在11000m2样地调查材料的基础上,分析了福建三明格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落的种类组成、乔木种群的重要值、群落外貌、物种多样性、水平结构和垂直结构特征。该群落计有维管植物223种,隶属于80个科159属,其中单种属占总属数的80.5%,包括藤本在内的高位芽植物占总种数的85.2%。重要值高的乔木种群是格氏栲、木荷、米槠、马尾松、刮槠和山黄皮。主要乔木种群均服从聚集分布。群落垂直结构复杂,可分为乔木层、灌木层和草本层。生活型谱和物种多样性指数介于南亚热带季风常绿阔叶林和中亚热带常绿阔叶林之间。
Based on the data collected from sample plots with an area of 11 000 m2, the species composition, importance values of tree population, physiognomy, species diversity and spatial structure of evergreen broad-leaved forest community in Castanopsis kawakamii Nature Reserve of Sanming, Fujian, were analyzed.The community is composed of 223 vascular plant species belonging to 80 families and 159 genera, 80.5 percent of genera contain only single species.The phanerophytes including the vines take 85.2 percent of the total.The tree populations such as Castanopsis kawakamii, Schima superba, Castanopsis carlesii, Pinus massoniana, Castanopsis eyrei and Randia cochinchinensis are in great important values.The spatial patterns of dominant tree populations conform to aggregated distribution.The vertical structure of community is relatively complicated which can be divided into tree layer, shrub layer and herb layer.The comparative analyzes on life form spectrum and species diversity of the community showed that this forest is a transitional type from south-subtropical rain forest to mid-subtropical evergreen broad-leaved forest.
全 文 :生态科学2005年8月第24卷第3期 ECOLOGICSC ENCEAug.,2005,24(3):228~232
格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落特征
宋育红,张新文,周 斌(三明学院应用生物技术研究所,福建三明365004)
【摘要】 在1l000m2样地调查材料的基础上,分析了福建三明格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落的种类组成、乔木
种群的重要值、群落外貌、物种多样性、水平结构和垂直结构特征。该群落计有维管植物223种,隶属于80个科159
属,其中单种属占总属数的80.5%,包括藤本在内的高位芽植物占总种数的85.2%。重要值高的乔木种群是格氏栲、木
荷、米槠、马尾松、甜槠和山黄皮。主要乔木种群均服从聚集分布。群落垂直结构复杂,可分为乔木层、灌木层和草本
层。生活型谱和物种多样性指数介于南亚热带季风常绿阔叶林和中亚热带常绿阔叶林之间。
关键词:格氏栲,常绿阔叶林,群落结构
中图分类号:Q949.36 文献识别码:A 文章编号:1008.8873(2005)03.228.05
FeatuI髑ofever2reenbroadI昀vedforestco舢unitynCh尉缸厅口J珥s缸蠡口’●碾妇埘豇NatIu-eIks rve
SONGYu-hong,ZHANGXin—wen,ZHOUBin(Ins6tuteofApplicdBiol99),,S粕111ingColJegeS袖fnjng365004,China)
Abstract:Basedontlledatacollected觚ms舭币leplots、Ⅳith觚ar%ofllOoo一,thespecies∞mposi“on,import蛐cevalues
of仃eepopulation,physiognomy’sp∞iesdive髂时ands atialsnllctureofevcrgreenbroad·leavedfor stconlmunityin
Q咖玎哪括幻w口妇mffNamreReseⅣeofS柚墒ng,Fuji锄,were孤alyzed.11lecommun时iscomposedof223v硒cularpl锄t
speciesbel9ngingto80f碱liesand159genera,80.5percentofgeneracontainonlysinglespecies.Thephanefophytes
includingthevinestake85.2percentofthetotal.ThetrepopulationssuchasCas纽胛Dps捃妇w口幻肌绣&娟胁埘s堋,Pr6口,
(’口s五口,lDps括c口,协ff,,疗“s,,l口豁D胛胁竹口.(k鲥口甩ops括P胛fandR口nd胁∞c^f甩c^f,lPHs括areingre timportantv lues.The
spatialpattemsofdominanttreepopulationsconfbrnltoaggregated、distribution.Tllevcrticalstmctureofcommunityis
relativelycompIicatedwhichanbedividedintotreelayershrublayer锄dherblayer.Thecomparativenalyzesonlifeform
spectmm孤dspeciesdiversityofthecommunityshowedmatthisforesti atr柚sitionaltypef№msouth.subtmpicaIrainforest● ● 。
。一
toHlid-subtropicaleve玛rcenbroad—lea、redfo est.
