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Community structure and species diversity of forest communities in Mufu Mountain

幕阜山森林群落结构与物种多样性研究


幕阜山地处中亚热带-北亚热带过渡地带,物种资源丰富。通过对其典型样地的调查,分别采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数和IPielou均匀度指数作为测度指标,研究了幕阜山地区森林群落结构及其物种多样性特征。结果表明,该地区主要有21个森林群落类型。其中常绿阔叶林中,物种丰富度指数与多样性指数在群落梯度上的总体趋势均为灌木层相对高于乔木层,乔木层相对高于草本层;在落叶阔叶林中,其丰富度指数的趋势为灌木层>草本层和乔木层,而在草本层与乔木层间是波动的,多样性指数的趋势为灌木层>草本层>乔木层;在针叶林中,物种丰富度、多样性指数表现的总趋势基本一致,即灌木层的丰富度相对较高,其次为草本层,乔木层的相对较小。在其他群落类型中,多样性指数、均匀度指数在乔木层、灌木层和草本层则表现出多样化的趋势;另外,从总体上看,各种指数在海拔梯度上并未表现出明显的规律性。

Located in transitional zone between central subtropical and north subtropical climatic area,Mufu Mountain is rich in species resources.Based on typical sample plot survey,the community structure and species diversity of the forest community were determined with Shannon-Wiener diversity index,Simpson index and Pielou evenness index.The results showed that there are 21 forest community types.In the evergreen broadleaf forest,the shrub layer had the highest richness index and species diversity index,followed by the tree layer and the herb layer had the lowest.In the deciduous broadleaf forest,the shrub layer had the highest richness index,but in the herb layer and the tree layer,the trend fluctuates;and the shrub layer had the highest species diversity index,followed by the herb layer and the tree layer had the lowest.In the coniferous forest,the shrub layer had the highest richness index and species diversity index,followed by the herb layer and the tree layer had the lowest.In other communities,the trend of all indices along the community shows a trend of diversification.Generally speaking,all the indices along an elevation gradient didn‘t show an obvious consistent trend.


全 文 :第29卷第4期
2010年8月
生态科学
EcologicalScience
29(4):332-338
Aug.2010
王刚,周本智,李正才,傅懋毅,杨校生,ManuelRuizPerez,黄展鹏,毛喜荣.幕阜山森林群落结构与物种多样性研究叨.
生态科学,2010,29(4):332—338.
WangGang,ZhouBen-zhi,LiZheng-cai,FuMao-yi,YangXiao—sheng,ManuelRuizPerez,HuangZh -peng,MaoXi-tong.
CommunitystructureandspeciesdiversityofforestcommunitiesnMufuMountain[J].EcologicalS ience,2010,29(4):332-338.
