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Influence of planting Amomum on tropical ravine rain forest community

砂仁种植对热带沟谷雨林群落影响的研究



全 文 :砂仁种植对热带沟谷雨林群落影响的研究*
苏文华  王宝荣  闫海忠  (云南大学生态学与地植物学研究所, 昆明 650091)
摘要  通过原始雨林与砂仁种植群落的比较, 分析了在西双版纳地区沟谷雨林林下种
植砂仁对沟谷雨林群落种类组成、结构、外貌和动态, 以及幼树个体生长的影响. 沟谷雨林
林下种植砂仁对雨林的生物多样性有较大的破坏, 造成种植群落 70~ 90% 的物种流失,
约 98%个体消失.其中草本和灌木植物种类和个体基本全部消失, 乔木植物种类损失 60
~ 70% , 个体损失 50~ 80% . 种植砂仁使群落垂直结构变得简单, 分层明显. 种植后的群
落仍保持雨林的外貌,但已不再是雨林群落,变成稳定性较差的次生林群落.
关键词  砂仁  热带雨林  生物多样性
Influence of planting Amomum on tropical ravine rain forest community. Su Wenhua, Wang
Baorong and Yan Haizhong ( I nstitute of Ecology and Geobotany , Yunnan Univer sity , K un
ming 650091) . Chin. J . A pp l . Ecol. , 1997, 8( supp. ) : 71~ 74.
By comparing the community characteristics between primeval rain forest and planted A mo
mum , the influence of A momum planted in ravine rain forest on the species composit ion,
structur e, physiognomy and dynamics of the for est , and its juvenile g rowth w ere studied. Plant
ing A momum in the r ain forest destroyed the biodiversity of the forest, and made 70~ 90% of
its species and above 98% of its individuals disappeared. All shrubs and herbs almost disap
peared, and 60~ 70% of tree species and 50~ 80% of their indiv iduals w er e lost. Planting
A momum made the community structure simple and the layers obvious. The community after
A momum planting keeps the physiognomy of the rain for est, but is an unstable secondary for
est, and not a rain for est .
Key words Amomum , T ropical rain forest, Biodiversity .
1  引   言
砂仁是姜科豆蔻属植物, 喜生于林下
荫湿处.其果实可作药用和香料,是重要的
药用和香料植物,经济价值很高.近些年在
热带地区作为经济植物人工栽培在森林下
层中.在西双版纳最适种于季节雨林之下.
为获得较高的产量, 种植时要清除林下的
草本和灌木植物, 疏去部分乔木植物. 因
此,种植砂仁对季节雨林的群落特征和种
群特征有很大的影响. 殷寿华以种植砂仁
的林分与未种砂仁的林分进行比较, 分析
研究了砂仁种植对热带森林植物多样性的
影响[ 6] .本文通过对西双版纳勐养自然保
护区江边寨同一季节雨林样地种植砂仁前
后群落种类组成和结构等的变化和跳坝河
地区的砂仁种植地与原始雨林的比较,近
一步分析了季节雨林林下种植砂仁对群落
的影响.
  * 加拿大国际发展研究中心 ( IDRC) 和云南省科委
资助项目( 948011) .
1997年 5月 9日收稿, 8月 28日接受.
2  研究方法
以勐养保护区的江边寨村(海拔 700 m)和跳
坝河村(海拔 1000 m)为两个研究地点, 在江边寨
的砂仁种植地选择 400 m2 样地 3 块,跳坝河选择
400 m2 样地 3 块, 进行群落学调查. 其中江边寨
种植样地 1992 年未种砂仁为原始雨林, 进行过
群落调查, 并且进行过群落学分析[ 5] , 通过种植
前后的群落数据和跳坝河种植地的群落数据与
应 用 生 态 学 报  1997 年 10 月  第 8 卷  增刊                     
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , Oct. 1997, 8( supp. )!71~ 74
原始雨林的群落数据比较分析种植对季节雨林
的影响. 同时在江边寨种植地和未受破坏雨林中
各选 3 株绒毛番龙眼和假海桐幼树对照 1993~
1995年胸径的增加量比较分析砂仁种植对幼树
生长动态的影响. 原始雨林的群落数据以 1992
年江边寨雨林的调查数据为代表.
