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Preliminary Study on Quercus stewardii Community in Dabie Mt. of Anhui Province

安徽大别山黄山栎群落的初步研究



全 文 :武汉植物学研究 2002, 20( 6) : 477~480
Journal of Wuhan Botanical Research
安徽大别山黄山栎群落的初步研究
项晟祺 宋震伟 庄 骏 李 乾 裴善赡 李 黎
(中国科学技术大学生命科学学院, 合肥 230027)
关键词: 大别山; 天堂寨; 黄山栎; 群落特征
  中图分类号: Q948. 15+ 8     文献标识码: A     文章编号: 1000-470X( 2002) 06-0477-04
Preliminary Study on Quercus stewardii Community
in Dabie Mt. of Anhui Province
XIANG Sheng-Qi, SONG Zhen-Wei, ZHUANG Jun, LI Qian, PEI Shan-Shan, LI L i
( S chool of L if e S cience s, Univ ersity of S ci ence and Technology of China, Hefei 230027, China)
Abstract: This paper analyzes the community character ist ics and quality of Quercus stew ardii fo-
rest dist ributed in T iantang zhai of Dabie M ountains. The vert ical str ucture of Q . stew ardii is
rather simple. It can be divided into arbor ous layer, shrub layer, herbaceous layer and interst ra-
tum plants w hich are rare in quant ity . T he community has an outstanding dom inant species and
the ar bo rous lay er po ssesses a comparat ively low diversity index . The Q. stew ardi i forest became
the mountain-sho rt-w oods by the influences of env ironments. The Q . stew ardii community is a
decl ining stag e. It doesnt renovates naturally w ell .
Key words : Dabie M t . ; T iantang zhai; Quer cus stew ard ii; Community characteristics
  黄山栎( Quercus stew ardii )在植物分类学上属
双子叶植物纲,壳斗科,栎属,为华东地区特有种。黄
山栎群落为落叶阔叶林,分布海拔较高,是较典型的
山地矮林,分布于浙江、福建、江西和安徽等省。有关
黄山栎群落的研究不多,为了探讨该群落的特征和
性质,以及群落的发育,我们对大别山天堂寨黄山栎
群落进行初步调查,现将结果报道如下。
1 自然概况
金寨县的天堂寨为大别山第二主峰, 位于皖鄂
两省交界, 约当北纬 31°10′~31°15′, 东经 119°~
120°,最高峰海拔 1 729 m。该区地处华东亚热带气
候区,年平均气温 12. 3°C。
该区黄山栎林为原始次生林, 主要分布于海拔
1 500 m 以上坡度较缓的北坡及山沟处。沿着山脊
方向的人工防火带及周围的针叶林将黄山栎林分为
大小不一的几个群落。山体以花岗岩为主,土壤为黄
壤,较为贫瘠。北坡近山顶处常年温度较低,湿度大,
风力强, 这些独特的生境条件即为黄山栎山地矮林
的成因。
2 研究方法
2. 1 样地设置
在黄山栎林中设置面积为 10 m×10 m 的乔木
样方, 并在其中设置面积为 4 m×4 m 的灌木样方
和 1 m×1 m 的草本样方。
记录内容包括: A 乔木:种名,高度,胸径。B 灌
木、草本: 种名, 数目,高度。
2. 2 数据处理
群落物种多样性采用 4种指数测度:
Simpson指数
D = 1-  [ N i ( N i- 1) / N ( N - 1) ] [ 1] , ( 1)

收稿日期: 2002-03-12,修回日期: 2002-09-23。
作者简介:项晟祺( 1982- ) ,男,中国科学技术大学生命科学学院 2000级本科生。
Shannon-Wiener 指数
H = -  P ilnP i ( P i= N i/ N ) [ 2] , ( 2)
Alatalo 群落均匀度指数
Ea= [ (  P 2i ) - 1- 1] /
[ exp( -  P ilnP i ) - 1] [ 3] , ( 3)
M ar glef 丰富度指数
R= ( S - 1) / log2N
[ 2]。 ( 4)
S 表示样地中某一层次的总物种数, N 表示样
地内某一层次所有植物总个体数, N i 表示某一种植
物的个体数。
3 研究结果
3. 1 群落的结构特征
在黄山栎群落中, 黄山栎的优势突出, 其重要值
百分率为 52. 7% ,是该群落的第 1优势种;其次优
势 种分 别 为鹅 耳 栎 ( Carp inus tur cz aninow ii )