幕阜山森林群落结构与物种多样性研究
王 刚1,周本智p,李正才1,傅懋毅1,杨校生1,ManuelRuizP rez2,黄展鹏3,
毛喜荣3
1.中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江,富阳311400
2.西班牙马德里自治大学生态学系,西班牙,马德里28049
3.平江县林业局,湖南,平江414500
【摘要】幕阜山地处中亚热带.北亚热带过渡地带,物种资源丰富。通过对其典型样地的调查,分别采用Shannon.Wiener指
数、Simpson指数和Pielou均匀度指数作为测度指标,研究了幕阜山地区森林群落结构及其物种多样性特征。结果表明,该地区
主要有21个森林群落类型。其中常绿阔叶林中,物种丰富度指数与多样性指数在群落梯度上的总体趋势均为灌木层相对高于乔
木层,乔木层相对高于草本层;在落叶阔叶林中,其丰富度指数的趋势为灌木层>草本层和乔木层,而在草本层与乔木层间是
波动的,多样性指数的趋势为灌木层>草本层>乔木层;在针叶林中,物种丰富度、多样性指数表现的总趋势基本一致,即灌
木层的丰富度相对较高,其次为草本层,乔木层的相对较小。在其他群落类型中,多样性指数、均匀度指数在乔木层、灌木层
和草本层则表现出多样化的趋势;另外,从总体上看,各种指数在海拔梯度上并未表现出明显的规律性。
关键词:幕阜山;物种多样性;森林群落;群落结构
doi:10.39690.issn.1008.8873.2010.04.005中图分类号:$778文献标识码:A 文章编号:1008·8873(2010)04·332—07
CommunitystructureandspeciesdiversityoforestcommunitiesnMufuMountain
WANGGangI,ZHOUBen-zhir,LIZheng-call,FUMao-yiI,YANGXiao.shengl,ManuelRuizPere≯,HUANGzlm-pen矿,MAOxa-mn矿
J.ResearchInstituteofSubtropicalForestry,CAF,Zhejiang,Fuyang311400,Chin
2.Opt.Ecologia,UniversidadAutonomadMadri ,28049-Madrid,Spain
3.ForestryBu eauofPing]iangCou ty,Hunan,Pin万iang41450口China
Abstract:Locatedintransitionalzo ebetweencentralsubtropicalandnorthsubtropicalclimaticarea.MufuMountainisr chinspecies
resources.Basedontypicals mplep otsurvey,thecommunitystructureandspeciesdiversityoftheforestcommunityweredetermined
withShannon-Wienerdiv rsityindex,SimpsonindexandPielouevennessindex.Theresultsshowedthattherearc21forestcommunity
types.Inthevergreenbroadleafforest,theshrublayerhadthehighestrichnessindexandspeciesdiversityindex,followedbythetree
layerandtheherblayerhadthelowest.Inthedeciduousbroadleafforest,theshrublayerhadthehighestrichnessindex,butintheherb
layerandthetreelayer,thetrendfluctuates;andtheshrublayerhadthehighestspeciesdiversityindex,followedbytheherblayerand
thetreelayerhadthelowest.Intheconiferousforest,theshrublayerhadthehighestrichnessindexandspeciesdiversityindex,followed
bytheherblayerandthetreelayerhadthelowest.Inothercommunities,thetrendofallindicesalongthecommunityshowsatrendof
diversification.Generallyspeaking,alltheindicesalonganelevationgradientdidn’tshowanobviousconsistenttr d.
