全 文 ： 第 27 卷第 3 期
2003 年 5 月
南 京 林 业 大 学 学 报(自 然 科 学 版)
Journal of Nanjing Forest ry University(Natural Sciences Edition)
Vol.27 , No.3
May., 2003
江西官山长柄双花木灌丛的群落特征与多样性
李矿明 ,汤晓珍
(国家林业局中南林业调查规划设计院 ,湖南 长沙 410014)
摘 要:采用植物群落学的研究方法 ,对江西官山自然保护区长柄双花木灌丛群落特征及多样
性进行了研究。结果表明 ,群落结构特征为单优势种群落 ,乔木层种类少 ,树冠不连续 ,灌木层
以长柄双花木占绝对优势 ,林下更新较差 。群落的物种多样性指数低 ,表明生境条件特殊 ,群
落结构不稳定。
关键词:长柄双花木灌丛;官山自然保护区;濒危植物;物种多样性
中图分类号:S718 文献标识码:A 文章编号:1000-2006(2003)03-0073-03
The Community Characteristics and Species Diversity of the Disanthus
cercidifolius var.longipes Shrubland in the Guanshan
Nature Reserve of Jiangxi Province
LI Kuang-ming , TANG Xiao-zhen
(Central South Forest I nvento ry and Planning Institute of State Forestry
Administration , Changsha 410014 , China)
Abstract:Using phy tocoenological methods , the Disanthus cercidifolius var.longipes shrubland in the
Guanshan nature reserve of Jiangxi province had been studied.The results show ed the community w as a that
of consociation.A few species in the arborous layer and crow n w ere disconnected.The shrub layer was domi-
nated by Disanthus cercidi fol ius var.longipes but seedling w as few .Species diversity of the shrubland was
lower ,because the habitat was barren and the community w as unstable.
Key words:Disanthus cercidi fol ius var.longipes shrubland;Guanshan nature reserve;Rare and endangered
species;Species diversi ty
长柄双花木(Disanthus cercidifolius var.longipes)为国家二级保护植物 ,属濒危植物 ,间断分布于
湖南道县空树岩 、常宁阳山 、宜章莽山 、新宁 ,浙江开化龙潭(现已灭绝),江西南丰军峰山等地[ 1] 。其分
布范围很狭窄 ,种群数量稀少 ,并很少形成群落。仅湖南道县空树岩记载有长蕊杜鹃 、长柄双花木灌丛
(Rhododendron stamineum 、Disanthus cercidifolius var.longipes)群落[ 1] 。江西官山自然保护区有长柄
双花木分布 ,只是近年江西农业大学 、华东师范大学和南京林业大学研究生在此作区系研究才有记载 ,
但是否有群落分布仍未提及[ 2～ 4] 。笔者通过对江西官山自然保护区的科学考察 ,发现这里实际分布有
近 13 hm2 的长柄双花木灌丛群落 ,为此对该群落特征和多样性进行了研究。
1 自然概况
江西官山位于赣西北九岭山脉中段(E 114°35′、N 28°40′),海拔370 ～ 1 480 m 。保护区气候属中亚
热带温暖湿润区 ,受东南季风影响 ,气候温和湿润 ,年均气温 16.4 ～ 17.1 ℃, 1月份平均气温4.5 ～
4.9 ℃,7月份平均气温 27.2 ～ 28.5 ℃,极端最低气温-10 ℃,极端最高气温 38 ℃, >5 ℃的有效积温
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收稿日期:2001-12-27 修回日期:2002-12-13
作者简介:李矿明(1957-),男 ,江西永新人 ,国家林业局中南林业调查规划设计院高级工程师 ,硕士。
5 000 ～ 5 200 ℃,无霜期 250 d。年降雨量 1 600 ～ 1 700 mm ,年日照时数1 638 h ,年蒸发量 1 160 mm 。
区内土壤成土母岩以花岗岩为主 ,同时还有页岩 、千枚岩 、片麻岩 、砂岩等 ,缺乏石灰岩地质构造 。随着
海拔增高 ,土壤依次出现山地红壤 、山地黄红壤 、山地黄壤 、山地黄棕壤和山地草甸土 。