3  结果与分析
3. 1  对沟谷雨林种类组成和个体数量的
影响
种植砂仁要清除林下的全部草本和灌
木,梳伐一些乔木. 因此, 在种植过程中造
成种植地上大量的物种流失(表 1) . 而幸
存的物种, 其个体数量大大减少(表 2) . 对
比研究表明, 沟谷雨林下人工种植砂仁后
造成 70 ~ 90% 物种流失, 98% 的个体消
失.种类流失和个体数量减少的程度与种
植地的海拔高度和栽培管理水平有关. 海
拔低,气温高,湿度小, 要求的上层林冠郁
闭度要大( 70% ) , 以保持湿度. 海拔高,气
温低, 湿度大, 上层林冠郁闭度要小
( 50%) ,以增加光照提高温度.海拔高处比
海拔低处乔木疏伐强度大, 留存个体数少,
种类流失多. 管理精细的草本层只有砂仁
1种, 管理粗放的除砂仁外还会有一些其
它种类.村民在沟谷雨林种植砂仁梳伐乔
木时,一般并不选择树种坎伐.留那些个体
主要依据具体位置能否满足遮阴要求,多
余的全部清除.因此, 就整个种植区来看雨
林中的任何乔木都会受到影响,种群个体
数减少.常见乔木物种绝灭的可能性不大,
在一地被坎伐消失, 在其它地方则可能会
作为遮阴树留存.而偶见种类,尤其是局部
特殊小生境中的稀有物种会在种植过程中
流失.
表 1  种植砂仁的群落与原始雨林群落样地( 3个 20 m∀ 20 m)种类数量比较
Table 1 Comparison of species number in 3 sampless of 20 m∀ 20 m taken from Amomum communiy and tropical rain for
est
生长型
Grow - type
原始雨林
Rain forest
物种数
Species
种植砂仁群落 Community of plant ing A momum
江边寨
J iangbian village
物种数
Species
物种流失( % )
Lost species
跳坝河
Tiaobahe village
物种数
Species
物种流失( % )
Lost species
乔木植物 Tree 61 24 61 16 72
灌木植物 Shrub 17 0 100 0 100
草本植物 H erb 14 1 100 1 100
层间植物 Liana and epiphytes 23 0 100 1 87
合   计 Total 115 25 70 17 85
表 2  种植砂仁的群落与原始雨林群落样地( 3个 20 m∀ 20 m)个体数量比较
Table 2 Comparison of individual number in 3 sampless of 20 m∀ 20 m taken from Amomum communiy and tropical rain
forest
分  层
Layer
原始雨林
Rain forest
individual
种植砂仁群落 Community of plant ing A momum
江边寨
J iangbian village
个体数
Individual
个体减少( % )
Lost individual
跳坝河
Tiaobahe village
个体数
Individual
个体减少( % )
Lost individual
乔木上层 A layer 15 15 0 3 80
乔木中层 B layer 30 30 0 15 50
乔木下层 C layer 261 60 77 24 91
灌 木 层 D layer 1236 0 100 0 100
草 本 层 E layer 3828 0 100 0 100
层间植物 Liana and epiphytes 45 0 100 3 93
合   计 Total 4179 105 98 45 99
72 应  用  生  态  学  报               8 卷
  热带雨林种植砂仁后群落 400 m2 有
植物种类 17~ 25个,比亚热带常绿阔叶林
的植物组成种类数都低[ 1] , 失去了雨林具
有的较高物种多样性的特点.
3. 2  对群落结构的影响
原始雨林自地面 1 m 到林冠都充满了
植株的树冠, 没有明显的垂直分层 (图
1a) .种植砂仁后垂直结构变得分层明显、
简单,可分为 2~ 3层:砂仁种植层、林冠层
二层结构或砂仁种植层、小乔木层、林冠层
3层结构(图 1b) . 原始雨林中乔木植物的
盖度在 95%以上, 是群落的主要层. 种植
砂仁后,林冠间隙较大,乔木植物的盖度只
有50~ 70%. 砂仁的层盖度则可达 90~
100% ,乔木层仍是群落的主要层次, 但由
于层盖度减少, 群落内环境也有改变.
