全 文 ：广东五桂山四药门花种群生态学研究＊
　陈真权 1　　庄雪影1　　黄久香 1　　高中旺 1　　郑明轩 1　　林清新 2
(1.华南农业大学林学院　广州　510642;2.中山市五桂山林场)
摘要　四药门花(Loropetalumsubcordatum)是我国特有的稀有植物 ,仅零星分布在香港 、广东和广西。
中山五桂山是四药门花自然种群的主要栖息地之一 。在五桂山四药门花种群所在的次生林群落中设置样
方 ,调查样方内树种名称及其胸径和树高;采取相邻格子法 ,记录样方内所有四药门花植株及其大小。调查
结果表明四药门花所在的次生林群落以降真香(Acronychiapedunculata)、四药门花和铁榄(Sinosideroxylon
wightianum)等树种为优势 。在 400 m2的样方中 ,乔木层树种丰富度指数为 2.10 ～ 4.08,灌木层为 5.81 ～
8.37;乔木层 Shannon-Wiener多样性指数为 1.42 ～ 2.51,灌木层为 2.78 ～ 3.89;乔木层树种均匀度指数为
0.59 ～ 0.84,灌木层为 0.81 ～ 0.92。种群调查结果表明四药门花种群小 ,以 Ⅲ级小树(2.5 cm≤dbh≤7.5
cm)为优势 ,缺乏幼苗和幼树 ,自然更新不良;四药门花花期长 ,但自然种群的结实率低 。继续开展四药门花
自然种群的传粉生物学 、遗传多样性和种苗扩繁技术研究有利于该稀有物种资源的保护和利用 。
关键词　四药门花　种群　五桂山
中图分类号:S718.54 　　文献标识码:A　　文章编号:1006-4427(2009)05-0041-05
EcologicalStudyofthePopulationofLoropetalumsubcordatum
onWuguishan, GuangdongProvince
ChenZhenquan1　　ZhuangXueying1　　HuangJiuxiang1
GaoZhongwang1　　ZhengMingxuan1　　LinQingxin2
(1.ColegeofForestry, SouthChinaAgriculturalUniversity, Guangzhou, 510642;2.ZhongshanWuguishanForestFarm)
Abstract　Loropetalumsubcordatumisararespecies, endemictoChina.ItisonlyconfinedtoHongKong,
Guangdong, andGuangxi.Wuguishan, ZhongshancityofGuangdongprovinceisoneofthemajorlocationsforL.
subcordatum.InthesecondaryforestcommunitywiththepopulationofL.subcordatumofWuguishan, fiveplots
withtheareaof400 m2 weresetup.Ineachplot, thenameandthetreeswiththediameteratthebreastheight
(dbh)greaterthan2.5 cmweremeasuredandrecorded.ThesizeandnumberofaltheindividualsofL.subcor-
datumwererecordedwithcontiguousgridquadratemethod.Theresultsshowedthattheforestcommunitywasdomi-
natedbyAcronychiapedunculataandSinosideroxylonwightianum, aswelasL.subcordatum.Ineachplotof400
m2 , Thespeciesrichnessoftreelayervariedbetween2.10and4.08, Shrublayerbetween5.81and8.37;Thespe-
ciesdiversity(Shannon-Wienerindex)oftreelayerwerebetween1.42 and2.51, Shrublayerbetween2.78 and
3.89;Thespeciesevennessoftreelayerwerebetween0.59 and0.84, Shrublayerbetween0.81 and0.92.The
resultrevealedthatthenaturalpopulationofL.subcordatumofWuguishanwassmalanddominatedbythesmal
individualswithmultitrunks.Therewereonlyveryfewseedlingsandsaplings.Thebloomingperiodwaslong, but
thesetfruitratewaslow.Itisurgentlyrequiredfortheconservationandutilizationofthisrarespeciesbyfurther
41广 东 林 业 科 技　2009年第 25卷第 5期
＊ 基金 /项目:中山市科技局和香港嘉道理农场暨植物园研究基金资助。
第一作者:陈真权(1984-),在读硕士研究生 ,从事森林培育方面的研究。
通讯作者:庄雪影 ,植物学博士 ,教授 , E-mail:xyzhuang@scau.edu.cn。
在野外调查中 ,中山市五桂山林场给予了大力支持;华南农业大学林学院姜春玲和唐光大等老师和本科生胡炜同学也参与了部分野外调
查工作。对以上单位及个人表示衷心感谢 !
studyingitspolinationecology, geneticdiversity, andpropagationtechniques.
