全 文 ：武汉植物学研究 , 一
用 自 称
福建三明天然米储林与米储人工林
群落学特征的比较研究
’
陈美高
福建省三明市林委林场处 三明
提 要 通过设置临时标准地 , 对天然米储林皆伐炼山后人工种植 年生米储林和 自然保
护区天然米储林进行群落学特征的研究 结果表明 两者都以高位芽植物为主 , 但人工林的
中 、 小高位芽植物比例较天然林低 , 而矮高位芽植物比例较天然林高 天然林层次结构复杂
、
种类较多 种 , 而人工林结构简单 、种类较少 种 天然米储种群属于增长型种群 , 而
人工林受人工的干扰则呈衰退种群 乔木层 、 灌木层 、草本层和层间物种多样性和均匀度天然
林均高于人工林 , 而生态优势度正与此规律相反 。
关键词 声储天然林
, 米储人工林 , 群落学特征
米储 林是我国亚热带地区典型的地带性植被类型 。 由于我国亚
热带地区所处的地理位置特殊 , 该类型也成为世界上罕见的植被类型 。我国南方各地区采
伐米储林或米储与其它树种混交林 , 继而炼山整地 , 然后种植人工林 主要是杉木和马尾
松 。 这种经营方式 , 导致人工林树种单一化 , 林分结构简单 , 已对森林生态环境和林地持
续利用构成严重威胁 , 已引起人们极大关注“ 一 ” 。 天然米储林皆伐炼山后再营造米储林 ,
对其生态系统的影响研究资料较少 。 为此 , 作者对福建三明萃口林场小湖工区 , 自 年代
以来在 自然保护区周围天然米储林采伐火烧迹地上再营造米褚林 年的林地 , 开展了一
系列研究 。本项研究对于恢复中亚热带地带性植被 , 保护生物多样性 , 维护生态系统平衡 ,
都具有极其深远的意义 。
研究地区概况
米储天然林位于福建三明小湖格氏拷 自然保护区内 , 米储人工林位于福建三明萃 口
林场小湖工区 , 北纬 “ ’ 护 , 东经 ‘ ” 。 本地区为武夷山脉东南坡与戴云山脉西
北坡之间丘陵地带 , 属中亚热带南缘 , 常年受东南季风影响 , 年平均温度 , 月平均
收稿 日 一 一 , 修回 日 一 一 。 作者 男 , 岁 , 工程师 , 现从事林业管理工作 。
福建省 自然科学基金资助项 目 。
第 期 陈美高 福建三明天然米储林与米储人工林群落学特征的比较研究
温度 , 月平均温度
‘
, 极端最低温度 一 ℃ , 极端最高温度 ℃ , ℃活动
积温 ℃ , 无霜期 天以上 。 年降水量 , 年蒸发量 , 年平均湿度
。 米储天然林和人工林海拔相近 , 为 左右 , 林地土壤为山地红壤 , 立地条件相
似 。
研究方法
天然米储林样地地处福建三明小湖格氏拷 自然保护区 , 在林区连续设立
标准地 个 , 计 , , 每个标准地内划分 个 小样方 , 共 个 , 调查小样
方内乔木 、灌木 、草本和藤本的种类 、个体数 、直径和高度 。 同样方法调查福建三明萃 口林
场小湖工区米储人工林 。 以样方为统计单位 , 分别计算种的多度 、频度 、优势度 、重要值和
物种多样性指数等 。 作者主要对其群落学特征进行分析 , 其余部分另文发表 。
结果与分析
群落外貌
天然林群落外貌深绿色 , 杂有暗灰色斑块 , 稍有闪烁反光 。 林冠半球型 , 波状起伏 。 林
木长势好 , 树干端直 , 层次明显 , 乔木层可分为 个亚层 , 灌木层分为 个亚层 。 总郁闭度
。 而人工林单一 , 外貌深绿色 , 杂有暗灰色斑块 , 整齐 , 乔木仅 层 , 灌木层 层
。
生活型 群落中植物的生活型组成是群落对外界环境的综合反映指标 。 米储天然
林和人工林的生活型按 生活型分类标准统计 表 。
表 米精夭然林和人工林生活型比较
群落名称
高位芽植物
大 中 , 、 矮 藤木
地上芽植物 地面芽植物 地下芽植物
一
天然林
人工林
从表 可看出 , 米储天然林和人工林都以高位芽植物为主 , 其次为地上芽植物
。 在高
位芽植物中又都以小高位芽植物 比例较高 。但人工林的中 、 小高位芽植物 比例较天然林为
低 , 而矮高位芽植物比例较天然林高 。
叶特征 叶级和叶质的划分采用 分类统计 。 从表 可以看出 , 两者叶
级都以中一小型叶为主 , 而其它叶级的数量较少 。 叶质都是以革质和纸革质为主 , 但人工林
纸革质比例略高于天然林 。 叶型都以单叶为主 , 人工林复叶略高于天然林 。 另外 , 两者全
缘叶都占 。
声声户
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
表 二类群落的叶级 、 叶质 、叶型及叶缘组成比较
, ,
叶缘
群落类型
叶级 算质 叶型 ,
大 中 小
·
微 厚革质 革质 纸革质 膜质 单叶 复叶 全缘 非全缘
,
天然林
人工林
一
一
群落层次结构分析
根据外业取样资料进行各层次种的重要值的计算 见表 表 , 天然林和人工林优
势种群都为米储 。 天然林乔木层米储重要值为 , 幼树层米储重要值为 而人工林