丰富的层间藤本植物是雨林植被的特
有特点之一.种植砂仁的群落只有 1~ 2种
草质藤本植物, 见不到木质藤本植物.乔木
树上的附生植物也很少见. 木质藤本植物
是在种砂仁整地时被清除, 附生植物有的
是随乔木坎伐被清除, 有的是由于种植砂
仁的林分林内空旷, 空气湿度变低不适宜
生长从群落中消失. 种植砂仁整地时,一般
不会砍伐林冠层的树木, 乔木中层的树木
被砍伐的也不多.种植前后群落外貌变化
不大,群落基本保持原来雨林的外貌.
3. 3  对留存幼树生长的影响
在原始的雨林中 C、D、E 层的幼苗和
幼年个体虽然很多, 但它们多数由于受上
层个体的压迫长期处于生长缓慢或停滞,
在进入上一层前死亡, 保存率很低[ 2] . 而
在种植砂仁林中由于人工的疏伐反而为幼
树的生长创造了有利环境, 使得幼树的生
长明显加快(表 3) ,提高幼树个体存活率.
3. 4  对群落动态的影响
在沟谷雨林群落中乔木层是群落的建
群层.乔木种群的动态变化对群落的动态
图 1  原始雨林与砂仁种植地群落结构比较
Fig. 1 Com parison of A mom um community st ructure w ith
the rain forest.
a.原始雨林垂直结构示意图 Community st ructure of sea
sonal rain forest ; b.砂仁种植群落垂直结构示意图 Com
munity structure of A mom um community.
1.绒毛番龙眼 Pome tia tomentosa ; 2.老挝天料木 Homa
l ium ceylanicum var. laoti cum ; 3. 景洪暗罗 Polyalthia
chel iensis; 4.思茅黄肉楠 Act inodap hne henryi ; 5.幅瓣蒲
桃 Syzygiumoblatum ; 6.印栲 Castanop sis ind ica; 7. 降真
香 A cronychia ped unculata ; 8.小花藤Nicrechit es polyan
tha; 9. 海南水团花 A dina hainanensis; 10. 银钩花
Mit rephor a thoreli i ; 11. 窄 叶翅子树 Pterosp ermum
lanceaef olium ; 12.海南水团花 Adina hainanensis; 13.云
南银柴 Aporusa yunnanensis ; 14.假海桐 Pi ttosp oropsis
kerri i ; 15.木奶果 Baccaurea ramif lora; 16.棒柄花 Clei
dion br evipet iolatum ; 17. 绒毛番龙眼 Pometia tomen
t osa ; 18. 棒柄花 Cleidion brev ip etiolatum ; 19.披针叶楠
木 Phoebe lanceolata. 20. 扁担藤 T etr astigma p l ani
caule; 21.染木 Saprosma ter natum ; 22.金钩花 Pseudou
varia ind ochinensi s; 23.滨木患 Arytera li torali s; 24.滇南
溪桫 Chisocheton siamensis ; 25. 滨木患 Aryterali toralis ;
26.山香圆 T urpinia montana ; 27. 鳞尾木 L ep ionurus
sylv est ri s; 28.核实木 Drype tes cumingi i ; 29. 思茅黄肉楠
Act inodap hne henryi ; 30.景洪暗罗 Polyalthia chelie nsis ;
31. L asiococca comberi var. p seud ov erti cil lata ; 32. 砂仁
Am omum sp.