Keywords:Mufuountain;speciesdiversity|forestcommunity:communitystructure
收稿日期:2010-04.10收稿,2010-05.30接受
基金项目:ITTO国际合作项(PDIO/OOREV.2(1,F))和CIFOR国际合作项目。
作者简介:王刚(1985一),男,硕士研究生,研究方向:森林生态系统结构与功能。E.mail:realinter0000@126.corn
·通讯作者:周奉智,男,副研究员.
万方数据
4期 王刚,等:幕阜山森林群落结构与物种多样性研究 333
1引言(Introduction)
物种多样性是群落生态组织水平的独特的可测
定的生物学特征,不仅反映了群落或生境中物种的
丰富度、分布格局,也反映出环境因子与群落的相
互关系。因此,可以用物种多样性直接和间接地来
表征群落和生态系统的特征,包括群落和生态系统
的结构类型、组织水平、发展阶段、生境差异及生
产力等¨也J,同时也可以用它来反映某一地区群落及
其环境的保护状况。
幕阜山地区森林资源丰富多样,同时由于地处
中亚热带向北亚热带过渡地带,使得其植被类型及
组成等特征具有鲜明的地带性过渡特征,具有很高
的科研价值和保护价值。谢国文等已对九岭幕阜山
植物特有属的生物多样性进行了研究【3】,李家湘等
对平江幕阜山黄山松群落特征及其演替规律进行了
探训41,但对幕阜山植物群落的物种多样性特征研
究却鲜有报道。本文通过对幕阜山不同类型植物群
落的调奄,对比分析了各植物群落不同层次以及不
同植物群落间的物种多样性指数,掌握了该地区主
要的植被类型及其群落基本特征,这对探讨过渡性
植被的区系特征、认识该地区植物稳定性以及演替
规律具有重要意义,进而为探讨该地区物种多样性
和生态环境保护、制定该地区物种多样性保护策略
提供基础数据。
2材料与方法(Materialsandmethods)
2.1研究区概况
幕阜山属罗霄山脉,地处湘鄂赣三省交界
地,地理坐标为东径113046,52”~113054’06”,北纬
280537----29。067 幕阜山是湘、鄂、赣边境第一高
峰,相对高差达1300m,山势呈西南.东北走向,
全脉1000m以上的山峰有12座,主峰~峰尖海拔
1 595.6m。幕阜山森林覆盖率为94%,植物区系成
份丰富,其中有我国长江以南最大面积的天然黄山
松1 100多公顷。幕阜山区地处中亚热带向北亚热
带过渡的气候带,属湿润的大陆性气候,雨量充
沛,最大降水量达2749.9mill,多年平均降水量为
l 978.8ITlm,多雨季在4~8月。年平均气温
14.5℃,绝对最高气温38.7℃,最低气温.9.3℃。
气温、降水随海拔变化明显,霜期较长。全年正
积温为5810.0----335 .6℃,之10℃积温4079"--
2521℃。幕阜山从山麓到山顶垂直分布有红壤、
山地红壤、山地黄棕壤及山地草甸土4个土壤类型,
土壤母岩为花岗岩,土壤质地较粗、酸性较强,通
透性好,蓄水保肥性差。
2.2研究方法
2.2.1植被调查
样地的设置采用典型取样法,分别在调查区的
常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、
针阔叶混交林、针叶林以及毛竹林、杉木林等不同
森林群落类型的典型地段设置面积为20mx20m的
样地各3块,记录各样地的海拔高度并调查其土壤类
型。在每一20mx20m的样地内对所有乔木层树种
(胸径大于5cm或者树高大于5m)进行每木调查,
记录乔木的种类、高度、胸径、冠幅等;再将每一
20mx20m的样地分别划分成16块5mx5m的小样
方,同时随机抽取5个小样方进行灌木层(胸径小于
5cm或者树高介于1.5m~5.0m之间)调查,在抽取
的5mx5m的样方内再设置一个1mxlm的小样方
进行草本层调查,调查样方内不同灌木和草本的种
类、高度、盖度、多度、株数等。
2.2.2 测度方法
本文用Patrick指数计测不同群落的丰富度,用
Shannon.Wienner指数计测不同群落的物种多样性,
用Simpson指数计测生态优势度,用Pielou均匀度
指数计测群落物种多度的均匀度【5。6】。各公式的计算
方法如下:
(1)丰富度指数(Patrick指数):S=出现在样方
的物种数
(2)物种多样性指数:Shannon-Wiener多样性
,.呈’
指数日=一∑鼻lI嵋
(3)均匀度指数:Pielou均匀度指数

以,=(一∑只l嵋)/llw
i=1
(4)生态优势度:Simpson指数C
:∑曰2
i=1
式中,N为取样中所有种类的重要值总值,B为
第i种的相对重要值,S为样地的物种总数。
万方数据
3结果与分析(Resultsandanalysis)
3.1幕阜山森林植物群落组成和特征
