全 文 :橡! 科 矸茁竹也
第l8卷第5期 生 态 学 报 /_、Vo1.18,N。.5
1 9 9 8年9月 ACTA ECOLOGICA SINICA ,0 / Sep.1998
福建南亚热带雨林封禁 3O年的群落特征
C
连垂武 垦塑 张娆挺
(厦门大学生物学系
·
/
\-5,中 ‘
妻 基 刘秀熙 林 鹏 /5. 厦门96105)
THE CHARACTERISTICS oF CoM M UNITY oF SoUTHERN
SUBTROPICAL RAIN FOREST IN FUJIAN
PRoVINCE CLoSED FoR 3O YEARS
Lian Yuwu Qiu Xizhao Zhang Raoting Li Zhenji Liu Xiuxi Lin Peng
(Departme~ Biology,Xiamen University.Xiamen.361006.China)
福建甫靖县和氍甫亚热带雨林,是我国甫亚热带求段境内目前保存较完整的地带性檀被类型之一,是
福建甫亚热带的代表檀被fl。。,于 1962年起由国家对其作永久性封禁,今为福建省自然保护区。现将该群
落特征作定量分析,并与1965年的群落特征Es3进行全面比较._l卿重探讨受封禁30a来,在人工保护下的种
群特征变化与群落演普趋势,以期为我国亚热带森林保护区的建设及生物多样性保护工作提供科学依据。
1 擅袖的区暴成分
据1995年 1O月对和氍甫亚热带雨林于1 965年 6月调壹过的原样地及相同面积 12×(10×10)m~调
壹的鳍杲(P2下筒帮现群落),共有维臂檀钫 174种,分属于64科,112属.与 1965年调壹到的(P2下俯称原
群落)80科,t46属 216种相比,删科、属、种歙分别减少20 ,22.8 ,1 9.4 .如果再按檀钫各生活型或不
同门类作坑计对比,刚除藏类檀钫增加 6种外,都不同程度地有所减步,光以术奉檀物与双于叶檀钫种(各
减步31与43种)减步得多.然而,现群落术车、草奉与藤车种类各生活型闯的比率分别为57.5 ·17.2
·25.3 ,与原群落相应为59.3 I 15.7 I 25.O 相似·而且现群落在藏类檀物、裸子檀物,双子叶与单
子叶檀钫种间的比率分别为10.9 1 0.6 ·78.7 t 9.B ,也与原群落相应为6 1 0.5 -83.3 ·
10-2 较相近。表明地带性檀被在发育进程中,群落内的各种群数量虽有消长,但其中各生活型或各门类
檀物1可的比率仍可大致保持一定水平。
其趺一现群落与原群落檀物区系成分其主要科属为茜草科(各17种/8属与21种/12属)l樟科(各 15
种/7属与 16种/6属)l豆科(各8种/7属与u种/9属)I大鞍科(各 5种/4属与l0种/7属)I紫盘牛属(各
5种与8种)l冬青属(各5种与 6种)I润楠属、椿属、山矾属(各4种与5种)I杜英属、菝莫属(各 5种与4
种)。上述对比表明,在相同的主要科或属中一现群落所古的属歙或种歙大都有不同程度地减步,仅林下的
粗叶木属增加4种而已.又因现群落古实际调查的单种与寡种(不超过 4种)的属甚多(共占总属歙的
96.4 ),因而上述主要属的种歙减少,对其区系组成就有一定的影响
现群落的植物地理成分 ],经统计系 瑟热带,热带分布成分居多数,分别占总属数的 46.4 与
33.0 ,与原群落相应比例为43.4 ,36.6 相近而变化不大。其它分布成分所占比例,两群落都在4 ~
¨ 而居步数。
2 群落的外貌与结构
* 收稿 日期,1997—11—02,修改穑收到 日期 t1998·05—16
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56O 生 态 学 报 18卷
年
Y份盛 而 ear F直mil G nera spe。I髑乔木灌木 *苗术草本尊本奠类裸子檀糟双子叶檀糟单子叶檀糟
T S Ty H L F G D M
*古括号内的立木敷 .乔木 Tree汀),灌木 Shrub(s)-苗木 Youngtree(Ty)-草本 Herb~H)-尊本 L M(L),奠类
Ferns(F),裸子檀糟 Gymnosge~m(G),双手叶檀暂 Di~tyis(D},单子叶檀梅 Monoeot(M).
植物的生活型与叶特征是构成群落外貌的主要成分。据统计,现群落的 Reunkiaer生活型谱以高位芽
(包括藤车膏位芽)植物为主,达总种数的82.7 ,与原群落的83.3 甚相近。同时,两次调壹的群落各类
直立高位芽(大、中、小、矮)合计占比率范圈分别在 2o.9 ~1 B.4 .与12.5 ~18.5 相差不大。叶特征
方面.现群落的叶级以中,小型叶(各为54.O 与 29.3 ),叶质以草质,革质叶(各为 50.O 与42.5 )居
主与次,也相应地分别与原群落屠多数的中,小型叶级(各56.O 与31.OY+)与草质、革质的叶质(49.5 与
. 5%)比率相近.