Keywords　Loropetalumsubcordatum, populationstructure, Wuguishan
四药门花(Loropetalumsubcordatum(Benth.)Oliv.)属金缕梅科(Hamamelidaceae)常绿小乔木。该种首
次发现于香港 ,由 Bentham1861年发表 ,并命名为 Tetrathyriumsubcordatum[ 1] 。四药门花自早期发现于香港
后的很长一段时间内都没有在其它地方有发现 ,曾被认为是香港特有种 ,但近年已分别在广东中山 、广西龙
川等地发现了其足迹 [ 2-3] 。根据对金缕梅科植物形态学和分子生物学研究结果 [ 3-5] ,该种与檵木属(Loropeta-
lum)很相似 ,主要区别在于本种的花瓣为 5枚 ,后者的花瓣为 4枚[ 2] 。近年新出版的中国植物志英文版已
将四药门花属(Tetrathyrium)与檵木属归并 [ 6] 。
四药门花为稀有植物 ,数量少 、分布区狭窄 ,呈零星分布 ,目前已被 IUCN列为稀有植物 [ 7] ,也是我国二
级保护植物 。目前尚未见到有关四药门花自然种群及群落生态学研究的报道。广东省中山市五桂山是四药
门花种群的主要分布区之一 ,本文报道了广东省五桂山四药门花种群结果及其群落特点 ,拟为四药门花种质
资源的保护与利用提供科学的依据。
1　研究地自然环境和植被概况
调查样地位于广东省中山市五桂山(22°25′N, 113°25′E)。中山市位于广东省南亚热带地区 ,气候温暖 ,
雨水丰富 ,水热条件非常优越。年平均温度 22℃,极端最高气温 36.7℃,极端最低气温 -1.3℃。年均降雨
量 1 738 mm。四药门花种群生长于海拔 150m左右的山谷溪流两旁的常绿阔叶林中。
2　研究方法
2.1　样地调查方法
野外调查工作于 2007年 12月 ～ 2008年 5月进行。在调查地设置 5个面积为 40m×10m的样方(调查
总面积为 2 000m2),记录样方内所有胸径大于 2.5 cm的乔木种类的名称 、树高 、胸径 、枝下高和冠幅;记录
所有样地内四药门花植株的数量。另分别设置 8个 5m×5m的灌木小样方和 8个 1 m×1m的草本小样方
作灌木层和草本层植物种类及数量的调查 。
2.2　群落结构及其物种多样性指标计算方法
重要值(IV)是群落中一个种的综合数量指标 。本文采用相对多度(RA)、相对频度(RF)、相对显著度
(RD)之和作为重要值 。
指数计算方法如下:
(1)物种丰富度指数 R=(S-1)/lnN(S为物种数 , N为所有物种个体数之和)
(2)Shannon-Wiener指数 H=-΢Pi×lnPi(Pi为物种 i的相对多度)[ 8]
(3)Pielou均匀度指数 J=H/lnS(H为 Shannon-Wiener指数 , S为物种数)[ 9]
2.3　四药门花种群结构划分标准
参考其他学者的研究 [ 10-11] ,把四药门花种群胸径在 2.5 cm以下的个体按高度划分为 2级:Ⅰ级(苗高 h
<33 cm);Ⅱ级(h≥33cm);胸径在 2.5 m以上的个体则按胸径(dbh)大小分为 3级:Ⅲ级(2.5 cm≤dbh≤
7.5cm);Ⅳ级(7.5cm22.5cm)。
3　结果与分析
3.1　五桂山四药门花群落结构及其物种多样性
中山市五桂山四药门花群落结构可分为 3层:乔木层 、灌木层和草本层。乔木层的高度为 5 ～ 15 m,灌
木层的高度为 1 ～ 4 m,草本层的高度小于 1 m。在 5个 400 m2样方中 ,共记录了 119种维管植物种类 ,分别
隶属于 61科 85属。其中 ,乔木层共有 28科 31属 36种;灌木层有 44科 61属 83种;草本层有 12科 18属 21
42 陈真权等:　广东五桂山四药门花种群生态学研究
种 。乔木层的优势种类及其重要值见表 1所示 。有 3个树种同时出现在 5个样方中 ,分别为四药门花 、降真
香(Acronychiapedunculata)和铁榄(Sinosideroxylonwightianum)。同时出现在 4个样方中的种类有 5个 ,分别