植物群落结构是群落中植物与植物之间、植物
与环境之间相互关系的可见标志,同时也是群落其
它特征的基础,因此从群落结构角度来研究幕阜山
森林群落的物种多样性具有一定的生态学意义【n。幕
阜山地区森林群落结构一般分为三层:乔木层、灌
木层、草本层。其中乔木层主要为松科、杉科、壳
斗科、榛科、胡桃科的一些树种,共有56种;灌木
层多为蔷薇科、樟科、大戟科、山茶科、杜鹃花
科、壳斗科的一些种类,共有54种;草本层则多为
禾本科、菊科、败酱科的一些种类,共有36种。
幕阜山地区植被的水平分布规律不甚明显,而
水热条件随海拔高度的上升有较大的变化,因而该
区主要呈现一定的垂直分布规律。根据各样地中乔
木层、灌木层、草本层各层物种优势度,并结合实
地调查情况,对幕阜山各植物群落乔灌草各层的物
种多样性、群落均匀度和生态优势度进行计算。不
同地理位置的综合因素决定该地区优势种的变化和
发展,表现在整体上就是该地区的植被类型【71。幕
阜山从下至上依次分布有常绿阔叶林、常绿落叶阔
叶混交林、落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林等
天然植被,另外还有毛竹林、杉木林等人工植被,
该地区主要的森林群落类型有21个,具体群落类型
见表1。
3.1.1常绿阔叶林
主要为青冈栎林和苦槠林,群落外貌浓绿色,
林相整齐。乔木层以青冈栎(Cyclobalanopsisgl口uca
(Thunb.)Oerst.)和苦槠(Castanopsissclerophyllal为
主,并伴有细叶青冈(Cyclobalanopsisgracilis)、长
叶石栎(LithocarpushenryO、湘椴(ri/iaendochrysea)
等,林冠郁闭度为0.8;其灌木层有微毛柃(Eurya
hebeclados)、茅栗(Castaneaseguinii)、油茶
(Camelliao eiferaAbel)、冬青(Ilexpurpurea)、山姜
似tpinfajaponica)、荚迷(Viburnumdilatatum
Thunb)、棣棠花(Kerriajaponica)等;草本层有一枝
黄花(Solidagoaltissima)、早熟禾(PoaannldaL.)、竹
叶草(Oplismenuscompositus)、麦冬(Ophiopogon
japonicus)、莎草(Cyperusrotundas三.)等。
3.1.2常绿落叶阔叶混交林
主要分布有化香+青冈栎林、黄檀+猪血柴林、
化香+茅栗林、刺槐+隔药柃林四种森林群落类型,
群落外貌绿色,林相整齐,主要有化香(Platycarya
strobilacea)、黄檀(Dalbergiahupeana)、青冈栎、茅
栗、刺槐(Robiniapseudocacia)等乔木树种,并伴生
有猪血柴(Ternstroemiagvmnanthera)、隔药柃(Eurya
muricata)、长叶石栎等,总郁闭度为0.75;其灌木
层主要有云和新木姜子似uratav tparaciculata)、杜
鹃(RhododendronsimsfiPlanch.)、石灰树(Sorbus
folgnerO、茅栗、荚迷、马银花(Rhododendron
ovatumPlanch)等,总覆盖度达60%;草本层有莎
草、麦冬、芒草(Miscanthussinensis)、竹叶草、早
熟禾等。
3.1.3落叶阔叶林
11茅栗林、化香林、锥栗林:群落外貌淡绿
色,林相不齐,并伴生有长叶石栎、山槐似Ib拓ia
kalkora(Roxb.)Prain)、青冈栎、鹅耳枥(Carpinus
vimmea)、石灰树、 中华石楠(Photinia
beauverdiana)、冬青、野鸭椿(Euscaphisjaponic )
等,总郁闭度为0.6;其灌木层种类多,总覆盖度达
50%,主要有山樱桃.(Cerasusserrulata)、荚迷、小
果南烛(Vacciniumbracteatum)、杜鹃、马银花、云
和新木姜子、满山红(Rhododendronmariesii)等;草
本层覆盖度为20%,主要有早熟禾、莎草、麦冬、
竹叶草、兰草(Spathoglottispubecans)等。层外之物
有土茯苓(RhizomaSmilacisGlabrae)、鸡屎藤
(Paederiasc ndens(Lour.)Merr.)、菝葜(Smilax
china)等。2)鹅耳枥林:群落外貌绿色,林相不
齐,鹅耳枥占绝对优势,并伴生有石灰树、山槐、
浙江柿(Diospyrosgtaucifotia)、茅栗等,郁闭度为
O.7;灌木层覆盖度为40%,主要有山樱桃、三桠乌
药(Lauraceae.obtusiloba烈)、隔药柃、紫花杜鹃
(FoliumRhododendrimariae)、云和新木姜子等。草
本层有竹叶茅(Microstegiumnudum(Trin.)A.