; 现群落的垂直结构仍为乔 3.灌 2,草 2亚层.建群层(膏可选 28m左右)及其它各层群高度也太蕈不
变.然而.林下灌木,草本与藤本植物除种数均有碱步外.十体密度也均明显降低(表2).圈而群落下层结构
呈现一定的精赢化。但其乔木屡主要因苇3级立木密度增加而冠下层结构较为紧密。此外,原群落具有诸
争热带雨林特征如扳状根(膏可达 2.5m,在地面延伸 4m长)、茎花现象,鼓恭擅物.清水叶尖等仍嚏处可
廛.穿擂飞架于#中的巨大木质藤本如密花豆藤 n 瑚 嘲岛“)、扁担藤( 憎 似p “ )
童花康臃藤 啊删 ‘m 一曲)等仍正常生活.诚然.由于群落所处的地域性气候变化不大,而与之相应
睡前述释落外貌 擅鞫地理成分的比率等也变化不大.
衰2 擅●击童比较(株/lOOm:)
Table 2 The compm4som o|plant~ (p[ant/lOOm )
3 并落备层群擅袖种的漓长
据现群落样地数据求算各屡群植物种的重要值或多额度(相对多度与相对额度之和)表 3显示,原建
群种红栲,乌来栲仍然显著度高(这 2十种共占总值的62 )而继续保持其上层的优势.这两者的重要值
(井占总值的26.6 )比原群落分别增加 17.6 与 31.1%。原主要伴生树种的厚壳挂地位也上升,重要值
增加 36.4 .但红鳞精桃已不居优势而处于散生种状态.原优势灌木种罗伞树的多额度增加44.7 而成
单优势种}斜基粗叶木与柏拉术的数值也分别增加近3与2倍l九节术已退居为伴生灌木种.草本层的单
叶新月蕨与藤本花皮胶藤均不再占优势,其地位分别为狗脊蕨,华山姜与白背瓜馈术所取代.
以上计算显示,现群落类型已由原群落的。红栲+乌来栲+红鳞蒲桃一罗伞树+九节木.单叶新月蕨 群
丛,逐渐演变成为。乌来栲+红栲一罗伞树一狗脊蕨+淡竹叶+华山姜 群丛。其各层种类成分虽仍以适阴
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5期 连玉武等 福建南亚热带雨林封禁3o年的群落特征 561
裒3 群落乔木屡、灌木晨、草奉晨与奠奉檀袖样方襄(1995年)
Treble 3 L,hlmls tree,shrub mud herb]llyerl ln the commxmJty
种群为主,但从乔木屡相对较喜光的厚壳桂地位的上升(其林下的苗木众多),和林下层原居优势与较典型
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562 生 态 学 报 l8卷
的耐阴湿种如单叶新月蕞,匍訇九节木与花皮胶藤等的明显消碱,表明现群落由于群落面积较小,周围植
被受到破坏.群落生境逐渐趋于相对干燥所致.
此外,据 Bray-Curtls公式 ]tc=2W/(a+b),分别计算现群落与原群落问乔木层树种的相对多度,相
对显著度与重要值3十相似性指数(c).分别得0.632、0.691与 0.688.表明这两次调查的群落问乔木层树
种成分及其生长地位虽有一定的变化,但仍具有较高的相似性。
4 群落囊■簟势
4.1 树种年龄结梅分析
乔木群落的演替趋势,一般可从其主要乔木种群年龄结扮作表征。从现群落乔木层选取红榜等7十主
蓦树种,按Rut。 分级法划分其十体等级后绘成的年.争结构圈(图1)显示,现群落全部树种合计的田式比
厦群落图式更趋于稳定的金字塔形增长型D.23。这是因一批原第2级苗木发展为第3缓苗木所致。其次.原
建群种红榜-乌来枵现仍居建群种地位,但在原群落中它们的立木效本来不多.乌来枵的苗木尤步。目前它
们的苗效比值(某种苗效/样地内乔木层树种总苗敷)与统计株效均进一步下降(寰4).两者的图式各趋向
或呈倒盘字塔形的衰退型。这可能与它们的成年植株基本上已呈老.争化,种子萌发力与苗木生活力均不
强,及其一些大树老朽倒腐等均有关系。致使林中透光度提高,从而使适于在林下层弱光环境中生长的乔
束第3亚层树种受到不利的影响。但红挎的现图式已呈现恢复为新 种的趋势,其种群正由中.晚年期向
铺年期转变。另一方面,原建群种之一的虹鳞蒲挑和樟科的厚壳桂、硬壳桂、建润捕(Machilus oreophila)与
白背新木姜子等主要伴生树种,它们在原群落中的图式已呈现金字塔形,今却更趋完善.这与它们曲A.