I(eywords:C口盯乜M口s括妇wd缸所ff,Evergreenbroad-l avedfbrest,Cornnmnityst lcmrc
格氏栲(C船砌刀D筇缸妇M妇朋豇Hayata)又称
青钩栲、赤枝栲,是我国中亚热带南缘特有的壳斗
科常绿阔叶大乔木,属国家二级保护植物,系亚热
带珍稀濒危植物之一【l】。其自然分布范围较窄,主
要分布于福建、台湾、广东、广西、江西等地区,
多数零星生长在海拔200~l000m的丘陵地带的常
绿阔叶林中。但位于福建三明小湖地区有近
700hm2以珍稀濒危植物格氏栲占优势的林分,多
由百年以上的大树组成,是我国目前面积最大,保
存最完好的格氏栲天然林【2】。为了保护这一独特的
森林景观,1964年正式划界建立了三明格氏栲自然
保护区(省级)。到目前为止,不少学者已对格氏
栲林进行了较系统深入的研究【3】,但有关保护区常
绿阔叶林的研究报道甚少。在保护区内,除了格氏
栲林外,尚有其他群落类型,它们与格氏栲种群的
发生、发展、演替密切相关,因此对保护区常绿阔
叶林进行深入研究是十分必要的。本文通过对格氏
栲自然保护区常绿阔叶林群落的外貌、种类组成、
物种多样性、水平结构和垂直结构的分析,以揭示
该群落的特征,以期为科学管理和利用格氏栲种群
这份珍贵的基因资源提供理论依据。
1调查区自然概况
格氏栲自然保护区位于福建三明市西南方,总
面积l125.6hm2,地处26007’~26010N,1170247~
1170277E,位于中亚热带南缘,武夷山东伸支脉地
带,属低山丘陵。海拔⋯般在250~500m之问,最
高峰海拔604m。年平均气温19.50C,极端最高温
40.60C:极端最低温一5.5。C,最热月(7月)平均气
温29.10C,最冷月(1月)平均气温6.70C,年无霜
期300d左右。年平均降水量l700IIl】“41。地带性
土壤为红壤,土层较厚,多数达100~150cm,土
层腐殖质丰富,水肥条件较好。土壤从低到高依次
有:暗红壤、山地红壤、黄红壤。保护区内植物种
类丰富,群落类型多样,林冠层呈波浪状,郁闭度
高达0.8左右,整个群落浓郁苍翠,具有中亚热带
常绿阔叶林所特有的外貌特征。.
收稿日期:2005_02-15,2005-07-20接受
作者简介:宋育红(1965一).女,硕士,讲师,研究方向:植物生态学。
Email.son90598@163.com
万方数据
多溯 宋育红,等:格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落特征 229
2研究方法
2.1样地设置与调查【5】
2004年4~6月在对群落作全面踏勘的基础上,
采用典型取样方法,根据海拔高度的不同,设置22
个500m2的样地,每个样地划分为4个10m×12.5m
的样方,共计88个样方,采用每木调查法,记测胸围
>lOcm的所有乔木的名称、胸围、树高、冠幅,在每
个样方内随机设置1个5m×5m的灌木样方和1个
2m×2m的草本样方,记测草本植物与灌木植物的名
称、株数、高度、盖度。胸围<10cm的乔木幼树归为
灌木层植物统计。
2.2科,群的重要值
乔木树种重要值IV=相对频度+相对密度+相
对显著度
2.3物种多样性[6】
物种多样性采用以下几种常用测度方法:
物种丰富度指数(S):即样地中物种总数
Sinlpson指数(生态优势度指数):
D=∑,z,(甩,一1)/Ⅳ(Ⅳ一1)
f=1
Sharmon一、矾ener指数:
1』
Ⅳ=3.3219(19Ⅳ一寺∑甩flg_『2f)
1’ f-l
Pielou均匀度指数:,:Ⅳ/lgs
上述各式中,S为样地中物种的总数;ni为种i
的个体数;N为样地中所有物种的个体数之和;
3.3219是将以2为底的对数转换成以10为底的对数转
换系数。
2.4群落水平结构[7】
2.4.1扩散系数(C):c:s。/F,式中i和∥分别为
各样地中某种群个体数的平均值和方差。c是检验种
群分布型的一个指标,当C=l时,判定为随机分布;
C<1时为均匀分布;C>1时为聚集分布。
2.4.2平均拥挤度(m宰):表示个体受到其他个体的拥
挤效应。m木值越大,受到其他个体的拥挤效应越大。
用下式计算:
扰}=∑z?/∑z,一1,
i=1 f-1
其中,y工?为每个样地内某种群个体数的平方和;
∑x,为每个样地内某种群个体数总和。
2.4.3聚块性指数(珑术/i)其数值越大,表明种群
聚集程度越高。