C mus)、早熟禾、珍珠菜(Lysimachiaclethroides
Dubyl、莎草等。
3.1.4针阔叶混交林
主要分布有黄山松+满山红混交林和马尾松+苦
槠混交林两种类型,乔木层主要有黄山松(Pinus
taiwanensis)、马尾松(Pmusmassoniana)、满山红、
苦槠等,结构比较简单,林冠郁闭度为0.6;灌木层
主要有胡枝子(LespedezabicolorTurcz)、山樱桃、
茅栗、山苍子(Litseacubebe(10ur)pers)、荚迷、杜鹃
等,灌木层总覆盖度为50%;草本层则有竹叶茅、
早熟禾、芒草、白花败酱(PatriniavillosaJuss)等。
万方数据
4期 王 刚,等:幕阜山森林群落结构与物种多样性研究 335
表l幕阜山植物群落物种多样性、均匀度、生态优势度
Table1 Indicesofspeciesdiversity,evennessanddominanceofthev getationassociationinMufuMountain
常绿阔叶林
Ever-green
broadleaf
forest
驿茹盖a⋯(Form.s2-‰83.ss。⋯舶⋯.os¨5眈t⋯.oo.ss.s。
2.苦槠林flora.Castanopsis
sclerophylla)
3.化香+青冈栎林fform.Mixed
Platycaryastrobilacea+Quercus
裂一glauca)forest≥8翁拳隔药拎林(Form.Mixed
针 叶
Coniferous
forest
竹林
Bamboo
forest
380
561
654
552
616
913
960
1051
1073
1165
88l
*13·黄th松林(】№咖·砌淞1266林taiwanensis)
14·马.尾、松林 哪·P伽描820
ma$$onlaHal
(1F5.orm.Sinm箭umflnaria竹nitida)林544●
-。。
16.杉木.山樱桃.芒草
《’Mi理‰mi”
z∞n“赋妇慨350Cerasus serrulata-Miscanthus
;乏;署leamI9 3.45 o.61o.3017 3.67o.67 0.285 1.4lo.48o.72
黄红壤
Yellow.
redearth
黄棕壤
Yellow.
brown
earth
6 2.91 0.700.3514 3.050.55 0.2l5 3.15O.850.32
7 3.55 0.700.36ll 3,25O.53 0.386 3.25O.660.35
9 3.60 0.630.3213 3.270.51 0.418 3.510.580.37

7 3.45 0.650.3810 3.620.61 0.259 3.360.500.38
6 2.77 0.620.3515 3.150.52 0.383 2.860.790.29
3 2.4l 0.700.721l 3.450.69 0.354 2.590.690.31
5 2.71 0.600.3210 3.150.59 0.476 2,830.710.30
4 2.25 0.66O.3212 3.340.64 0.365 2.410.650.28
黄棕壤
Y.ellow’42.12 0.320.659 3.030.73 0.304 2.890.850.29
brown
earth
黄红壤
Yellow.3 2.28 0.850.457 2.710.74 0.354 2.560.840.3l
redearth
黄棕壤
Yellow-
brown
earth
黄红壤
Yellow.
redearth
黄红壤
Yeilow.
redearth
sinen$/s)
杉 木 林17.杉木.美丽马醉木.芒草
Cunninghamia(Cunninghamialanceolata—Pieris171 红壤
】anceolataformosa(Wall.)1).Don-
“。
Redearth
forest Miscanthuss加邮括1
18.杉木.隔药柃.淡竹叶
(Cunninghamialanceolata’Eurya364
muricata—Lophatherumsinense
ReAdle)
2 1.86 0.490.657 2.56O.59 0.396 2.360.670.33
2 1.4l O.42O.806 2.480.5l 0.365 2.260.650.44
. . 5 2.560.49 0.396 2.760.590.37
3 1.38 0.860.707 2.480.81 0.117 2.760.920.08