73增刊         苏文华等: 砂仁种植对热带沟谷雨林群落影响的研究     
表 3  砂仁种植地与原始雨林中绒毛番龙眼和假海桐幼
树胸径生长量( 1993~ 1995)比较
Table 3 Comparison of breast high diameter growth of ju
veniles of Pometia tomentosa and Pit tosporopsis ker rii be
tween Amonum community and rain forest( 1993~ 1995)
绒毛番龙眼
Po. tomento-
saGrow th of
d. b. h. ( cm)
假海桐
Pi . ker rii
Grow th of
d. b. h. ( cm)
砂仁种植地 Am o. comm. 2. 1 1. 2
原始雨林 Rain forest 0. 3 0. 2
发展起着决定作用. 乔木种群个体的动态
形式对群落的稳定性有着重要的意义. 个
体数量的年龄分布是种群动态变化特征的
一种表现形式. 以往的研究表明,原生稳定
雨林乔木植物的年龄结构呈正金字塔型或
# J型∃ [ 3, 4] .种群中数量最多的是在 C、D、
E 层的幼苗和幼年个体,约占种群总个体
数的 95%以上,到达林冠层的成年个体数
量很少(图 2) . 种植砂仁时基本上要清除
C、D、E层的植株(图 2) , 除去每个种群的
绝大多数个体, 消除了林冠层的更新后备,
打破原有的稳定结构, 森林群落处于不稳
定状态,种群处于衰退状态.留存乔木正常
或意外死亡, 森林群落也就消亡或演替为
其它森林类型.
图 2  稳定雨林群落与砂仁种植群落乔木植物分层个体
数量比较
Fig. 2 Comparison of t rees number in layers betw een rain
forest community and A mom um community( 400 m2) .
热带雨林中的大乔木多数都能存活
200年以上[ 7] ,种植砂仁的林分中留存下
来的乔木一般是中幼树, 它们还能生存相
当长的时间, 只要不受到近一步的严重破
坏,森林群落也还能在一段时间内保存.
热带雨林种植砂仁后, 林分失去热带
雨林的许多特征,已不再是雨林植被.由于
雨林的主要乔木植物种类仍然保留,而且
多数乔木种子繁殖能力都很强,种子在砂
仁地中仍能萌发、生长, 如绒毛番龙眼.只
要停止种植砂仁,会不断地补充新的个体,
经过相当长的时间重建, 再次形成稳定的
种群结构,森林群落也可以恢复成雨林.恢
复的雨林,乔木树种组成与原来雨林的相
近,但灌木、草本和层间植物会有所不同.
4  结   论
  在沟谷雨林林下种植砂仁对沟谷雨林
的植物物种多样性有极为严重的破坏,留
存下来的种类很少. 沟谷雨林林下种植砂
仁后群落地段虽基本保持原有的群落外
貌,但群落的种类组成和结构与原始沟谷
雨林已相距甚远, 这种群落已不是热带雨
林,只是一种热带次生林.种植砂任可破坏
热带雨林的垂直结构和种群的年龄结构,
清除建群种群的更新后备降低了群落的稳
定性,森林群落处于不稳定状态.在热带雨
林下种植砂仁发展经济不符合生物多样性
保护和持续发展. 在自然保护区内应严禁
种植.
参考文献
1  吴征镒主编. 1987.云南植被. 北京: 科学出版社,
231~ 274.
2  苏文华. 1997. 西双版纳热带季节雨林中绒毛番龙
眼种群动态的初步研究.云南植物研究,增刊 IX:
92~ 96.
3  苏文华. 1997. 西双版纳热带季节雨林绒毛番龙眼
群落的乔木种群配置研究. 云南植物研究, 增刊
IX: 97~ 107.
4  胡玉佳等. 1992. 海南岛热带雨林.广州:广东高等
教育出版社, 132~ 133.
5  欧晓昆. 1997. 西双版纳勐养自然保护区绒毛番龙
眼群落的种类组成结构研究. 云南植物研究,增刊
IX: 108~ 117.
6  殷寿华. 1990. 云南生物多样性学术讨论会论文集
(吴征镒主编) . 昆明:云南科学技术出版社, 180~
188.
7  Richards, P. W. (张宏达等译) . 1959. 热带雨林. 北
京:科学出版社, 2, 44.
74 应  用  生  态  学  报               8 卷