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德江沙溪楠木群落结构及物种多样性研究



全 文 :贵 州 科 学 32(6):16 - 19,2014
Guizhou Science
收稿日期:2014 - 08 - 05;修回日期:2014 - 08 - 07
基金项目:贵州省林木标本数据库及网络共享平台建设(黔科平台
[2012]4002);贵州乡土阔叶园林绿化树种评价、筛选及苗木培育关健
技术研究(2009-03)。
作者简介:曾凡勇(1969-)工程师。研究方向:野生动植物资源、湿地资
源管理。邮箱:zfy8499@ 163. com
通信作者:冯邦贤(1984-),工程师。研究方向:植物资源及森林生态。
德江沙溪楠木群落结构及物种多样性研究
曾凡勇 冯邦贤1
(铜仁市林业局,铜仁 554300)
摘 要: 利用样方调查法对德江沙溪楠木 Phoebe zhennan 群落的种类组成、结构及物种多样性进行了研究。结果表明:在
1 200 m2的样地中,共有维管植物 27 科 32 属 35 种,其中优势科为樟科、壳斗科、蔷薇科等;群落中以楠木和杉木为优势种;群
落结构简单,分为乔木层、灌木层和草本层;物种多样性分析显示该群落多样性指数偏低,其多样性复杂程度由高到低的顺序
为灌木层、乔木层、草本层。
关键词: 楠木,群落结构,物种多样性,德江
中图分类号 Q 948. 159 文献标识码 A 文章编号 1003-6563(2014)06-0016-04
Study on Community Structure and Species Diversity of Phoebe zhennan in Shaxi
of Dejiang County
ZENG Fan-yong FENG Bang-xian
(Forestry Bureau of Tongren City,Tongren,Guizhou 554300,China)
Abstract: Research has been made on community species composition,population structure,and species diversity
of Phoebe zhennan in Shaxi of Dejiang County by plot method. The results show that 27 families,32 genera and 35
species of vascular plant are distributed in a plot of 1 200 m2 and Lauraceae,Fagaceae and Rosaceae are the domi-
nant families. Phoebe zhennan and Cunnighamia lanceolata are the dominated in the community. Plant community
can be divided into three layers:tree,shrub and herb. The species diversity analysis shows that the diversity index is
low,and the complexity of the diversity from high to low is shrub layer,tree layer and herb layer.
Key words: Phoebe zhennan,population structure,species diversity,Dejiang County
楠木 Phoebe zhennan,隶属樟科 Lauraceae 楠木
属 Phoebe。为常绿大乔木,国家Ⅱ级保护植物。楠
木不仅是著名的珍贵用材树种,还是优良的庭园绿
化观赏树种,产湖北西部、贵州西北部及四川(傅立
国,1999)。贵州省德江县是楠木资源分布较多的
地区,生于海拔 700 ~ 900 m的山坡中下部常绿阔叶
林中,是德江县常绿阔叶林及常绿落叶阔叶混交林
的常见树种之一。但由于长期的乱砍滥伐,楠木资
源数量已逐渐稀少,加上人为活动的干扰,天然更
新状况不良,因而对其保护已迫在眉睫。目前,国
内外有关楠木的研究主要是楠木的育苗实验研究、
密度和施肥对楠木播种苗生长的影响、楠木移植苗
造林试验研究等(邓集杰等,2013),对楠木群落物
种多样性的研究也只是针对人工林(卢扬煦等,
2012),一些珍稀植物天然群落结构的研究也有报
道(冯邦贤等,2012;杨泉等,2013),而对天然楠木
群落结构及物种多样性的研究则没有报道。本文
应用样方调查方法分析了德江沙溪楠木群落结构
及物种多样性特点,旨在引起有关部门的充分重
视,为该种的保护提供参考资料。
1 研究方法
1. 1 研究地自然概况
德江沙溪楠木天然群落分布区位于德江县西
北部,分布面积约 5 hm2。分布区属岩溶中低山山
原地貌,海拔 900 ~ 1 000 m;母岩主要由石灰岩和砂