是多花山竹子(Garciniamultiflora)、假萍婆(Sterculialanceolata)、鼠刺(Iteachinensis)、鸭脚木(Scheflerahep-
taphyla)和漆树(Rhussylvestris)。出现在 2个以上样方的树种共 10个(表 1)。除四药门花外 ,其他树种在
华南地区南亚热带次生林中均较常见 。其中 ,鼠刺和四药门花具蒴果 ,其他种类均具肉质的浆果或核果。
表 1　中山五桂山四药门花群落出现在 2个以上样方的树种及其重要值
序号 树种名称 学名 重要值 IV样方 1 样方 2 样方 3 样方 4 样方 5 总样方＊
1 四药门花 Loropetalumsubcordatum 127.30 91.20 40.49 78.41 39.37 69.43
2 降真香 Acronychiapedumculata 50.36 65.35 58.86 48.49 44.46 48.15
3 铁榄 Sinosideroxylonwightianum 46.64 40.90 20.33 27.67 26.89 26.96
4 多花山竹子 Garciniamultiflora 23.84 16.30 21.97 31.22 16.76
5 鼠刺 Iteachinensis 16.97 11.72 12.65 9.56 7.63
6 鸭脚木 Schefleraheptaphylla 13.09 10.15 13.57 9.34 7.54
7 漆树 Rhussuccedaneum 11.04 9.86 11.04 8.40 7.12
8 假萍婆 Sterculialanceolata 10.86 35.26 29.37 12.52 15.81
9 华杜英 Elaeocarpuschinensis 15.37 9.97 10.02 7.16
10 岭南山竹子 Garciniaoblongifolia 26.93 25.34 10.95
　　注:仅列出现在 2个样方以上的树种 ,总样方是以 5个样方的总面积(2 000m2)为基础的数据统计。
5个 400 m2样方的调查结果表明 ,乔木层建群种为四药门花 、降真香 、铁榄 、多花山竹子 、假萍婆和岭南
山竹子等;灌木层优势种为变叶树参(Dendropanaxproteus)、密花树(Rapaneanerifolia)、朱砂根(Ardisiacre-
nata)、九节(Psychotriarubra)等 。四药门花所在群落的乔木层和灌木层物种多样性均表现为灌木层 >乔木
层(表 2)。其中 ,乔木层树种丰富度指数为 2.10 ～ 4.08,灌木层为 5.81 ～ 8.37;乔木层树种多样性指数
(Shannon-Wiener多样性指数)为 1.42 ～ 2.51,灌木层为 2.78 ～ 3.89;乔木层树种均匀度指数为 0.59 ～ 0.84,
灌木层为 0.81 ～ 0.92。由此可见 ,不同样方的物种丰富度 、多样性和均匀度存在较大的差异。
表 2　广东五桂山四药门花群落不同样方乔木层和灌木层的物种丰富度及多样性比较
样方号 物种丰富度指数 R乔木层 灌木层
Shannon-Wiener多样性指数 H
乔木层 灌木层
Pielou均匀度指数 J(%)
乔木层 灌木层
1 2.10 5.81 1.42 2.78 0.59 0.89
2 2.40 6.46 1.57 3.03 0.63 0.92
3 3.88 6.84 2.37 2.94 0.82 0.81
4 2.66 8.37 2.01 3.38 0.78 0.91
5 4.08 8.19 2.51 3.89 0.84 0.91
总样方 5.67 13.17 2.35 3.78 0.66 0.85
以 5个小样方的数据总和来统计 ,五桂山四药门花群落乔木层的多样性指数和均匀度指数分别为 2.35
和 0.66。与华南其它邻近地区的研究结果比较 ,该群落的物种多样性和均匀度指数均低于这些地区(表
3)。
43广 东 林 业 科 技　2009年第 25卷第 5期
表 3　五桂山四药门花群落和其它群落多样性指数和均匀度指数比较