长柄双花木灌丛群落位于官山自然保护区将军洞海拔 600 ～ 800 m 的坡面中部 ,坡向西 ,平均坡度
为30°。土壤为山地黄壤 ,土层比较瘠薄 ,A0 层 0 ～ 2 cm ,浅棕黑色 ,粒状结构 ,中壤质 ,根系较多 ,石块含
量 30%。A层 10 cm 左右 ,棕黑色 ,粒状结构 ,土体较疏松 ,根系与石砾含量较高。
2 研究方法
在群落分布区典型地段设置样圆调查群落的数量特征 。用相对多度 、相对频度和相对显著度(胸高
断面积之和)计算群落中不同植物的重要值(IV)[ 5 ,6] 。群落物种多样性是群落生态结构水平独特而可
靠的生物学特征 ,对反映群落的功能有重要意义。物种多样性测定方法很多 ,在此采用以下几个指标:
(1)Simpson多样性指数 SP=N(N-1)/ ∑s
i=1 ni(n i-1);(2)Shannon-Wiener多样性指数 SW=-∑
s
i=1P ilog2P i;
(3)基于Simpson多样性指数的群落均匀度 E=SP/ SPmax;(4)基于Shannon-Wiener多样性指数的群落
均匀度 E′=SW/ SPmax=SW/ log2S ;(5)种间相遇机率 PIE =N/(N -1)(1-∑s
i=1(n i/ n)2);(6)丰富度
指数 S 为样地中物种总数。
其中 , N 为所有物种的总个体数 , n i 为第 i种的个体数 。
3 研究结果
3.1 群落特征
表 1 长柄双花木灌丛木本层成分
Table 1 The composition of arborous layer in Disanthus
cercidifolius var.longipes shrubland
树 种 株数Ⅰ层 Ⅱ层 Ⅲ层
平均
胸径
胸高
断面积
重要
值
长柄双花木Disanthus cercidi-
folius var.longipes 244 78 7.5 1.422 0.931
赤杨叶 Alniphyl lum fortunei 1 14.2 0.016 0.115
浙江柿 Diospyros glaucifolia 1 2 13.4 0.042 0.234
合欢 Albizia julibrissin 1 15.0 0.018 0.116
石灰花楸 Sorbus folgneri 1 18.2 0.026 0.117
黄檀 Dalbergia hupeana 4 8.6 0.023 0.120
南方红豆杉 Taxus mairei 3 7.8 0.014 0.117
樱桃 Prunus pseudocerasus 1 9.4 0.007 0.113
红楠 Machilus thunbergii 2 4.2 0.003 0.114
三尖杉 Cephalotaxus fortunei 3 3.5 0.003 0.115
阴香 Cinnamomum burmannii 2 3.1 0.002 0.113
五裂槭 Acer oliverianum 2 3.0 0.001 0.113
尾叶山茶 Camel lia caudata 2
汤饭子 Viburnum setigerum 1
白檀 Symplocos paniculata 1
海金子 Pittosporum i llicioides 2
卫矛 Euonymus sp. 1
六月雪 Serissa japonica 4
箬竹 Indocalamus tessel latus 6
∑ 4 254 104 1.577
注:调查地点为将军洞 ,海拔为 680 m ,面积为 600 m2。
群落外貌呈深绿色 ,主林冠高 5 ～ 7 m ,树冠呈
半球形波状起伏 ,林冠郁闭度 0.7 。600 m2 的圆形
样地内平均有乔灌木树种 19种 362株 ,其中长柄双
花木有 36丛 322 株 ,占总株数的 88.95%,重要值
为0.931 ,平均胸径 7.5 cm 。在垂直结构上可以分
为3层 ,第 1层为乔木层 ,平均高 12 m 左右 ,呈散生
分布 ,树冠不连续 ,有赤杨叶 、浙江柿 、合欢 、石灰花
楸各一种。第 2层为主灌木层 ,高 2 ～ 7 m ,有树种
5种254株 ,其中长柄双花木有 244株 ,占该层总株
数的 96.1%。树干表现弯曲 ,分枝低 ,具明显的灌
木性质。另散生有浙江柿 、黄檀 、南方红豆杉和樱
桃。第 3 层为低矮灌木层 , 高 2 m 以下 。有树种
12种104株 ,长柄双花木有 78株 ,占 75.0%。散生
有红楠 、三尖杉 、阴香 、五裂槭 、尾叶山茶 、汤饭子 、白
檀 、海金子 、卫矛一种 、六月雪 、箬竹。草本层稀少 ,
盖度不足 5%,有淡竹叶 Lophantherum graci le 、多
花黄精 Polygonatum cyrtonema 、狗脊 Woodwardia
japonica。 藤 本 有 桑 科 的 葡 蟠 Broussonetia
kaempferi(表 1)。
根据对重要值的计算 ,可知长柄双花木的重要
值要远高于其它成分(表 1)。
林下更新情况表现为林下干净 ,低矮灌木 、幼苗
及草本植物分布稀少 。通过 10个 2 m×2 m 的小样方测定 ,40 m2 的样方内仅 1株长柄双花木幼苗 ,另
有红楠 2株 、三尖杉 1株 。
