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井冈山观光木所在群落特征研究



全 文 :井冈山大学学报(自然科学版)

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文章编号:1674-8085(2010)04-0113-05

井冈山观光木所在群落特征研究

*邓贤兰 1,曾晓辉 2,吴新年 3,曾祥名 2,张生良 2
(1.井冈山大学生命科学学院,江西,吉安 343009;2.井冈山自然保护区管理局,江西,井冈山 343600;
3.井冈山大学校办,江西,吉安 343009)

摘 要:对井冈山观光木所在群落 3 个样地的物种组成、区系成分和物种多样性等特征进行了统计和分析。结果
表明:该群落有维管植物 34 科 47 属 52 种,其中蕨类植物有 8 科 8 属 9 种,被子植物 26 科 39 属 43 种;区系分
析显示该群落植物区系起源古老,地理成分复杂,热带性成分占绝对优势,温带性成分占有一定的比例;群落物
种多样性分析显示该群落物种多样性指数偏低,各样地间多样性指数具有一定的差异;测度观光木所在群落物种
多样性时,各种多样性指数基本表现出相同的趋势;总体来看,该群落物种多样性在群落不同层次的变化规律为:
灌木层> 乔木层> 草本层。
关键词: 观光木; 特征; 区系分析; 物种多样性; 井冈山
中图分类号:Q948 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1674-8085.2010.04.028

STUDIES ON THE CHARACTERISTICS OF COMMUNITIES WITH
MICHELIA ODORA IN JINGGANG MOUNTAINS

*DENG Xian-lan1, ZENG Xiao-hui2, WU Xin-nian3, ZENG Xiang-ming2, ZHANG Sheng-liang2
(1.College of Life Science, Jinggangshan University, Ji’an,Jiangxi 343009, China; 2. Administrative Bureau of Jinggangshan Nature Reserve ,
Jinggangshan,Jiangxi 343600, China; 3. Office of Headmaster, Jinggangshan University, Ji’an, Jiangxi 343009, China)

Abstract: Species composition, flora analysis and species diversity characteristics of communities with Michelia odora
in Mt.Jinggang were analyzed, according to the statistics from 3 sample plots. The result show: there are 52 species of
vascular plants in these communities (including varieties) with Michelia odora, belonging to 34 families and 47 genera,
in which the pteridophyte accounted for 8 families 8 genera and 9 species, the angiosperm 26 families, 39 genera and 43
species, and no species of the gymnosperm; The floristic analysis shows the flora posses some species originated before
Quaterary, the geographical element is complex, and the tropicai element dominant the whole vascular plants, temperate
element took some proportion. Communities with Michelia odora had slightly low species diversity index, which has a
little difference among investigated plots, the variation patterns of species diversity of communities with Michelia odora
were similar whichever the index was used. Generally, the order of the magnitude of species diversity was: shrub layer
>tree layer>herb layer.
Key words: Michelia odora; characteristic; flora analysis; species diversity; Jinggang Mountains

观光木(Michelia odora)为木兰科(Magnoliaceae) 含笑属(Michelia)的常绿树种[1],是中生代白垩纪的
第 31 卷第 4 期 Vol.31 No.4 井冈山大学学报(自然科学版)
2010 年 7 月 Jul. 2010 Journal of Jinggangshan University (Natural Science) 113


收稿日期:2010-05-28;修改日期:2010-06-06
基金项目:井冈山大学博士启动基金资助项目
作者简介:*邓贤兰(1969-),女, 江西遂川人,副教授,博士,主要从事植物系统分类及植物生态学的研究(E-mail: dengxianland@163.com);
曾晓辉(1982-),男,江西吉安人,助理工程师,主要从事植物保护学的研究( E-mail:279084056@163.com);
吴新年(1970-),男,江西遂川人,主要从事植物资源调查及研究(E-mail: wxn@jgsu.edu.cn);
曾祥名(1952-),男,江西吉安人,工程师,主要从事植物保护学的研究(E-mail: 279084056@163.com);
张生良(1952-),男,江西吉安人,主要从事植物保护学的研究(E-mail: dengxianland@163.com).
井冈山大学学报(自然科学版)