群落名称 地点 面积(m2) 种数 总个体数 多样性指数 均匀度指数(J%)
四药门花群落(亚热带山地常绿阔叶林) 广东五桂山 2000 36 265 2.35 65.57
亚热带常绿阔叶林 [ 12] 广东鼎湖山 4.12 69.42
亚热带山地常绿阔叶林 [ 12] 广东黑石顶 4.57 80.99
亚热带山地常绿阔叶林(约 50年)[ 13] 香港 2400 26 157 2.66 81.64
热带低山雨林 [ 14] 海南五指山 2600 136 906 5.38 77.08
热带山地雨林 [ 14] 海南五指山 2200 93 637 5.34 82.60
3.2　四药门花种群结构
在 5个 400 m2样方中 ,共记录了 56株四药门花植株 ,以 Ⅲ小树为优势 ,共 33株 ,占个体总数的 58.9%,
其次为Ⅳ级中树和Ⅱ级小苗 ,未见 I级幼苗和 V级以上的大树(表 4)。野外调查发现 ,许多四药门花植株为
多干丛生的萌生株。在所记录的 56株个体中 , 38株(占个体总数 67.9%)的个体为萌生株 ,而单干植株只
有 18株(表 4)。萌生株以 2 ～ 8枝萌生居多 ,少数能达到 10枝萌生 ,萌生植株总计有 166株个体 。
表 4　广东五桂山四药门花种群实生植株与萌生植株的组成结构
植株 各径级株数(株)Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 小计(株)
单干植株 0 8 7 3 0 18
萌生植株 0 0 26 12 0 38
总计 0 8 33 15 0 56
4　讨论
4.1　广东五桂山四药门花种群及其群落演替趋势
本研究结果表明 ,广东五桂山四药门花群落以降真香 、四药门花和铁榄为优势种 。其中 ,降真香和铁榄
在广东省南亚热带次生林比较常见。从树种组成来看 ,四药门花所在群落以喜光性先锋植物为优势 ,樟科 、
壳斗科和山茶科等地带性植物种类缺乏。从物种多样性来看 ,四药门花群落乔木层结构比较简单 ,物种多样
性较低;灌木层结构较发达 ,物种多样性较高。与邻近地区相比 ,其物种多样性指数和均匀度指数低于香港
的山地次生林 ,远低于稳定性较高的鼎湖山和五指山森林群落 ,反映了四药门花群落的次生性。四药门花仅
见小溪两边 ,周边的次生林群落未见的分布现状也揭示了四药门花的自然分布区狭窄及其自然扩散能力较
低 。四药门花种群呈衰型结构 ,随着群落的进展演替 ,四药门花种群的优势地位将会被其他种类所取代。
从四药门花的种群结构来看 ,其种群小 ,缺乏小苗 ,现存母树多为从倒伏或砍伐后的树头萌生起来的萌
生株。一方面反映了该种群曾遭受较严重的人为砍伐;另一方面也反映了四药门花的自然萌生能力较强。
四药门花秋季开花 ,花量多 ,果实次年才成熟 ,但果实结实率很低 ,反映了该种群的自然繁育过程存在障碍。
顾垒和张奠湘 2008年报道了该种群传粉生物学的初步研究结果 ,揭示了该种群存在自交衰退现象 ,其自然
结实率只有 4.79%,即使辅以了人工异株授粉 ,其结实率也只有 6.67%[ 15] 。由此可见 ,中山五桂山四药门
花种群的保护刻不容缓。
4.2　广东五桂山四药门花资源保护与利用的建议
尽快采取有效措施开展就地保护及迁地保护对保护和发展该稀有资源具有重要的意义 。目前 ,广东省
五桂山已列入自然保护区范畴 ,五桂山的四药门花自然种群及其群落已得到法律的保护 。基于中山五桂山
四药门花目前的保护和研究现状 ,提出以下保护建议:
(1)加强宣传教育 ,严禁砍伐 ,为该珍贵资源有效保护与可持续利用奠定重要的物质基础。
(2)积极开展四药门花物候学 、遗传学和生态学研究 ,为实施四药门花自然种群及群落的有效保护提供
44 陈真权等:　广东五桂山四药门花种群生态学研究
科学依据。
(3)结合人工抚育 ,为四药门花种群的生长繁育和自然更新提供良好的环境条件 ,也是该种群就地保护
的有效手段 。
(4)加强四药门花育种繁育 、快速繁殖技术和栽培技术研究 ,为有效扩大其种群数量 、开展迁地保护提
供技术支撑 。
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