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南 京 林 业 大 学 学 报(自 然 科 学 版) 第 27 卷 第 3 期
3.2 群落物种多样性
在一个群落中 ,如果有许多物种 ,而且它们的多度非常均匀 ,则该群落有较高的多样性;反之 ,如果
群落中物种少且其多度不均匀 ,则群落的多样性就低。此外 ,物种多样性与群落的稳定性和生境条件有
关 ,多样性指数高则群落稳定 ,生境条件优越 。
表 2 木本层多样性指数
Table 2 The biodiversity index of arborous layer
分层 S R SP SW E E′ PIE
总 19 362 1.263 3 0.935 5 0.063 2 0.220 2 0.208 4
Ⅰ层 4 4 / / / / /
Ⅱ层 5 254 1.083 4 0.312 0 0.352 6 0.134 4 0.077 1
Ⅲ层 12 104 1.766 5 1.618 6 0.131 5 0.451 5 0.434 0
江西官山长柄双花木灌丛无论 Simpson多样性
指数还是 Shannon-Wiener 多样性指数都是比较低
的 ,基于两种方法计算出来的均匀度指数以及随机
偶遇率也不高(表 2),说明:(1)该群落是以长柄双
花木占优势 ,其它树种不均匀地散生在群落中;(2)
所处的生境条件特殊 ,群落相对不稳定;(3)在分层
方面(因Ⅰ层没有长柄双花木分布 ,在此仅讨论 Ⅱ、Ⅲ层),所有的多样性指标均是 Ⅲ层高于 Ⅱ层。即
Ⅱ层具有较高的优势度而 Ⅲ层具有较高的多样性 ,从动态角度看 ,长柄双花木的重要性可能逐渐降低。
3.3 与湖南道县长蕊杜鹃 、长柄双花木灌丛的比较
湖南道县空树岩是国内仅报道有长柄双花木成片分布的地区 ,其群落长蕊杜鹃 、长柄双花木灌丛分
布海拔 1 180 m ,坡向 NE40°,位于山坡中上部 ,土壤为板岩发育的山地黄棕壤 ,比较肥沃 。500 m2 的样
地内乔木层有树种 20 种共 134 株。以长蕊杜鹃 、长柄双花木为优势种 , 其中长蕊杜鹃的重要值为
0.565 ,长柄双花木的重要值为 0.300 。表 3为两个群落的主要特征比较 。
表 3 与湖南道县长蕊杜鹃 、长柄双花木灌丛的比较
Table 3 Comparison with Rhododendron stamineum , Disanthus cercidifolius var.
longipes shrubland in Daoxian county of Hunan province
地点 样地面积/m2 株数 N 种数 共有种 SP S W E E′ PIE
江西官山
湖南道县
600
500
362
134
19
20
3
1.263 3
5.631 6
0.935 5
3.114 1
0.063 2
0.240 4
0.220 2
0.720 5
0.208 4
0.822 5
由表 3可知 ,两个群落共有种仅 3种 ,种的相似系数为 15.48%。由此可见 ,这两个群落之间区别
较大 ,且没有多少联系;湖南道县空树岩长蕊杜鹃 、长柄双花木灌丛群落的物种多样性指数 、均匀度指
数 、种间相遇机率均要高于江西官山的长柄双花木灌丛群落 ,表明空树岩的生境条件较好群落的稳定性
较高;从长柄双花木的重要值看 ,江西官山要远远高于湖南道县空树岩 。换言之 ,江西官山长柄双花木
灌丛种的优势度更明显 ,是以长柄双花木占优势的单优群落 。
4 结 语
双花木为孑遗单种属植物 ,原变种产于日本 ,该变种为中国-日本植物区系的替代种 。在科学意义
上 ,长柄双花木对探索植物系统发育和东亚植物地理分布等方面和研究金缕梅科植物的系统发育有着
重要意义;在形态上 ,由于长柄双花木造型美观 ,叶形漂亮 ,也是一种值得开发的观赏植物 。但该种分布
区狭窄 ,种群数量稀少。从现有资料的情况来看 ,江西官山为长柄双花木保存面积最大 ,生长最好 ,群落
特征最典型的地区。因此 ,对这片群落的保护有很高的价值 。但是 ,该群落所处的生境相对脆弱 ,林下
更新不佳 ,物种多样性低 ,群落不稳定 ,一旦被破坏 ,恢复的难度比较大。
[ 参 考 文 献 ]
[ 1] 中国科学院植物研究所.中国植物红皮书———稀有濒危植物[ M] .第 1册.北京:科学出版社 , 1992.
[ 2] 喻勋林 ,薛生国.都庞岭自然保护区的森林植被[ A] .湖南省森林资源保护管理局 、湖南省永州市林业局.湖南永州都庞岭自然保护
区自然资源综合科学考察报告[ C] .1998.
[ 3] 王伯荪 ,余世孝 ,彭少麟 ,等.植物群落学实验手册[ M] .广州:广东高等教育出版社 , 1996.
[ 4] 王伯荪.植物群落学[M ] .北京:高等教育出版社 , 1987.
[ 5] 郝日明.赣西北黄岗山木本植物区系的研究[ J] .江西科学 , 1993 , 11(3):171-176.
[ 6] 刘冬燕.黄岗山木本植物的初步研究[ D] .南昌:江西农业大学 , 1988.
[ 7] 黄立新.江西官山自然保护区植物区系的初步研究[ D] .上海:华东师范大学 , 1989.
(责任编辑 郑琰炎炎)
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2003年 总第 105期 李矿明等:江西官山长柄双花木灌丛的群落特征与多样性