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孑遗植物[2],目前零星分布于我国江西南部、湖南
南部、福建西北部、广东西北部、海南中部、广西、
贵州、云南东南部和越南北部,生长于海拔
300~1100 m 的山地常绿阔叶林中[1, 3]。由于生态环
境恶化和人为的破坏,导致生境破碎化,观光木居
群数量急剧减少,加上居群繁殖能力较弱、天然更
新不良,目前天然林中个体数量稀少,成材大树不
易找到,观光木已处于濒危状态,被列为国家Ⅱ级
重点保护濒危物种[4]。国内外学者对观光木的研究
较多,主要集中在观光木的生物学特性、生态学特
征、引种繁殖、化学成分及生物活性、花器官发育、
染色体核型、花粉形态和遗传多样性等方面[5-9]。但
有关井冈山观光木的研究至今未见报道。本文通过
实地调查,对井冈山观光木所在群落的物种组成、
区系成分和物种多样性进行了分析研究,为观光木
资源的保护和合理开发利用提供科学的理论依据。
1 研究地区自然概况
井冈山地处南岭山地罗霄山脉中段,在江西境
内的一组山体。位于北纬 26°27′~26°40′,东径
113°39′~114°23′,整个山体呈东北—西南走向,境内
山势高峻、群山层叠、峰丘相间、岭谷夹持,地形
复杂。最高海拔 1 841 m,最低海拔 202 m,相对高
差 1 639 m,土壤以山地黄壤为主,土层厚度一般
在 50~80 cm,土质疏松、肥沃、湿润。井冈山属亚
热带温暖湿润气候区,年平均气温 14.2 ℃,年降雨
量 1 856.2 mm,由于井冈山地处欧亚大陆东南部南
亚热带与中亚热带的过渡地带,长期以来受东亚季
风气候的影响,冬温夏凉、春暖秋爽,加之井冈山
地势崎岖、多变,形成了局部气候条件的差异,故
孕育了大面积的森林植被[10]。
2 研究方法
2.1 样地的设置
在井冈山湘洲和河西垅观光木所在植物群落
中,采用典型取样方法,设置 3 个 20 m×20 m 的群
落样地,每个样地划分为 4 个 10 m×0 m 的样方,每
个样方内设置 1个 5m×5m的灌木样方,1个 2 m×2 m
的草本样方。调查记录乔木层树种(树高>4 m,围
径>10 ㎝)的植物名称、围径、高度、冠幅,草本
植物与灌木的植物名称、株数(株丛)、高度、盖度
等。各样地坡向、坡度、海拔和土壤深度等参数见
表 1,各样地土壤类型均为山地黄壤,并且较湿润。
表 1 井冈山观光木所在群落样地环境特征
Table 1 The environment conditions of the plots in
communities with Michelia odora in Mt.Jinggang
样地号 海拔(m) 坡向(º) 坡 度(º) 土壤厚度 (cm)
1 420 30ES 35 50
2 450 60WS 10 60
3 440 50WS 5 65
2.2 资料分析
分别计算各样地乔木层、灌木层、草本层的重
要值,计算公式为
(1)乔木层的重要值:IV=(相对频度﹢相对密
度﹢相对显著度)/3;
(2)灌木层及草本层的重要值:IV=(相对频度
﹢相对密度)/2
群落物种多样性指数本文选用应用较广泛[11,12]
的 4 种测度方法:
(1)丰富度(S),指样地内所有物种数目。
(2)Simpson 指数: D=1-∑
= −
−s
i
ii
NN
NN
1 )1(
)1(

(3)Shannon-wiener 指数:
H=3.3219(logN-
N
1 ∑
=
s
i
ii NN
1
log )
(4)Pielou 指数:Jws=- S
PP
s
i
ii
log
log
1