3结果与分析
3.1植物种类组成
根据1l000m2的样地调查统计,格氏栲自然保护
区常绿阔叶林群落有维管植物80科159属223种,其
中蕨类植物18种,隶属于12科14属;裸子植物3
科3属3种;被子植物65科142属202种,其中双子
叶植物56科121属176种;单子叶植物9科21属26
种。数量优势科依次为樟科Lauraceae(7属16种)、
蔷薇科Rosaceae(6属13种)、壳斗科Fagaceae(3
属12种)、茜草科Rllbiaceae(1l属12种)、桑科
Momceae(4属9种)、豆科Leguminosae(8属8种)、
山茶科Theaceae(4属7种)、紫金牛科Mvrsinaceae
(4属7种)、冬青科Aquifoliaceae(1属7种)和禾
本科GraIIlineae(6属7种)。含单种的属有128个,
占总属数的80.5%;含6种以上的属仅3个,即栲属
C缸妣矾哪缸(10种)、冬青属肫茗(7种)、榕属Ffc甜s
(6种)。种属系数(植物属数与种数之比)为71.3%,
种属系数值较大,说明该区系生境条件一致性较高。
根据吴征镒的中国种子植物属的分布区类型的划
分【8],对组成群落的种子植物区系地理成分进行统计
分析,结果显示该群落所有属中以热带性成分占优势,
达71.2%,其中泛热带性属最多,有37属,占26.6
%;其次是热带亚洲性属,有26属,占18.7%。表明
群落种类组成上具有较密切的热带亲缘关系。
3.2主要乔木种群的数量特征
群落内树木种类繁多,优势种群的作用明显,其
中格氏栲种群占绝对的优势,重要值高达60.31,其相
对密度,相对频度和相对显著度均居首位。重要值在
15以上的种群只有格氏栲、木荷、米槠、马尾松、甜
槠和山黄皮等6个(表1)。由于这6个种群的重要值
之和达172.30,占全部67个乔木种群重要值总和
(300)的57.43%,由此可见,该群落的森林环境主
要以上这6种树种所决定。
3.3群落外貌
该保护区常绿阔叶林群落终年浓郁苍翠,群落外
貌季相更替不明显。林冠层呈波浪状,郁闭度约0.8,
极少出现大的林窗(forestg印)。在群落受破坏较轻的
地段上,可以看到攀附在林木上粗大的木质藤本,林
分中的格氏栲有明显的板状根,使群落呈现出某些南
亚热带森林的外貌特征。植物的生活型是植物对于综
合生境条件长期适应而在外貌上反映出来的植物类
型。本文根据RauI】kier系统划分样地调查中出现的
223种维管植物的生活型(见图1)。结果显示:该群
落以包括藤本(Ⅵnes,V)在内的高位芽植物占绝对
万方数据
万方数据
3期 隋健,等:高效处理含酚废水菌株的筛选 235
GH.7:菌群圆形,直径2mm,乳白色,稍有隆
起,较光滑,呈中性,产生荧光,半透明,表面湿润。
菌体的大小约为0.8肛m,革兰氏阴性,没有芽孢,有
荚膜,无鞭毛,菌体呈杆状。
GH.14:菌群圆形,直径约1.5mm,乳白色,表
面光滑不湿润,稍有隆起,边缘不十分规则,不透明,
产生荧光。菌体的大小约为O.5“m,革兰氏阴性,没
有芽孢,有荚膜,无鞭毛,菌体呈杆状或略弯。
GH一16:菌群圆形,直径2.3mm,乳白色,稍有
隆起,表面光滑湿润,产生荧光,不透明,边缘平滑。
菌体的大小约为0.7“m,革兰氏阴性,没有芽孢,有
荚膜, 极生单个鞭毛,菌体呈杆状。
GH.20:菌种圆形,直径2.5mm,乳白色,中间
隆起,表面较湿润,边缘光滑,半透明,产生荧光。
菌体的大小约为O.9肛m,革兰氏阴性,没有芽孢,有
荚膜,无鞭毛,菌体呈杆状或略弯。
GH一26:菌种圆形,直径2.1I姗,乳白色,中间稍
有隆起,半透明,表面较湿润,边缘较光滑,产生荧
光。菌体的大小约为O.6肛m,革兰氏阴性,没有芽孢,
有荚膜,极生单生鞭毛,菌体呈杆状。
GH一28:菌种圆形,直径2.1mm,乳白色,中间稍
有隆起,半透明,表面较湿润,边缘较光滑,产生荧
光。菌体的大小约为1.O肛m,革兰氏阴性,没有芽孢,
有荚膜,无鞭毛,菌体呈杆状略弯。
2.2.2生理生化特征
通过对所筛选出的7个菌株进行14个生理生化
实验,结果见表2。(1)酵解实验:培养基无颜色变
化,无气泡产生,表明所有菌株都不能利用糖;(2)
淀粉水解实验:培养基颜色未变,反应全为阴性,说
明淀粉未被水解;(3)乙酰甲基醇实验:培养基中无
红色化合物产生,所有反应均呈阴性;(4)甲基红
(MethylRed)实验(M.R实验):培养液颜色无变化,