2 1.26 O.650.7610 2.900.86 0.089 2.960.900.07
3 1.33 0.740.718 2.660.85 0.106 2.350.850.13
19·粗放经尊型够蔓(E婴璐ive252 3 0.73 0.770.688 2.610.46 o.157 2.040.770.26
黧Phyllos蠹tac。hy仆s銎茹躺manga鳓ment蚴bambo林o26。R燃ed砷2+o.s2嘶呲72⋯岗o.s⋯2-92川.so..6
⋯““
21·集约经葶型.竹楚(Int、ensive265 1 0.48 0.6 0.7812 2.190.92 o.1610 2.560.82o.19
managementDamDOOioresiJ
S:丰富度指数(Patrickindex).H,:物种多样性指数(Shannon.Wien盯ind.),J:均匀度指数(Pielouindex),C:生态优势度(Simpsonindex)
万方数据
3.1.5针叶林
11黄山松林:其为温性常绿针叶林,群落外貌
苍绿色。林相整齐,结构简单,为纯林,林冠郁闭
度为0.6,林下灌木有杜鹃、胡枝子、山樱桃等;草
本层有芒草、白花败酱、野古草似rundinellahirta
(Thunb.)CTanaka)、前胡(Peucedanumpra ruptorum
Dunn)、莎草。2)马尾松林:为暖性常绿针叶林,
群落外貌绿色,单层林、林冠郁闭度为0.4;灌木层
总覆盖度为40%,主要有茅栗、化香、美丽胡枝子
(Lespedezaformosa∥-Dg.夕Koehne)、杜鹃、山苍子、
石灰树、隔药柃等;草本层有芒草、竹叶茅、白花
败酱、野占草、莎草、蕨类等。
3.1.6竹林
该区竹林主要是箭竹林,其为温性竹林,群落
外貌翠绿,枝叶较浓密,整齐,平均株高1.5米,竹
竿结实,覆盖度90%。林下无明显灌木层,仅零星
分布有油茶、茅栗、小构树(Broussonetiakazinokia
siebetzucc)等;草本层发育繁茂,覆盖度达80%,
主要有早熟禾、 野香茅(Cymbopogon
goeringii(Steud.)A.Camus)、竹叶茅、白芨(Bletilla
striata(Thunb.,Reichb.f)、虎杖(RhizomaPolygoni
Cuspidati)、蕨类等。
另外,人工植被包括:G:杉木林,群落类型
包括:17)杉木.山樱桃.芒草,18)杉木.美丽马醉
木.芒草,19)杉木.隔药柃.淡竹叶;H:毛竹林,群
落类型包括:20)粗放经营型竹林,21)中等集约
经营型竹林,21)集约经营型竹林。
3.2幕阜山森林植物群落多样性
3.2.1幕阜山植物群落多样性
由于森林群落在物种组成、群落结构方面存在着
一定的差异,决定了其在物种多样性特征上表现出一
定的差异性。本文对幕阜山地区21个不同类型的森林
群落的乔木层、灌木层和草本层的丰富度、多样性、
均匀度进行了比较,统计结果见表l和图l。
结果表明,常绿阔叶林的物种丰富度指数与多
样性指数在群落梯度上的总体趋势均为灌木层相对
高于乔木层,乔木层相对高于草本层。这是因为该
区乔木层和灌木层的郁闭度(O.8以上)较大,林分
内获取的光照资源相对较少,从而使得林下草本层
生长较稀疏,种类较少,多样性低。其中青冈栎、
苦槠林群落乔木层的Shannon.Wiener指数为3.45~
3.85,灌木层的Shannon-Wiener指数为3.67~
4.05,草本层的Shannon.Wiener指数为1.4l~
2.10,而且青冈栎林的丰富度指数和多样性指数均
要高于苦槠林。
在落叶阔叶林中,丰富度指数的趋势为灌木层
相对高于草本层和乔木层,而在草本层与乔木层间
是波动的;多样性指数的趋势为灌木层>草本层>乔
木层,其中,茅栗、化香、锥栗、鹅耳枥林群落乔
木层的Shannon.Wiener指数为2.25"-2.77,灌木层
的Shannon.Wiener指数为3.15~3.45,草本层的
Shannon.Wiener指数为2.41~2.86,不同群落之间
物种多样性指数差异不显著。而存在于常绿阔叶林
和落叶阔叶林中问地带的常绿落叶阔叶混交林的多
样性指数的趋势为灌木层>草本层>乔木层。
在针叶林中,物种丰富度、多样性指数的总趋势
基本一致,即乔木层的相对较小,其次为草本层,
灌木层的丰富度相对较高。其中,黄山松、马尾松
林群落乔木层的Shannon.Wiener指数为1.4l~1.86,
灌木层的Shannon.Wiener指数为2.48--一2.56,草本层
