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东莞银瓶山森林公园广东松+红花荷群落的基本特征



全 文 :东莞银瓶山森林公园广东松 +红花荷
群落的基本特征
*
黄练忠 张尚坤 陈 进 熊基粦
(广东省东莞市银瓶山森林公园管理处 广东东莞 523641)
摘要 通过样方调查,对广东东莞市银瓶山森林公园清溪片区内海拔 800 m左右的广东松(Pinus kwan-
gtungensis)+红花荷(Rhodoleia championii)群落的物种组成、群落结构和物种多样性进行分析。结果表明,
在 1 200 m2 的样地内共有维管束植物 35 科 47 属 55 种,植物区系成分以热带成分为主,同时温带成分也占
有一定的比例,表现出较为明显的过渡性质;群落分为乔木层、灌草层,组成成分较为简单,以广东松、红花荷
为优势种,伴生大量的五节芒(Miscanthus floridulus)和箬竹(Indocalamus tessellatus) ;该群落生活型以高位芽
植物为主,占总种数的 76. 36%,其中小高位芽、矮高位芽和藤本高位芽植物在数量上无明显差异;按 Raun-
kiaer标准,群落物种分布不均匀;物种多样性指数则更加表明该群落物种组成单调,优势种类不明显,在空
间和数量上分布呈不均匀状态。
关键词 东莞银瓶山森林公园 广东松 +红花荷群落 群落特征
中图分类号:S759. 9 文献标识码:A 文章编号:1006 - 4427(2011)05 - 0013 - 06
Characteristics of Pinus kwangtungensis + Rhodoleia championii
Community in Dongguan Mt. Yinping Forest Park,Guangdong
Huang Lianzhong Zhang Shangkun Chen Jin Xiong Jilin
(Administration of Dongguan Mt. Yinping Forest Park,Dongguan Guangdong,523641)
Abstract We analyzed the floristic composition,structure,physiognomy and species diversity of Pinus
kwangtungensis + Rhodoleia championii community in Dongguan Mt. Yinping Forest Park,Guangdong,by field in-
vestigation of a 1 200 m2 plot at the altitude about 800 m. Results showed that there were 55 vascular species,be-
longing to 47 genera and 33 families. It showed obviously transitional characteristic for the Tropical elements taking
dominant (75%) ,and followed by the Temperate (22. 73%). The community was divided into arbor layer and
shrub-herb layer with a simple and nonuniform distributed composition. P. kwangtungensis and R. championii take
the dominated place,associated with a mass of Miscanthus floridulus and Indocalamus tessellates. The phanero-
phytes take the most part in the life forms,with a percentage of 76. 36% . Frequency analysis and diversity index
reconfirmed that the status of simple species composition,unobvious dominated species and uneven distribution on