为阴性反应,既菌种无发酵葡萄糖产酸的能力;(5)
硝酸盐(Nitrate)还原实验:GH—16号出现红色,但
加入苯胺后没有蓝色产生,因此7株菌株均为阳性反
应,说明具有硝酸盐还原的能力;(6)明胶(Gelatill)
液化实验:培养基均未液化,呈阴性反应,说明各菌
种均无产生分解明胶的蛋白酶的能力;(7)产硫化氢
(H2S)实验:菌体均未变黑,呈阳性反应,说明各
菌种均无分解含硫有机物产生硫化氢的能力;(8)氧
化酶(Oxidase)实验:无颜色反应,均显阴性,说明菌
种无产生细胞色素氧化酶的能力;(9)产氨实验观察结
果:GH—16号产生黄色,正反应,其余菌种为负反应。
说明GH一16号菌种能产生脱氨酶,能使氨基酸脱去氨
基,生成氨和酸类,其余菌种无此能力。油脂水解实
验观察结果:GH一16号出现红色斑点,脂肪被水解为
正反应,其余菌种为负反应。说明GH—16号菌种能产
表2 GH.7,GH.14,GH.16,GH.20,GH.26,GH-28,GH-30
号菌种的生理生化实验结果
1abIe2The砖sultsofphysiologi∞I柚dbi佻hemicaItestfor
GH一7,GH-14,GH-16,GlI-20,GH-26,GH-28,GlI-30
实验
rI’est
菌 株 Sn面n
GHGHGHGHGHGHG
.7.14.16.20-26-28.30
糖酵解实验
SugarfermentationT色st
淀粉水解实验StarchTest
乙酰甲基蔫糍vR.test
万方数据
232 生态科学 24卷
表4不同地区常绿阔叶林群落物种多样性指数比较
Table4 Comparisonsofspeciesd verSityindicesoftheeVe唱reenbroad—Ieavedforestcommunitybet、№endiffbrentare鹞
性指数是各层次中最低的。群落均匀度是指群落中
各个种群多度的均匀程度,该群落物种均匀度以灌木层
最高,藤本最低;而生态优势度以灌木层最低,藤本最
高。与灌木层相比,乔木层均匀度较低而生态优势度明
显较高,说明了该层次主要由少数种群所控制,与实际
调查中格氏栲占绝对优势的景观相符合,这可能与群落
生境较适宜格氏栲生长有关。灌木层的均匀度最高,说
明了以种群个体数来衡量,灌木层种类分配最均匀,其
生态优势度则最低。可见生态优势度与群落的多样性指
数、均匀度呈一种负相关关系【1418】。
通过将该群落乔木层物种多样性指数与广东地
区【19】、重庆四面山【201、黄山地区[2l】的常绿阔叶林相比
(表4),该群落物种多样性指数介于南亚热带季风常
绿阔叶林和中亚热带常绿阔叶林之间。
4结论
4.1格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落是位于中亚热
带南缘的常绿阔叶林类型,物种丰富,优势种群的作
用明显,以格氏栲种群占绝对优势,按重要值大小,
其它优势乔木种群有木荷、米槠、马尾松、甜槠、山
黄皮等,它们控制着整个群落的森林环境。
4.2构成群落乔木层的15种主要树种的分布格局都属
聚集分布,其中沉水樟、闽楠、苦槠、刨花楠、甜槠
等聚集程度较高,而格氏栲、木荷、米槠、华南木姜
子、观光木等聚集程度较低。群落结构复杂,垂直层
次分化比较明显,分为乔木层、灌木层和草本层,层
间植物丰富,乔木层可分为3个距层。
4.3群落物种多样性分析显示群落不同层次多样性指
数由大到小的变化规律为灌木层>乔木层>草本层,
符合亚热带森林生态系统的一‘般规律。群落的生活型
谱和物种多样性指数的分析表明,该群落属南亚热带
常绿阔叶林到中亚热带常绿阔叶林过渡的森林类型。
致谢:本文承蒙西南师范大学刘玉成教授的指导,特此致谢。
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万方数据
格氏栲自然保护区常绿阔叶林群落特征
作者: 宋育红, 张新文, 周斌, SONG Yu-hong, ZHANG Xin-Wen, ZHOU Bin
作者单位: 三明学院,应用生物技术研究所,福建,三明,365004
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2005,24(3)
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