14. 6%、灯台树 ( Cor nus controversa) 12. 8%、黄山
花楸( Sorbus amabili s) 11. 9%, 其他种类的重要值
百分率均低于 5%,见表 1。由此可知,黄山栎在群落
中占绝对优势, 呈单优势群落,因此命名其为黄山栎
群落[ 3]。
黄山栎群落结构清楚,层次分明,可以分成乔木
层,灌木层,草本层。此外,还有 2种层间植物。
乔木层高度在 5~9 m 之间, 盖度在 70%~
95%之间。乔木层以黄山栎为主要树种,一些地方近
乎是黄山栎的纯林, 其中伴生树种主要有鹅耳栎、灯
台树、青皮槭 ( A cer david ii )、黄山花楸, 四照花
(Cornus kousa var. chinensis)等。黄山栎高度在 5~
7 m 之间, 少数伴生乔木可达 9 m。
表 1 黄山栎群落乔木层种类重要值
Table 1 The im po rtance va lues of arbor ous lay er species in the community of Q . steward ii
种类
Species
相对密度
Relat ive
density
相对频度
Rela tiv e
frequency
相对优势度
Relativ e
dominance
重要值
Impor tance value
黄山栎(Q. stew ardii) 0. 535 0. 286 0. 759 52. 7
鹅耳栎(Carp inus tur cz aninowii) 0. 186 0. 214 0. 038 14. 6
灯台树(Cornus contr oversa) 0. 116 0. 214 0. 053 12. 8
黄山花楸( Sor bus amabilis ) 0. 093 0. 143 0. 120 11. 9
四照花(Cornus k ousa var . chinensis) 0. 047 0. 071 0. 020 4. 6
青皮槭( Acer d av id ii) 0. 023 0. 071 0. 011 3. 5
  灌木层高度在 1. 2~3 m 之间, 盖度在 80%~
100%之间,包括乔木幼苗共 8种,可分为 2个亚层。
第 1亚层高度在 1. 8 m 以上, 由三桠乌药( L indera
obtusi loba)、安徽杜鹃( Rhododendron anhw eiense)、
白檀( Symp locos paniculata)等种类组成。此外, 还
有极少量的乔木的幼苗。第 2亚层高度在 1. 8 m 以
下,为密集的华箬竹( S asamorpha sinica) ,其盖度在
80%~100%之间,该亚层只有这一种植物。
草本层极不发达, 草本植物零星分布, 密度很
低, 1 m×1 m 的草本样方中平均小于 0. 3株,尚不
足 1株。华箬竹较密的地方,地面草本几乎绝迹;华
箬竹较稀疏的地方, 1 m×1 m 的样方中平均有 1株
草本,主要种类有水蔓青( Veronica l inar iif olia)、三
花悬钩子( Rubus t rianthus)、麦冬( L iriop e sp icata)、
华 北 珍 珠 梅 ( Sor baria kirilow ii )、穿 龙 薯 蓣
( Dioscorea nipp onica )、普 通 鹿 蹄 草 ( Py rola
decorata)、花亭乌头( A conitum scaposum)和黄山鳞
毛蕨( Dryop teris hw angshanensis)。在华箬竹较稀疏
的地方, 可见到珍珠黄杨( bux us sinica var. p arvi-
f olia)的幼苗,高度小于0. 4 m。此外,还有胶东卫矛
( Euonymus kiautschov icus)和白檀等的幼苗。
层间植物为胶东卫矛和钻地风( S chiz ophr ag-
ma integrif ol ia)。多见于华箬竹较稀的地方。在黄山
栎树干上生有大量的苔藓与地衣,呈套筒状包裹树
枝, 主要种类有大灰藓( Hypnum p lumaef orme )、多
枝藓( H ap lohymenium sp. )、小蔓藓(M eteoriel la so-
luta) ,以及梅花衣( Parmel ia sp. )等。
3. 2 群落物种多样性分析
群落是在一定地理区域内,生活在同一环境下
的不同种群的集合体,其内部存在着极为复杂的相
互关系。生物多样性是群落组织化水平的度量,其中
群落在组成和结构上表现出的多样性是认识群落的
组织水平,甚至功能状态的基础,也是生物多样性研
究中至关重要的方面 [ 4]。黄山栎群落的乔木层、灌木
层和草本层共有 18种植物,种类较单调,且每一物
种数量分布不均匀。乔木层物种多样性见表 2。
478 武 汉 植 物 学 研 究                第 20 卷  
表 2 黄山栎群落各样地的乔木层物种多样性比较
T able 2 Comparisons o f the diver sity indexes of
arbo rous layer o f differ ent quadrat es
in the community of Q . stewardii
样方号
No . of
quadra te
种数
No . o f
species
Marg lef
指数
Marg lef
index
Simpson
指数
Simpson
index
Shannon-
Wiener
指数
Shannon-
Wiener
index
群落的
均匀度
Evenness
1 3 0. 667 0. 714 1. 040 0. 911
2 3 0. 667 0. 464 0. 736 0. 629