页岩组成,土壤主要为黄壤。水热条件优越,属中
亚热带季风湿润气候区,年均降水量 1 239 mm,森
林覆盖率约 70 %。
1. 2 样地设置
2014 年 4 月,在德江沙溪楠木天然群落区(海
拔 910 m)设置了总面积为 1 200 m2 的样地。样地
由2 个面积为 30 m ×20 m的样方组成,并采用相邻
格子法,将每个样方分割成 10 个 6 m ×10 m的小样
方(共计 20 个)。在每个小样方内,测量和记录每
株胸径≥5 cm的乔木种类、胸径、树高及冠幅,所有
灌木的种类、株树、平均地径、平均高度以及盖度,
所有草本植物的种类和多度。
1. 3 数据处理
2. 3. 1 α多样性测度方法(Nagaike T et al. ,2006)
乔木层物种重要值(IV)=(相对密度 +相对显著度
+相对频度)× 100%
灌木层、草本层物种重要值(IV)=(相对密度
+相对盖度 +相对频度)× 100%
物种丰富度指数(S):S =样方内物种数
Simpson指数(D):D = 1 -∑Pi
2
Shannon-Wienner指数(H):H = -∑Pi lnPi
Pielou均匀度指数(J):J = H / lnN
其中,S 为物种数,N 为物种个体数总和,Pi 为
物种个体占总个体的比例。
2. 3. 2 数据处理
采用 EstimateS820Win计算物种的多样性指数,
Origin7. 5 进行作图分析,其它的计算在 excel 工作
表中完成。
2 结果与分析
2. 1 楠木群落物种组成
植物种类组成是植物群落最重要的特征之一,
是决定群落性质和鉴别不同群落类型的主要因素
(林长松等,2008)。对该区域楠木天然群落物种组
成调查表明,该群落共有维管束植物 35 种,隶属于
27 科 32 属,蕨类植物 4 科 4 属 4 种,裸子植物 3 科
3 属 3 种,双子叶植物 16 科 21 属 24 种,单子叶植物
4 科 4 属 4 种(表 1)。
表 1 德江沙溪楠木群落物种组成
Tab. 1 Composition of species of Phoebe zhennan
community in Shaxi,Dejiang County
植物类群 科数 比例(%)属数 比例(%)种数 比例(%)
蕨类植物 4 14. 81 4 12. 50 4 11. 43
裸子植物 3 11. 11 3 9. 38 3 8. 57
双子叶植物 16 59. 26 21 65. 63 24 68. 57
单子叶植物 4 14. 81 4 12. 50 4 11. 43
合计 27 100 32 100 35 100
数量优势科依次为樟科 Lauraceae(3 属 3 种)、
壳斗科 Fagaceae(2 属 3 种)、蔷薇科 Rosaceae(2 属
2 种)、桑科 Moraceae(1 属 2 种)、堇菜科 Violaceae
(1 属 2 种),含 1 种的科有 22 科,属有 29 属,分别
占总科、属数的 81. 48%、90. 63%,楠木群落中含
1 个种的科和属较多,反映出该楠木群落物种分布
随机,体现为群落的偶见种较为丰富。
2. 2 群落垂直结构
群落的垂直结构是反映群落中物种对光能利
用情况的重要因子(李意德,1997)。在实地调查中
发现,楠木群落成层现象非常明显,可分为乔木层、
灌木层和草本层 3 个层次。乔木层郁闭度 0. 7 左
右,可分为 2 个亚层,第Ⅰ亚层高度在 13 ~ 15 m,主
要树种为楠木 Phoebe zhennan、杉木 Cunnighamia
lanceolata、麻栎 Quercus acutissima 等;第Ⅱ亚层高度
在 9 ~ 11 m,主要为楠木、锥栗 Castanea henryi 等。
在本研究中统计了乔木层各树种的重要值,结果见
表 2。由表 2 可知,楠木的重要值为 68. 26,杉木的
重要值为 66. 70,他们是群落中的优势种,在样地中
不仅个体多,而且分布均匀。群落中其它树种重要
值排在前面的依次是麻栎、锥栗、枫香 Liquidambar
formosana、黑壳楠 Lindera megaphylla、红豆杉 Taxus
chinensis、椤木石楠 Photinia davidsoniae,它们是群落
中的重要伴生种。朴树 Celtis sinensis、柏木 Cupressus
funebris、云南樟 Cinnamomum glanduliferum 重要值
排在最后,是群落中次要的伴生种,说明该群落优
势树种单一。
716 期 曾凡勇,等:德江沙溪楠木群落结构及物种多样性研究
表 2 楠木群落中乔木层树种重要值
Tab. 2 Importance values in tree layer of Phoebe zhennan community
树种 相对频度 相对密度 相对显著度 重要值
楠木 Phoebe zhennan 22. 00 23. 64 22. 62 68. 26