=
式中,S 为样地中物种的种数;Ni为种 i 的重
要值;N 为样地中所有物种的重要值之和;Pi为种
i 的相对重要值,Pi=Ni/N
3 结果与分析
3.1 群落维管植物统计分析
根据井冈山观光木所在群落样地调查资料,统
计井冈山观光木所在群落有维管植物 52 种,隶属
于 34 科 47 属,其中蕨类植物 9 种,隶属于 8 科 8
属,被子植物 26 科 39 属 43 种,裸子植物无(表 2)。
从其生活型来看,木本植物占优势,共有 38 种,
占 73.08%,草本植物 14 种,占 26.92%。在木本植
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物中,乔木 20 种,灌木(含乔木幼树)23 种,藤
本植物 2 种。
表 2 井冈山观光木所在群落物种组成情况
Table 2 The species composition in communities with
Michelia odora in Mt.Jinggang
植物类群 科数 比例-﹪ 属数 比例-﹪ 种数 比例-﹪
蕨类植物 8 23.53 8 17.02 9 17.31
裸子植物 0 0.00 0 0.00 0 0.00
被子植物 26 76.47 39 82.98 43 82.69
合计 34 100 47 100 52 100
3.2 群落区系成分统计分析
根据吴征镒[13]、李锡文[14])把中国种子植物科、
属分为 15 个分布区类型 31 个变型的描述和姚振生
等[15-16]将药用蕨类植物科、属分区,将井冈山观光
木所在群落维管植物 34 科 47 属 52 种进行分类(表
3)。从表 3 可以看出,井冈山观光木所在群落 34
科,分属于 6 个分布区类型 2 个变型;47 属,分属
于 10 个分布区类型 4 个变型。
3.2.1 植物区系地理成分复杂,热带性成分占绝对
优势,温带性成分占有一定比例
井冈山观光木所在群落物种组成中,地理成分
十分复杂。从科级统计来看,具有 6 个分布区类型
2 个变型。除世界分布外,热带性科(第 2-7 项)
有 20 个,以泛热带分布科为主,有 15 科,占总科
数的 62.50%,如凤尾蕨科(Pteridaceae)、金星蕨
科(Thelypeeridaceae)、樟科(Lauraceae)、野牡丹科
(Melastomutaceae)、山茶科(Camelliaceae)、葫芦科
(Cucurbitaceae)等;温带性科(第 8-9 项)有 4 科,
其中北温带分布科 1 科,为紫萁科(Osmandaceae),
北温带和南温带间断分布 2 科,为壳斗科
(Fagaceae)、金缕梅科(Hamanelidaceae),东亚和北
美间断分布科 1 科,为木兰科(Magnoliaceae);世
界分布科有 10 科,如蕨科(Pteridaceae)、鳞毛蕨科
(Dryopteridaceae)、蔷薇科(Roaceae)、虎耳草科
(Saxifragaceae)、禾本科(Gramineae)等。在组成观光
木所在群落的 47 个属中,除旧世界温带分布、温
带亚洲分布、地中海区、西亚至中亚分布、中亚分
布和中国特有分布外,其它分布类型均有。除世界
分布外,第 2-7 类热带性属 35 属,占总属数的
81.40%,其中以泛热带分布属最多,有 11 属,如
薯豆属(Elaeocarpus)、柞木属(Xylosma)、山矾
属(Symplocas)、竹叶草属(Oplismenus)、金星蕨
属(Parathelypteris)等,其次为热带亚洲分布属及
其变型,为 10 属,如含笑属(Michelia)、润楠属
(Machilus)、木荷属(Schima)等,再次为旧世界
分布属,有 6 属,如赤楠属(Syzygium)、杜茎山属
(Maesa)、野桐属(Mallotus)等;第 8-9 类温带
性属 7 属,占总属数的 16.28%,其中以东亚和北美
洲间断分布最多,有 5 属,如栲属(Castanopsis)、
枫香属(Liquidambar)、楤木属(Aralia)等。在该
群落的区系组成中,热带性成分占绝对优势,温带
性成分占有一定的比例,这与井冈山常绿阔叶林中
维管植物区系成分以热带性成分为主相一致[17]。虽
然群落区系组成中以热带成分占优势, 但温带成分
也占有一定的比例,这反映出井冈山观光木所在群
落植物区系地理成分的复杂性和具有由亚热带向
暖温带过渡的性质。
表 3 井冈山观光木所在群落维管植物科、属分布区类型
Table 3 The family and genus distribution types of vascular
plants in communities with Michelia odora in Mt.Jinggang
分布区类型及变型 科数 占总科数 属数 占总属数
1.世界分布 10 — 4 —
2.泛热带分布 15 62.50 11 25.58
2-1 热带亚洲、大洋洲和南美洲
间断 1 4.17
3.热带亚洲和热带美洲间断分布 3 12.50 4 9.30
4.旧世界热带分布 6 13.95
4-1 热带亚洲、非洲和太洋州间断
分布 1 2.33
5.热带亚洲至热带大洋州分布 2 4.65
6.热带亚洲至热带非洲分布 1 4.17 1 2.33
7.热带亚洲分布 8 18.60
7-1 瓜哇、喜马拉雅和华南、西南
星散分布 1 2.33
7-4 越南至华南(或西南)分布 1 2.33
⒏北温带分布 1 4.17 2 4.65
8-4 北温带和南温带(全温带)间
断分布 2 8.32
9.东亚和北美洲间断分布 1 4.17 5 11.62
14.东亚分布 1 2.33
合计 34 100 47 100
注:科、属百分率统计不包括世界分布
3.2.2 植物区系起源古老,保留有第四纪冰前期区
系成分
井冈山植物起源古老,素有“第三纪型森林”
之称[10]。在井冈山观光木所在群落中,有一些古老
和原始的科属,首先组成该群落的乔木层的建群种
和灌木层的优势种,在植物系统演化中就有原始的
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科属,这些树种都是在白垩纪就已经发生,而且一
直繁衍兴盛到现代,如木兰科的含笑属、壳斗科的
栲属、青冈属 Cyclobalanopsis),樟科的润楠属、樟
属(Cinnamomum),山茶科的木荷属、柃木属
(Eurya)等的乔、灌木。其次组成该群落的蕨类
植物中也有古老原始的植物,如见于中生代三叠纪
的紫萁科的紫萁(Osmunda japonica)等。
3.3 群落物种多样性分析
3 个样地均为常绿阔叶林,通过计算得到了 3
个样地不同生活型植物的 4 种多样性指数值并作图
1。从图 1 中可知,井冈山观光木所在群落的物种
多样性指数偏低,除 Pielou 指数外,各样地间的多
样性指数测值具有一定的差异;测度群落物种多样
性时,各种多样性指数基本表现出相同的趋势,但
因群落类型、生境条件的不同和人为因子的影响,
各样地间物种多样性有一定的差异,这反映了多样
性指数能反映群落的状况。如样地 1,位于湘洲拱
桥小溪边,乔木层优势种单一,为鹿角栲,样地坡
度较大,土层较薄,离村落近,人类活动频繁,对
群落的影响大些,所以其物种多样性指数较低;样
地 2 和样地 3,均处于河西垅河口山坡的下坡,地
势较平坦,土层较厚、湿润,其中样地 2 优势种为
华东楠、栲树、观光木,群落中乔木层有被人砍伐
的痕迹,观光木大树树冠也被砍伐,而样地 3 的优
势种为钩栲、木荷、观光木,该群落受人为影响较
小,所以其乔木层、灌木层的物种多样性指数比样
地 2 稍高。这与“生境条件优越,人为干扰轻,则
多样性指数就高”这条规律[18-19]相一致。
群落组成物种的数量、空间配置不同,形成了
不同的结构格局,其物种多样性也不同,物种多样
性作为测定群落结构水平的指标,可以较好地反映
群落的结构[13]。井冈山观光木所在群落的垂直结构
可分为乔木层、灌木层和草本层等。中亚热带森林
群落中,生物量及所占空间均是乔木层最大,灌木
层次之,草本层最小,但物种多样性却表现出不同
的趋势。从图 1 可知,不同层次的物种多样性不同,
就各种多样性指数而言,基本表现为灌木层>乔木
层>草本层,首先这是因为组成乔木层的树种较少,
灌木层不仅有灌木种类,而且还包括乔木的幼树,
而乔木层与草本层比较集中在几个种类上;其次,
灌木、乔木树种在群落中的分布比较均匀,而草本
植物在群落中分布不连续,常呈斑块状,因此草本
植物的物种多样性指数最低,这也说明群落的物种
多样性能反映群落的组织特征和结构状态。