的Shannon.Wiener指数为2.26---.2.36。这是由于在林
区内,马尾松林、黄山松林的乔木层物种组成比较
单一,另外该区还有较大面积的疏林存在,使得林
冠郁闭度相对较低,林下灌草层获得的生存空间就
相对较宽松,物种也较为丰富。而针阔叶混交林的
物种多样性趋势为灌木层、草本层>乔木层,灌木层
和草本层之间是波动的。与针叶林相比,针阔叶混
交林的乔木层、灌木层和草本层的多样性指数均高
于针叶林,这主要是因为针阔叶混交林分布区水热
组合状况相对较好,林内光照充足、土壤条件也相
对较好。
幕阜山地区的天然竹林主要是箭竹林,箭竹林
一般高度在l~4nl,不存在乔木层,而物种丰富度
指数、多样性指数均表现为草本层>灌木层。
杉木人工林中,植物群落的物种多样性指数表
现为草本层和灌木层>乔木层,草本层和灌木层之间
是波动的。这是由于人为地经营砍伐使的乔木树种
大量减少,加之杉木林的林冠郁闭度相对较低,灌
木层和草本层获得了大量的生存空间,物种相对更
加丰富。
在毛竹林中,随着经营强度加大,表现出明显
纯林化过程,乔木层物种丰富度减少,而灌木和草
本层物种丰富度增加。随着经营强度加大,乔木层
物种多样性下降,灌木层物种多样性趋势为粗放经
营竹林>中等集约经营竹林>集约经营竹林;而草本
层的物种多样性趋势为中等集约经营竹林>粗放经营
竹林>集约经营竹林。
万方数据
4期 王刚,等:幕阜山森林群落结构与物种多样性研究 337




















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1 2 3 4 5 6 7 8 9 lOn1213141516171819202l
群落类型Comily帅
l 2 3 4 5 6 7 8 9 101l1213141516171819202l
群落类型Communitysq4e
1 2 3 4 5 6 7 8 910儿12131415161718192021
群落类型Communitystyle
T:乔木层Treelayer:Sh"灌木层Shrublayer;H:草本层
Herblayer
3.2.2物种均匀度
Pidou定义的均匀度为群落的实测多样性m)与最
大多样性即在给定物种数(S)下的完全均匀群落的多
样性之比率门。物种均匀度反映了一个群落物种组成
的均匀程度和群落中全部种的个体数目的分配情况,
即群落内个体数分布越均匀,均匀度指数就越高。通
过幕阜山植物群落样地的统计结果(表1)可以得出,
在幕阜山地区常绿阔叶林中,以灌木层为最高,表明
灌木层各物种个体数量分布比较均匀,优势成分相对
不明显,乔木层树种的均匀度稍低于灌木层,草本层
的均匀度最低,表明草本层植物个体数量分布不均
匀,具有相对明显的优势种。在落叶阔叶林中,群落
均匀度指数总体上看差异不大,说明三层中都不存在
明显的优势种,物种分布相对均匀。在针叶林中,群
落均匀度指数总趋势为灌木层与草本层差异不大,但
二者与乔木层差异相对较大。这是因为在乔木层中由
于物种的优势种分布较为集中,常见种和稀有种差异
显著;而灌木层和草本层则相反,其中十分富集和十
分稀少的种都很少。
3.3幕阜山森林植物物种多样性与海拔梯度的关系
海拔高度的变化是决定本区生境差异的主导因
子,不同的海拔导致水热条件及其组合的空间分布
不同,进而影响着本区植物群落的分布及结构【101。
山地分布区域的环境条件、山地的相对高度、人为
干扰程度、不同海拔高度的群落类型等都有可能对
植物群落物种多样性指数在海拔梯度上的分布产生
影响,其中不同海拔范围人类活动的干扰状况、群落
类型、群落小生境以及水热条件的组合等是影响群
落物种多样性指数的重要因子【¨d4】。从表l可以看
出,整个幕阜山地区沿海拔梯度的变化森林群落类
型有明显变化,但是其群落多样性并没有表现出~
个明显的随海拔高度的变化规律。乔木层和灌木层
均匀度指数沿海拔梯度上虽有波动,但总体上不存在
显著的变化趋势,一方面与调查区自然环境差异造
成的群落的发育状况不同有关,另外调查区受到的
人为干扰活动也不可忽视。
4讨论(Discussion)
图1幕阜山森林檀物物种丰富度指敷、物种多样性指数和
物种均匀度指数在群落梯度上的分布 幕争山地处中国亚热带中中亚热带向北亚热带
Fig.1Distributionofforestcommunityr chnessindex. 过渡区,森林植被类型多样,同时由于调查区森林
speci鹤diversityandevennessindexalongthecommunity群落所处的发育阶段不同或生境如坡向、坡度等存