杉木 Cunnighamia lanceolata 24. 00 21. 82 20. 88 66. 70
麻栎 Quercus acutissima 14. 00 16. 36 14. 39 44. 75
锥栗 Castanea henryi 8. 00 7. 27 8. 47 23. 74
枫香 Liquidambar formosana 6. 00 5. 45 6. 73 18. 18
黑壳楠 Lindera megaphylla 6. 00 5. 45 5. 10 16. 56
红豆杉 Taxus chinensis 4. 00 5. 45 7. 08 16. 53
椤木石楠 Photinia davidsoniae 6. 00 5. 45 4. 29 15. 75
朴树 Celtis sinensis 4. 00 3. 64 4. 76 12. 39
柏木 Cupressus funebris 4. 00 3. 64 3. 60 11. 23
云南樟 Cinnamomum glanduliferum 2. 00 1. 82 2. 09 5. 91
灌木层高度在 1 m 左右,包括了乔木层中一些
种类的幼树,盖度约 0. 3,树种主要有白马骨 Serissa
serissoides、蔓胡颓子 Elaeagnus glabra、棕榈 Trachy-
carpus fortunei、楠木、白栎 Q. fabri、苎麻 Boehmeria
nivea、山莓 Rubus corchorifolus 等。草本层高度约
0. 3 m左右,主要为鸢尾 Iris tectorum,其它还有吉祥
草 Reineckia carnea、沿阶草 Ophiopogon bodinieri、紫
堇 Corydalis edulis、金星蕨 Parathelypteris glandulige-
ra、铁芒萁 Dicranopteris linearis、浅圆堇菜 Viola
schneideri等。
2. 3 群落物种多样性
物种多样性是反映群落物种数量及分布均匀
程度的综合指标。群落结构越复杂,其物种多样性
指数就越高(戴启培,2010)。本文采用物种丰富度
指数、Simpson 指数、Shannon-Wienner 指数、Pielou
均匀度指数全面分析了楠木群落的物种多样性。
物种丰富度指数直接体现物种个数的多少;Simpson
指数侧重物种的多度,反映群落优势度,本文中其
值越小表明群落的优势种越明显;Shannon-Wienner
指数能较好地反映出物种丰富度和群落的均匀度,
即物种越多,分布越均匀,其数值越大;Pielou 均匀
度指数反映植物空间分布均匀程度,其数值越大表
明植物空间分布越均匀。表 3 中,从物种丰富度指
数来看,区别不大。Simpson 指数和 Shannon-Wien-
ner指数、Pielou 均匀度指数均已灌木层较高,乔木
层次之,草本层最低,说明灌木层中物种分布较均
匀,而草本层中优势种最明显,物种分布随机性大。
通过综合分析,该楠木群落的物种多样性指数总体
偏低,是一个正向发育的中龄林群落,其综合指数
由高到低的顺序为灌木层、乔木层、草本层。
表 3 楠木群落物种多样性指数
Tab. 3 The species diversity indexes of Phoebe zhennan community
层次
物种多样性指数
物种丰富度 指数 Simpson 指数 Shannon-Wienner 均匀度指数 Pielou
乔木层 11 0. 629 3 1. 837 5 0. 528 5
灌木层 13 0. 916 4 1. 994 2 0. 754 3
草本层 13 0. 613 8 0. 827 3 0. 216 3
3 结论与讨论
不同植物群落组成结构之间的差异,可以从组
成群落的植物种类及种的重要值表现出来,优势种
组成差异在一定程度上反映着群落的结构多样性
特征(汪殿蓓等,2003)。该楠木群落共有维管植物
35 种,隶属于 27 科 32 属,其中,蕨类植物 4 科 4 属
4 种,裸子植物 3 科 3 属 3 种,双子叶植物 16 科 21
属 24 种,单子叶植物 4 科 4 属 4 种。
垂直结构是反映群落结构重要的因素之一,群
落的垂直结构决定于各种植物种的高度以及在不
同高度植物的数量(刘振学等,2011)。植物的高度
级频率分布反映了物种在群落中的各种特征以及
81 贵 州 科 学 32 卷
群落的分层结构。该楠木群落结构简单,分为乔木
层、灌木层和草本层 3 层,乔木层中以楠木和杉木为
优势种,灌木层中种类相对丰富,出现乔木层中一
些树种,有楠木幼树,但无幼苗,可能是因为人工种
植杉木受到人为干扰的结构,导致近年来楠木更新
不良。
物种多样性是反映群落物种数量及分布均匀
程度的综合指标。群落结构越复杂,其物种多样性
指数就越高。通过综合分析,该楠木群落的物种多
样性指数总体偏低,是一个正向发育的中龄林群
落,其综合指数由高到低的顺序为灌木层、乔木层、
草本层。
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