:乔木层 :灌木层 :草本层
图 1 井冈山观光木所在群落物种多样性指数
Fig.1 Species diversity index of communities with Michelia
odora in Mt.Jinggang
4 讨论
井冈山观光木所在群落有维管植物34科47属
52种,科、属、种的数量均比广东南昆山观光木群
落(维管植物35科64属99种)[8]和福建牛姆林自然
保护区观光木群落(维管植物51科76属102种)[20]
少,即物种多样性较低,这与群落所处的地理位置
和气候条件不同有关外,人为的干扰也是一个重要
的影响因子。因为当群落受到人为干扰时,会使群
落内的水分、光照等发生变化,使群落物种组成和
结构发生变化,从而导致群落物种多样性和个体数
量的降低。林英(1990)报道井冈山有胸径40 cm
以上的观光木大树20多株[10],可这次调查的所有观
光木的胸径都低于40 cm,最大一株胸径为25 cm的
观光木,也只剩下主干和一些小枝,其它大枝都因
采摘果实被砍伐,样地2有乔木被砍伐的痕迹,这
也说明观光木所在群落受到人为干扰较大,所以物
种多样性指数偏低。
观光木所在群落系中国中亚热带地区常见的
常绿阔叶林,属于中国广大中亚热带植物区系的一
部分,由于受到井冈山地形和中亚热带季风气候的
影响,并反映出典型的中亚热带植物区系的特点,
与刘仁林关于井冈山的区系研究结果一致[21]。群落
中的伴生种或优势种观光木的分布区类型为热带
亚洲分布的变型:越南至华南(或西南)分布[13],
属于研究群落区系优势成分,适宜在井冈山这样的
井冈山大学学报(自然科学版)

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环境条件下生长。群落中处于乔木层的观光木长势
良好,可是在林下未发现观光木的小苗或幼树,这
可能与与观光木自然种群及群落所在生境的直接
破坏及其本身生物学和生态学特性所导致的自然
更新不良有密切的联系,这有待于进一步研究。
观光木为国家Ⅱ级重点保护濒危孑遗物种。近
年来,井冈山天然林中观光木种群数量急剧减少,
个体数量稀少,种群繁殖能力较弱、天然更新不良,
小苗和幼树难以找到,在长期更新演替过程中,可
能出现“ 青黄不接” 现象而在竞争中被淘汰。因
此,应采取有力的保护措施,加强对观光木的保护,
不仅要重视对观光木种群及个体的保护,更应重视
对其所在群落及生境的保护。
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