space and quantity.
Key words Dongguan Mt. Yinping Forest Park,Pinus kwangtungensis + Rhodoleia championii communi-
ty,community characteristics
31广 东 林 业 科 技 2011 年第 27 卷第 5 期
* 第一作者简介:黄练忠(1970-) ,男,广东省东莞市银瓶山森林公园管理处主任兼东莞市国营清溪林场场长,林业工程师。
广东松(Pinus kwangtungensis)又名华南五针松,因其松叶五针一束而得名,属裸子植物亚门松科松属常
绿乔木,是我国特有树种,对研究松属分类、分布有一定价值,在中国植物红皮书被列为“渐危种”[1],1999 年
在第一批国家重点保护野生植物名录中被列为Ⅱ级保护植物。广东松主要分布于我国广东、海南、贵州、广
西和湖南等部分地区,生于海拔 700 ~ 1 600 m的山地针阔混交林中或悬崖险峰,因分布零星、数量少、生境
受到破坏且过度砍伐,加上天然更新能力弱而造成其数量日益减少[2]。2007 ~ 2009 年“东莞市植物资源调
查及专著编研”项目组在调查过程中发现,在银瓶山森林公园爆石顶附近的山顶灌丛中有小片广东松分布,
此次广东松野生群落的发现在珠三角地区尚属首次。为摸清该群落中广东松的生长现状,加强对广东松群
落资源的保护,笔者于 2010 年 11 月对该群落进行了群落学调查,以期为珍稀濒危植物广东松群落的合理保
护及其地理分布的研究提供依据。
1 自然概况
银瓶山森林公园总体规划面积 123. 5 km2,是广东省东莞市面积最大的森林公园,划分为谢岗、清溪和
樟木头三大片区。主峰银瓶嘴海拔 898. 2 m,为“东莞第一峰”。公园层峦叠嶂,碧水萦绕,溪谷幽深,竹木苍
翠,鸟语花香,山上终年云雾缭绕、云雨变幻万千,素有“小九寨沟”之美誉。公园属南亚热带季风气候,年降
雨量1 500 ~ 2 400 mm,降雨集中在 4 ~ 9 月,年平均气温 22. 1℃。公园内动植物资源丰富,是名副其实的“植
物王国,雀鸟天堂”;到目前为止,共发现植物 1 500 多种、鸟类 90 多种[3]。
调查群落位于清溪片区爆石顶海拔 800 m左右的山坡和山脊上,地理位置东经 114°08,北纬 22°53,东
南坡,平均坡度约 30°,土层较薄,较为贫瘠,气候条件相对恶劣,群落呈现较为发达灌丛群落状态。
2 研究方法
2. 1 调查方法
采用相邻格子法设置 12 个 10 m ×10 m的样方进行调查。样方内所有物种采用“每木调查法”,记录胸
径≥2 cm的乔木树种的种名、胸径、高度、冠幅;胸径 < 2 cm的灌木(含乔木的幼树幼苗,下同)种类的种名、
高度和冠幅;草本植物的种数、多度、平均高度;藤本植物的种名、株数、盖度。
2. 2 重要值计算
相对多度(RA)=(某个种的个体总数 /乔木层所有种的个体总数)× 100;
相对频度(RF)=(某个种的频度 /乔木层所有种的频度总和)× 100;
相对显著度(RP)=(某个种所有个体胸高断面积之和 /乔木层所有种所有个体的胸高断面积总和)×
100;
重要值(IV)=相对多度 +相对显著度 +相对频度[4-5]。
2. 3 物种多样性计算[6]
物种丰富度:R0 = S
Margalef丰富度指数:E =(S - 1)/ lnN
Simpson优势度指数(D) :D = 1 -∑
s
i = 1
Pi
2
Shannon-Wiener多样性指数(H) :H = -∑
s
i = 1
Pi lnPi
Pielou均匀度指数:JSW =(-∑Pi lnPi)/ lnS
其中:S是出现在样地中的物种总数,N 是样方中所有物种的个体总和,Pi 是物种 i 的个体数占所有物
种个体数的比例。
3 结果和分析
3. 1 群落特征
3. 1. 1 群落物种组成及层次结构 根据调查,1 200 m2 的样地中共有维管束植物 55 种,隶属于 35 科 47
属,其中蕨类植物 5 科 5 属 5 种,裸子植物 1 科 1 属 2 种,被子植物 29 科 41 属 48 种。樟科(Lauraceae)所含
种数最多(5 种) ;其次为紫金牛科(Myrsinaceae) ,有 4 种;茜草科(Rubiaceae)、山茶科(Theaceae)、蝶形花科
41 黄练忠等: 东莞银瓶山森林公园广东松 +红花荷群落的基本特征