3 6 1. 313 0. 802 1. 574 0. 763
4 2 0. 270 0. 154 0. 271 0. 532
平均
Average
3. 5 0. 729 0. 534 0. 905 0. 709
  乔木层 Simpson指数平均为 0. 534, Shannon-
Wiener 指数平均为0. 905, 两个值均较小。由于群落
所处海拔较高, 且湿度低, 土壤贫瘠,只有少数树种
可以在此生长,加上群落中黄山栎占有绝对优势,造
成多样性指数偏低。
灌木层中华箬竹占有绝对优势,密度达到其它
树种总和的 1 000倍左右, 多样性指数接近于 0。灌
木层的物种密度见表 3。
草本层中物种单调,植株稀少,一些样方中的草
本数量为 0。草本层的多样性指数亦接近于 0。
表 3 灌木层物种密度
Table 3 The density o f the shrub-layer
样方号
No. of quadra te
1 2 3 4 平均
Aver age
华箬竹密度( No. /m 2)
Density o f Sasamorp ha sinica 88 79 44 100 77. 75
其它灌木密度( No . /m 2)
Density o f the ot her s
0. 02 0. 08 0. 09 0. 06 0. 06
3. 3 黄山栎的生物学特性
因黄山栎长期适应大别山天堂寨独特的气候环
境而形成了矮林状的林相,据我们实测,年轮间距平
均为 1. 3 mm, 射线高度平均为 9 mm。考察中可见
黄山栎个体高度与海拔有密切关系, 在靠近山顶处
黄山栎较矮, 约为 3 m ,在海拔 1 500 m 左右, 黄山
栎可长至 5 m 以上。枝条上有明显的芽鳞痕, 我们
统计了数十根黄山栎枝条, 其年平均生长量为
4. 24 cm ,见表 4。黄山栎的这些生物学特性是与天
堂寨北坡山顶常年湿润,温度低, 北风强,土壤贫瘠
等生境特征相适应的。另外,由于黄山栎常年处于湿
润环境,树干及枝条上长有绿色苔藓及叶状地衣。苔
藓及地衣的存在,吸收了黄山栎的矿质养分, 可能是
导致黄山栎向矮林发展的原因之一。
然而,山沟处可见到有明显主干的黄山栎,树高
达 8~10 m ,树干粗大。分析其原因, 可能是山沟处
风力小, 且雨水冲积可能带来更多养分,土壤肥沃。
这也说明了黄山栎的矮林性状是具有可塑性的。
表 4 黄山栎年生长量
T able 4 T he annual gr ow th o f Q. s tew ardii
年份
Year
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 平均
Average
年生长量( cm)
Annual g rowt h
4. 55 6. 02 4. 00 3. 28 3. 30 2. 89 3. 13 3. 07 5. 60 6. 50 4. 21 3. 17 4. 24
4 讨论
4. 1 天堂寨山顶与大海淌、西边洼黄山栎群落的比

沈显生曾于 1983年对大海淌、西边洼、主峰北
坡的黄山栎群落设 4 个 10 m×10 m 样方进行调
查[ 5]。
两处都为黄山栎, 华箬竹分别占据乔木、灌木层
的优势地位。在大海淌、西边洼等处,黄山栎的密度
更高,林间伴生树种更少。密度高可能是由于黄山栎
的个体较小的缘故。
灌木层中华箬竹虽然在两处都占了绝对优势,
但在主峰的密度更大, 而在大海淌与西边洼其它种
类的灌木相应的得到了一定的发展,无论是种类还
是数量上都比主峰多。其密度大约为主峰的 6倍。
草本层在大海淌、西边洼也得到一定的发展。平
均1 m 2内有 3株以上的草本,密度大约是主峰的 10
倍。在种类上也与主峰稍有差别。
这些差异显然与两地环境的不同有关。可见, 即
便是同一地区的同类型群落也因具体环境不同, 而
显出较大差别。
4. 2 华箬竹与草本层的关系
在黄山栎群落中,灌木层主要为华箬竹所占据。
由于黄山栎和华箬竹的遮挡, 使到达草本层的阳光
有限,限制了林下草本的发展,其中华箬竹的疏密程
度直接关系到草本层的发展程度。由于北坡缺少光
照,华箬竹多集中于此坡,草本层发展受限的情况也
479 第 6 期            项晟祺等: 安徽大别山黄山栎群落的初步研究
最为严重。在华箬竹密的地方,草本植物根本无法生
长。只有在华箬竹较稀的地方才有少量草本生长。在
南坡, 有一片残存的黄山栎林, 由于光照充足,林下
没有华箬竹生长,此处草本层明显比同海拔的北坡
草本层发达。华箬竹的这种限制作用也抑制了乔木
的幼苗的生长。在所统计的 4个 100 m2样方中,只
发现一棵可能的实生幼苗。这造成黄山栎自然更新
困难,种群的年龄结构属衰退型。
5 结论
( 1) 在大别山天堂寨黄山栎群落中,黄山栎的
优势度特别突出, 是群落的建群种。
( 2) 群落地上成层明显, 乔木层、灌木层物种多
样性指数较低,草本层极不发达。
( 3) 山顶特定的自然环境条件,造就了黄山栎
山地矮林的林相。
( 4) 黄山栎种群在群落中缺乏幼苗,自然更新
困难,故种群年龄结构属衰退型。
( 5) 从主峰北坡与大海淌群落的比较中可知,
即使是同类型群落,由于环境的细微差异也会产生
很大的不同。
参考文献:
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[ 2 ] 臧润国,杨彦承, 蒋有绪.海南岛霸王岭热带山地雨林
群落结构及树种多样性的研究. 植物生态学报, 2001,
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[ 5 ] 沈显生. 黄山栎群落的分布及其特征分析. 安徽教育
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