芽植物的存在,
这些特征是南方铁杉群落与其生境相适应的结果。
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2 期 冯祥麟等:贵阳高坡南方铁杉群落特征及种群动态调查研究
表 1 南方铁杉群落种子植物属的分布区类型
分布型 属数 占总属数比例(%)
1 世界分布 3 7. 5
2 泛热带分布 3 7. 5
3 热带亚洲、热带美洲间断分布 1 2. 5
4 热带亚洲至热带大洋洲分布 3 7. 5
5 热带亚洲至热带非洲分布 1 2. 5
6 热带亚洲分布 5 12. 5
7 北温带分布 13 32. 5
8 东亚和北美洲间断分布 6 15
9 旧世界温带分布 2 5
10 东亚分布 3 7. 5
总数 40 100
表 2 南方铁杉群落生活型谱
类型
高位芽植物
中高位芽 小高位芽 矮高位芽 藤本高位芽
地上芽
植物
地面芽
植物
地下芽
植物
一年生
植物
总计
种数 2 13 18 8 2 1 1 2 47
比例(%) 4. 3 27. 7 38. 3 17 4. 3 2. 1 2. 1 4. 3 100
3. 2 群落外貌与结构
南方铁杉为群落优势种,乔木层伴生树种也为
常绿,如南方红豆杉、乌岗栎、贵州石楠和黄杞,因此
群落无明显季相变化,终年呈暗绿色,但由于南方铁
杉整体上呈零散分布,树冠衔接不连续,群落外观上
波浪起伏感明显。
在垂直结构上,群落乔、灌、草层次明显。乔木
层可分为二层,总郁闭度为 0. 6 ~ 0. 75;乔木上层树
高 8 ~ 15m,平均高 10. 1m,树种组成有南方铁杉、南
方红豆杉和贵州石楠,南方铁杉重要值位居首位
(表 3) ,为群落优势种,株树占层总株树的 61. 1%,
平均胸径 28. 6cm,最大胸径 46cm;乔木第Ⅱ亚层高
度 3 ~ 7. 9m,平均树高为 5. 4m,主要树种有南方红
豆杉、乌岗栎、黄杞、贵州润楠、猴樟等,本亚层中缺
乏南方铁杉,以阔叶树为主。
表 3 南方铁杉群落乔木层树种重要值﹡
树种 相对密度 相对显著度 相对频度 重要值
南方铁杉 44. 7 59. 18 40 143. 88
南方红豆杉 11. 76 11. 91 20 43. 76
乌岗栎 11. 76 11. 91 20 33. 57
黄杞 8. 82 2. 73 13. 33 24. 88
贵州石楠 2. 94 3. 64 6. 66 13. 24
* 重要值 10 以下的种略
灌木层在群落中的覆盖度最大,达 95%。丛灌
木层重要值的排序来看,主要由香叶树(Lindera
communis)、小果蔷薇(Rosa cymosa)、圆果化香(Jug-
lans longipes)、刺叶鼠李(Rhamnus heterophylla)、窄
叶火棘(Pyracantha angustifolia)等组成,在林窗和林
缘处还有红翅槭(Acer fabric)、交让木(Daphniphyllum
macropodum)等乔木阳性树种。由于灌木层覆盖度
大,草本植物稀少,仅见莎草、荩草和一些兰属植物。
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贵 州 林 业 科 技 第 39 卷
3. 3 南方铁杉种群动态
种群径级结构是显示种群变动的重要标志,通
过对南方铁杉胸径径级统计表明(表 4) ,南方铁杉
个体主要集中在胸径 26 ~ 31. 9 cm 径级段,其个体
数占全部个体的 52. 3%。从径级分布可以看出,中
小幼树种群个体数极少,有的缺项,种群径级呈不连
续分布,说明南方铁杉在自然状态下更新困难,幼苗
难于发育到中幼树阶段。对南方铁杉的更新调查也
显示,在 1200m2 样方内仅发现幼苗 6 株,且都是群
聚在成年大树下有一定林窗或光照较好的地方,说
明南方铁杉趋向于林窗更新,种子萌发和幼苗生长
需要一定光照,在林分郁闭度大和灌木层覆盖度较
大的情况下自然更新受到限制。因此,南方铁杉自
然更新的特点和缺乏幼苗幼树储备使其难于维持群
落的长期稳定,一旦外界干扰加剧和自身种群结构
发生变化,南方铁杉就可能从群落中退出。
表 4. 南方铁杉种群径级分布
径级(cm) 2 ~ 7. 9 8 ~ 13. 9 14 ~ 19. 9 20 ~ 25. 9 26 ~ 31. 9 32 ~ 37. 9 38 ~ 43. 9 44 ~ 49. 9
数量 - 1 1 - 11 5 2 1
比例(%) - 4. 8 4. 8 - 52. 3 23. 8 9. 5 4. 8
4 小结与讨论
南方铁杉群落乔木层组成简单,灌木层组成较
丰富,群落植物组成以温带成分占优势,占总属数的
60%。群落中无大高位芽植物,中小高位芽植物和
矮高位芽植物发达,其区系组成反映了中亚热带气
候条件下群落所处高海拔湿润多裸岩的生境特征。
南方铁杉是群落的优势种,其种群径级不连续
和缺乏充足的幼苗幼树储备使其难于维持群落的持
久稳定。从更新调查来看,南方铁杉属于林窗更新,
因此有研究认为[4],由于南方铁杉径级(年龄)结构
属间歇型,在保护中可对天然林进行适度人为干扰,
通过乔灌木的择伐形成一定的林窗以促进南方铁杉
的更新,维护群落稳定。从保护珍稀濒危植物资源
和生态学研究来看,这些是值得尝试和进一步研究
的。
参考文献
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社,1986
4. 张志祥,刘鹏,刘春生等 . 浙江九龙山南方铁杉群落
结构及优势种群更新类型[J]. 生态学报,2008,28(9) :4547
~ 4558
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