两值均犬幅度上升有关-其中尤以厚壳桂,建帽楠(苗术效分别占拌地内总苗木效 538g株的 27.4 与
9·3 )的A(苗效比值)与 (统计株效)值分别比原群落增加1与2倍以上为显著。同时,林下也较多樟科
孵失脉木姜子(Litsea acuti~ena)苗木。因此从上述角度看.厚壳挂未来有可艟发展为建群种之一,而群落上
屠树种成分将逐渐趋向樟科化。红鳞蒲桃的大部分十体现已退出建群层而散生于林中,但其林下苗木尚较
当(平均59株/100m )而占苗木总数的13.2 ,从长远看这仍有可艟恢复它在上层的优势 表明相对稳定
性高的地带性植被类型红栲林-由于它们处于温度偏低的南亚热带北绦,现存群落面积较少.周围植被破
坏较严重,如保护不力则有可能向阳性次生化方向滇替。
圈 l 主要乔丰种 群的年龄结柑
Fig·1 The age fltrtLCtLIF~Of the dominating tree population
横轴竞示十体百分数-上列圈示原群落-下剜图示现群落 .The horizontal a.,ds shov,s percentage of individuBl
numbers Fthe upper shows the oxiginsl cormaunity.and theootom the present community
.
4.2 群落乔、灌木物种多样性分析
物种多样性是群落组织水平的生态学特征之一,多样性指数和均匀度是反映物种多样性的定量数值。
在理论上,衡量群落的演替-探讨群落的最优韧种结构具有重要意义。
擐I定物种 Marglef丰富度指数,以D 表示{物种多样性 Shannon—Wiener指散,以D 表示ISimp8on指
教以Da表示,物种相遇机率,以P佃 表示 ,Pielou均匀度指数 ,以J表示 |l,如表 5所示。
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5期 连玉武等,福建南亚热带雨林封蘩3O年的群落特征 563
衰4 群落主要树种的苗蠡比值(^)、统计株蠡( )比较衰
Table 4 The ratioa of seedling oumhars(^ )total numbers( )of IDitJo tree species
衰 5 群落的抽种多样性特征
Table 5 The feature of species dlverslty I廿the community
从表 5可看出,现群落的乔术层物种丰富度指数D1,多{羊性指数 、 以及种间相遇机率PIE比原
群落分别降低 4.2 ,7.8 ,4.7 .3.2 ,而均匀度 却提高22.1 ,现群落的灌木层物种和十体数量稍
有减少,所以D 、D} D P/E分别降低2.2 ,0.4 ,35.8 ,3.5 ’而均匀度J提高 15.4“。乔、灌层无论
从物种数目或十体敬均有一定的减步.其物种丰富度,多样性指数和种间相遇机率也不同程度砗低,此结
果与群落的种类组成,区呆成分分析以及群落层群结梅特征的分析结果是一致
现群落Shannon-Wiener多样性指数(D}=4.545)仍比中亚热带武夷山常缔嘲叶林甜槠群落( =
3.5198)高 29 ,比闽中较典型的中亚热带嚼叶林赤枝挎林(D}=4.3992)略高,与广东鼎湖山常绿嘲叶林
厚壳桂群落(D。=4.570)略低,也比海南尖峰山山地雨林倒卵阿丁枫,丛花厚壳桂,盘壳檩群落(D:=5.92)
低·此与Walter和Whittaker的论叙一致。所以该群落总体性质上,仍为地带性的亚热带雨林。
据史料记载,本调查群落保存至今约有 700年历史,它以往的群落状况虽无从考究,但其现状显然是
经过长期历史演化的结果.成为我国南亚赫带东段地带自然综台体的重要组成部分.对其保存与群落特征
的研究结果,以及当前亚热带森林僻护区的建设,绿化造林等方面均有重要参考价值。
● 掌 文 献
1 何 量 .从福建南靖县和滇蕾 雨林 的发现慷到我国东南亚热带雨林区.厦门大学学报,1965,s 31~41
2 厦门大学生钧学幂植橱学教研组 .播建和填亚热带雨林弹落结构上的几十问题 厦门大学学报,1961,8(1),35~47
3 林 晴t丘骞晒.福建南靖县和礁的亚热带雨#,植橱生态学与地擅橱学学报,1987,11(3)。161~169
4 中国科学院‘中国白特地理)埔蛋会 .中国自爨地理(植物地理)上册,北京 科学出版社,1983.6~125
5 Cox G W.瞢通生卷学实验手册.蒋有培译 .北京 科学出版社,1979.1z0~124
6 曲仲湘等 .植橱生态学 .北京,高等教育出版社,1987.190~195
7 谢晋阳t陈灵芝.暖基带落叶辩时林的锄种多样性特征 .生态学报,$994,14(4),337~343
8 彭步瓣等 .广东森林群落的组成结构数量特征 .植物生态学与地擅橱学学报,1989,13(1)。$0~16
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