gradientinMufuMountain 在差异,以及由此引起的土层厚度、有机质含量及
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6
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万方数据
水分条件等一系列生境条件的变化,多样性指数出
现波动是必然的。
天然植被中常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交
林、落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林等森林群
落的物种多样性指数(Shannon.Wiener指数)表现得比
较一致,均为灌木层最高,而在乔木层和草本层之
间是波动的。本研究区的常绿阔叶林物种多样性趋
势与赁金生等研究得出的干扰较小的常绿阔叶林中
各层次的物种多样性指数【15】表现一致,均为灌木层>
乔木层>草本层,这可能与该区的植被保护较好,受
到的干扰同样较小有关;本区的落叶阔叶林的物种
多样性指数的趋势为灌木层>草本层>乔木层,与我
国温带落叶阔叶林表现出草本层>灌木层>乔木层的
趋势【16】不一致,反应了不同的生态环境条件对森林
物种多样性影响有所差异;而存在于常绿阔叶林和
落叶阔叶林中间地带的常绿落叶阔叶混交林的多样
性指数的趋势为灌木层>草本层>乔木层;该地区的
针叶林多样性指数的趋势为灌木层>草本层>乔木
层,这与三峡库区低海拔区域针叶林灌木层、草本
层>乔木层多样性总趋势【I7】近似,主要是因为两者所
处的地理位置及气候特征近似;幕阜山地区针阔叶
混交林的物种多样性趋势为灌木层、草本层>乔木
层,灌木层和草本层之间是波动的,这与胡正华等
对浙西古田山国家自然保护区灌木层>乔木层>草本
层的研究结果¨驯不一致。
人工杉木林中,物种多样性指数表现为草本层
和灌木层>乔木层,草本层和灌木层之间是波动的,
这可能与调查区的人工杉木林处于不同的生长发育
阶段有关,与林开敏等对于不同的生长发育阶段的
杉木林的物种多样性表现出的垂直结构格局不同【l9】
的结论基本一致。而毛竹林中,随着经营强度加
大,乔木层物种多样性下降,而灌木层物种多样性
趋势为粗放经营竹林>中等集约经营竹林>集约经营
竹林,草本层物种多样性趋势为中等集约经营竹林>
粗放经营竹林>集约经营竹林,这与郑成洋等对不同
类型毛竹林植物物种多样性研究结果[20】有所差异。
不同的经营强度都是人为界定的,现在学界并没有
明确的界定标准,不同的地区具体的界定可能不
同,还需要进一步完善。而幕阜山地区的均匀度指
数在乔木层、灌木层和草本层则表现出多样化的趋
势。另外,由于人为因素及群落生境对物种多样性
的影响使得幕阜山植物群落物种多样性随海拔梯度
的变化没有表现出明显的规律。希望通过对幕阜山
森林群落的物种多样性进行的研究,可以为该地区
的生物多样性保护和生物资源的可持续利用提供理
论依据。
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万方数据
幕阜山森林群落结构与物种多样性研究
作者: 王刚, 周本智, 李正才, 傅懋毅, 杨校生, Manuel Ruiz Perez, 黄展鹏, 毛喜荣
, WANG Gang, ZHOU Ben-zhi, LI Zheng-cai, FU Mao-yi, YANG Xiao-sheng,
Manuel Ruiz Perez, HUANG Zhan-peng, MAO Xi-rong
作者单位: 王刚,周本智,李正才,傅懋毅,杨校生,WANG Gang,ZHOU Ben-zhi,LI Zheng-cai,FU Mao-
yi,YANG Xiao-sheng(中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江,富阳,311400),
Manuel Ruiz Perez,Manuel Ruiz Perez(西班牙马德里自治大学生态学系,西班牙,马德里
,28049), 黄展鹏,毛喜荣,HUANG Zhan-peng,MAO Xi-rong(平江县林业局,湖南,平江
,414500)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGICAL SCIENCE
年,卷(期): 2010,29(4)

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