(Papilionaceae)、菊科(Compositae)等 4 科各有 3 种;桃金娘科(Myrtaceae)、野牡丹科(Melastomataceae)、芸
香科(Rutaceae)、禾本科(Poaceae)、松科(Pinaceae)等 5 科各有 2 种,其余 24 科各含 1 种,可见该区的优势
科不明显,以华南地区常见的热带科为主。
该群落主要由少数常绿木本和灌草组成,群落外貌由于五节芒(Miscanthus floridulus)的影响有较为明显
的季相变化。由于海拔相对较高,风力较大,气候条件较严峻,群落物种个体较小,群落结构仅可粗略分为乔
木层和灌草层。
乔木层分层不明显,以红花荷(Rhodoleia championii)、广东松为主要种类,群落中缺乏高大的乔木,树高
大多不超过 5 m,高度在 2 m以上的共有 90 株,仅 10 种,平均高度 2. 92 m,其中 5 m 以上仅有 2 株红花荷。
灌草层以五节芒和箬竹(Indocalamus tessellatus)为优势种,间有红花荷、樟(Cinnamomum camphora)、黄樟
(C. camphora)、鼠刺(Itea chinensis)、光枝米碎花(Eurya chinensis var. glabra)等种类的幼苗或其它草本藤本
等,混杂生长,不易分层。简单的物种组成和层次结构表明该群落处于演替早期的灌丛阶段,为比较典型的
山顶灌丛群落。
3. 1. 2 优势种分析 从表 1 可以看出,在乔木层的 10 种物种中,广东松和红花荷在群落中具有明显的优势
地位,其重要值分别为 93. 25 和 92. 29。而在灌草层中,从群落外貌上即可看出灌草层以五节芒和箬竹为优
势种,几乎覆盖了整个群落下层。该群落物种成分较为简单,以广东松和红花荷为优势种,伴生大量的五节
芒和箬竹,可以命名为广东松 +红花荷群落。
表 1 东莞银瓶山广东松 +红花荷群落乔木层主要树种的重要值
植物 Species
株数 N
(株)
总胸高断面
积 BA(m2)
相对频
度 RF
相对多
度 RA
相对显著
度 RD
重要值
IV
广东松 Pinus kwangtungensis 20 2223. 46 33. 33 19. 61 40. 31 93. 25
红花荷 Rhodoleia championii 38 2423. 09 11. 11 37. 25 43. 93 92. 29
鼠刺 Itea chinensis 16 73. 83 11. 11 15. 69 1. 34 28. 14
浙江润楠 Machilus chekiangensis 8 36. 68 8. 33 7. 84 0. 70 16. 88
厚皮灰木 Symplocos crassifolia 4 104. 65 8. 33 3. 92 1. 90 14. 15
荷木 Schima superba 5 27. 88 8. 33 4. 90 0. 51 13. 74
华润楠 Machilus chinensis 5 23. 56 8. 33 4. 90 0. 43 13. 66
杨梅 Myrica rubra 1 452. 39 2. 78 0. 98 8. 20 11. 96
黄樟 Cinnamomum parthenoxylon 3 41. 70 5. 56 2. 94 0. 76 9. 25
马尾松 Pinus massoniana 2 106. 81 2. 78 1. 96 1. 94 6. 68
注:N = Number of individuals;BA = Basal area;RF = Relative frequency;RA = Relative abundance;RD = Relative dominance;
IV = Importance value.
3. 2 区系成分分析
参考中国种子植物属的分布区类型概念和范围[7-9],将该广东松 +红花荷群落内的种子植物划分为 11
个分布区类型和 5 个亚型(表 2)。
从表 2 可看出,该群落种子植物以热带性分布占优势,共 33 属,占非世界分布属总数的 75%,温带性分
布属有 10 属,占 22. 73%。热带性较强的属有山矾属(Symplocos)、野牡丹属(Melastoma)、桃金娘属
(Rhodomyrtus)、紫金牛属(Ardisia)以及润楠属(Machilus)等。温带性的属主要有松属(Pinus)、杜鹃花属
(Rhododendron)和鼠刺属(Itea)等。中国特有分布的属仅有禾本科的箬竹属(Indocalamus)。可见该群落植
物区系成分以热带成分为主,同时温带成分也占有一定的比例,而世界分布类型较少,表现出较为明显的过
渡性质,这与该地所处的南亚热带地理位置和珠江三角洲低海拔丘陵地带的气候环境密切相关,同时较高的
海拔也对其区系的组成有着较为明显的影响,该地区与泛热带植物区系、热带亚洲植物区系和北温带都有不
同程度的联系。
51广 东 林 业 科 技 2011 年第 27 卷第 5 期
表 2 东莞银瓶山广东松 +红花荷群落种子植物属的成分分析
分布区类型 属数 所占比例(%)*
1.世界分布 3
2.泛热带 9 20. 45
2-1.热带亚洲、大洋洲和中、南美洲(墨西哥)间断 1 2. 27
2-2.热带亚洲、非洲和南美洲间断 1 2. 27
3.热带亚洲和热带美洲间断 3 6. 82
4.旧世界热带 5 11. 36
5.热带亚洲至热带大洋洲 5 11. 36
6.热带亚洲至热带非洲 3 6. 82
7.热带亚洲(印度 -马来西亚) 3 6. 82
7-1.爪哇、喜马拉雅间断或星散分布到华南、西南 2 4. 55
7-2. 西马来至菲律宾 1 2. 27
8.北温带分布 3 6. 82
8-1.北温带和南温带间断分布“全温带” 2 4. 55
9.东亚和北美间断 4 9. 09
10.旧世界温带 1 2. 27
11.中国特有分布 1 2. 27
合计 47 100
注:* 不含世界分布种。
3. 3 植物的生活型谱
根据 Raunkiaer[10-11]生活型分类系统绘制生活型谱(表 3)。从表 3 可知,该群落生活型谱特征不甚明
显,但以高位芽植物为主,共 42 种,占总种数的 76. 36%,其中小高位芽、矮高位芽和藤本高位芽植物在数量
上无明显差异,而大高位芽仅马尾松(Pinus massoniana)1 种。地面芽植物有 11 种,占总数的 20%,主要是
牯岭藜芦(Veratrum schindleri)、毛麝香(Adenosma glutinosum)等;地上芽植物和一年生植物均各仅有 1 种,即
地稔(Melastoma dodecandrum)和一点红(Emilia sonchifolia)。以上数据表明常绿中、小、矮高位芽植物、藤本
高位芽和地面芽植物为群落的主要组成部分,而其它类型所占比例极小,这主要是由于该地处于山坡山脊地
带,气候条件相对恶劣,以及早期人为干扰所致,与其目前处于灌丛先锋群落阶段一致。
表 3 东莞银瓶山广东松 +红花荷群落植物生活型谱
生活型 种数 所占比例(%)
大高位芽 1 1. 82
中高位芽 9 16. 36
小高位芽 12 21. 82
矮高位芽 11 20. 00
藤本高位芽 9 16. 36
地上芽 1 1. 82
地面芽 11 20. 00
一年生 1 1. 82
合计 55 100
3. 4 频度分析
频度是表示某一种群个体在群落中水平分布的均匀程度[4-5]。频度大表示其种群的个体在群落中的分
布是较均匀的,反之则表示群落中种群个体分布是不均匀的。Raunkiaer 将频度指数划分为 5 个等级,即
1% ~20%为 A级,21% ~40%为 B级,41% ~ 60%为 C 级,61% ~ 80%为 D 级,81% ~ 100%为 E 级。图 1
61 黄练忠等: 东莞银瓶山森林公园广东松 +红花荷群落的基本特征
显示了东莞银瓶山广东松 +红花荷群落频度。
图 1 东莞银瓶山广东松 +红花荷群落频度统计
从图 1 可看出,A级的种类最多,有 25 种,占总种数的 45. 45%,如降真香(Acronychia pedunculata)、马尾
松、展毛野牡丹(Melastoma normale)、分叉露兜(Pandanus furcatus)、虎舌红(Ardisia mamillata)等;B 级种类
有 8 种,如红花荷、岗松(Baeckea frutescens)、浙江润楠(Machilus chekiangensis)、映山红(Rhododendron simsii)
等;C级种类有 12 种,如樟、黄樟、羊耳菊(Inula cappa)、异叶鳞始蕨(Lindsaea heterophylla)等;D 级种类仅 4
种,即扇叶铁线蕨(Adiantum flabellulatum)、荷木、白舌紫菀(Aster baccharoides)、乌毛蕨(Blechnum orientale) ;
E级种类有 6 种,包括广东松、鼠刺、五节芒、芒萁(Dicranopteris pedata)、粗叶悬钩子(Rubus alceaefolius)和玉
叶金花(Mussaenda pubescens)。各频度物种数大小顺序为 A > C > B > E > D,分布极不规律,大部分种类在样
方中出现的频度较低,说明群落内物种的分布极为不均匀。
3. 5 物种多样性分析
根据样方资料统计,由表 4 可知该群落中乔木层的 Shannon-Wiener 指数和 Pielou 均匀度指数远高于灌
草层,而 Margalef丰富度指数却远低于灌草层,说明群落各层中乔木层的物种相对来说虽然种类较少,但是
在数量和空间上分布较为均匀,而在灌草层中,虽然 Shannon-Wiener 指数和 Pielou 均匀度指数很低,但是
Simpson优势度指数却相对较高,可见灌草层中物种比较单调,五节芒、箬竹和芒萁等少数几个物种占绝对优
势,这也与该地所处的环境和所表现的群落外貌是相符合的。从整个群落来看,群落的各项指数与灌草层指
数相接近,说明该群落还是一个在空间和数量上分布极不均匀、物种组成单调且优势种类不明显的群落。
表 4 东莞银瓶山广东松 +红花荷群落物种多样性指数
多样性指数 乔木层 灌草层 整个群落
Margalef 丰富度指数 1. 9460 5. 7313 5. 9442
Simpson 优势度指数 0. 9302 0. 9634 0. 9642
Shannon-Wiener 多样性指数 6. 2471 3. 8451 3. 8765
Pielou 均匀度指数 2. 7131 0. 9685 0. 9673
4 讨论
4. 1 东莞银瓶山森林公园广东松 +红花荷群落的物种组成较为单调,调查仅有维管束植物 55 种,分属于
35 科 47 属,与广东省北部的石门台自然保护区(68 种)和南岭国家级自然保护区(171 种)相比均较
少[12-13],其原因除了受样方面积大小的影响之外,很可能是由于银瓶山的广东松 +红花荷群落处于海拔相
对较高的山脊,环境条件相对恶劣,另外种群处于森林公园游览区附近,受人为干扰较为严重,因此植株矮
小,杂草密布,种类稀少。
4. 2 生活型反映了植物对所生长环境的适应性,在一定气候条件下,群落的个体常呈现出一定频度分布的
生活型,因此群落的生活型可以反映出植物体同气候在数量上的关系。该群落中缺乏高大乔木,优势种不明
71广 东 林 业 科 技 2011 年第 27 卷第 5 期
显,以广东松、红花荷和鼠刺等为多,灌草层以禾本科及蕨类的芒萁等物种为主,整个群落以中、小、矮高位芽
植物、藤本高位芽和地面芽植物为主,其它类型植物极少,表明该群落的生活型与其所处地段的气候环境是
相符的。
4. 3 该群落物种分布不均匀,各频度物种数呈现为不规律的 A > C > B > E > D,大部分种类在样方中出现的
频度较低,且以一些先锋性物种为主要类群,这说明该群落正处于的演替的早期阶段,群落状态极不稳定,很
容易受外界干扰或演替为较稳定的群落,而群落的物种多样性指数则更加表明该群落物种组成单调,优势种
类不明显,在空间和数量上呈不均匀状态。
4. 4 广东松是山顶森林植被演替的先锋阳性树种,在林冠郁闭的条件下,更新不易,特别是林木生长繁茂,
人为干扰小的地方更是如此。但是东莞银瓶山的广东松 +红花荷群落却是比较典型的灌丛群落,缺乏高大
乔木使得广东松有足够的光照和空间,但是以五节芒、箬竹和芒萁为主的灌草层过于荫蔽,势必对广东松幼
苗的生长存活造成影响,而在本次的调查中也未发现有广东松的幼苗存在;同时,由于地处海拔较高,光照
强,湿度大,气温低,气候条件相对恶劣,使得广东松植株矮小且不易结实,因此很难形成较大的种群,从而占
据群落主体,形成稳定的优势类群。
4. 5 近年来,由于森林公园的开发和宣传,这片珠三角地区首次发现的广东松群落吸引了大批民众的眼球,
大量游客争相前去观看,这对广东松的保护形成了一定的压力。因此在进行旅游开发的同时要加强对广东
松的保护力度,加大宣传教育力度,增强民众保护意识,彻底清除盗砍盗伐的情况,尽可能减少人为活动对该
种群的破坏,并在不影响原种群生长的前提下适度清理其它先锋草本种类以利于广东松的生长繁殖。同时
考虑建立合理的就地保护和迁地保育制度,人工育苗,适度引种,以保护这片难得的珍稀濒危种群的生存和
发展。
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