树种单一 , 乔木层米储重要值为 , 幼树层米储重要值较低 , 为 。 说明两者都是米储
控制着群落的结构 、组成和生境 。
乔木层 由表 可见 , 人工林乔木层树种单一 , 为米储 重要值 , 仅
层 , 高度 左右 。 而天然林乔木层则可分为 个亚层 第 亚层 有 种 , 以米
储 重要值 和马尾松 重要值 为主 第 亚层 有 种 , 主要以米储 重
要值 、木荷 重要值 为主 第 亚层 一 有 种 , 以木荷 重要值 和米储
重要值 为主 天然林乔木层种数有 种 , 占该群落总种数 , 而 人工林仅
种 , 占该群落总种数 写 。
表 米储天然林和人工林乔木层主要种孟要值比较
种 名
天然林
第 亚层 第 亚层 第 亚层
人工林
米 储 , 。
马尾松 , 洲动
木 荷 ,
华杜英 。 八 ”
茜草树 ‘ , , 二
‘
‘ ‘。
‘
灌 木 层
由表 可见 , 人工
林灌木层有 种 , 占总
种数的 。 其中乔
木幼树有 种 , 占该层
总种数 写 , 以酸枣
重 要值 为主
灌木树种有 种 , 占该
层总种数 , 以赤
楠 重要值 和毛
冬青 重要值 为
主 。 而天然林灌木层有 种 , 占总种数的“ 。 其中乔木幼树有 种 , 占该层总种数
, 以米储 重要值
、 茜草树 重要值 和木荷 重要值 为主 灌木
树种有 ”种 , 占该层总种数 , 主要有百两金 、草珊瑚 、 山矾 、黄楠等 。 天然林灌木层
种的总数是人工林的 倍 。
第 期 陈美高 福建三明天然米储林与米储人工林群落学特征的比较研究
表 米储天然林和人工林灌木层和幼树层主要种重要值比较 ,
巴‘任﹄,︸,
协
门矛﹄
种 名
米储 ,
黄楠 腼 脚
绒楠 腼 ”
香港新木姜子
介 , 解
酸枣 。 , 川 ,
毛冬青 户“加“印‘
天然林 人工林 种 名
中华杜英 肠 动 ,
木荷 加
赤楠 勿 加
百两金 。 乡。
天然林 人工林
山矾 勿 、
茜草树
万“刀砚 皿 口
” ” 摊
。
。
灌木层和幼树层为树高小于 树种 。 、 一 。
草本层 由表 可见 , 草本层天然林有 种 , 占群落种数 , 以狗脊 重要值
为主 。 人工林有 种 , 占群落总种数 , 以芒其 重要值 和芒 重要值
为主 。
表 米储天然林和人工林草本层主要种盆要值比较
种 名 天然林 人工林
淡竹叶 石功人叻必门加 阳
狗脊 议心朗 ,
扇叶铁线截 月苗口 “ 扬倪止山
种 名
芒其 。‘ ”
芒 材行“ 二 、
天然林 人工林
。
层外植物 由表 可见 , 层外植物天然林有 种 , 占该群落总种数 , 以网
脉酸果藤 重要值 为主 。 人工林有 种 , 占该群落总种数 , 以山鸡血藤 重要
值 和羊角藤 重要值 为主 。
表 米桔天然林和人工林层外主要植物重要值比较
二
种 名
、
网脉酸果藤 加
玉叶金花 材赵 ’尸 苗之 户 加 ’, 。
羊角藤 几肠月 ” “ 加
天然林 人工林 种 名
鸡血藤 , 沁 介 ,
牛尾菜 斑 二 小 八。
土获等 二 加
天然林 人工林
米储种群结构分析
米储种群的年龄结构 , 可反映其在群落中的发展趋势 , 从而启示群落演替方向 。 本文
用立木级结构代替年龄结构分析其种群的动态特征
。 米储种群立木级的划分按两种方式
处理 〔 〕 , 胸径 以下的个体按树高分为三级 一级高 一 。 , 二级高 一 。 ,
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
三级高度大于 。 胸径大于 。 的个体 , 则按胸径大小分级 , 每增加 胸径
为一级 。 根据上述标准 , 将米储种群的数据进行整理分级 , 并制成种群的立木级分布图
图 , 图 , 该图所示的立木级分布图实际上就是一个立木级结构金字塔 , 它可以用来分
析种群的动态特征 。 从图上可见 , 天然米储种群立木级分布图 图 属于基部宽而顶部狭
窄的类型 而人工米储种群立木级分布图 图 属于基部窄顶部宽的类型 。 这说明天然米
储种群是增长型种群 , 而人工林受人工的干扰呈现衰退种群的特点 。
丫
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。巴卜哪长州
川的。‘﹄瑞关侧
株数 株数
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匆
图 天然米储种群立木级分布图
而 加
亡
圈 人工米枯种醉立木级分布田
而
囚 峭蔽 卜
物种多样性比较
物种多样性是表征群落生态结构水平的一项生物学特征 表 为米储天然林和
人工林物种多样性指数 。 结果表明 , 多样性指数 , 和均匀度 刀 ,
, 天然林高于 人工林 , 而人工林优势度 , 高午天然
林 。
均匀度 、优势度 、 多样性指数计算公式如下
均匀度 一 〔 一 〕艺 ‘ ,八 一 〔 一夕 创 夕 〕
优势度 刀 一从 从一 〔 一 〕
多样性指数 一 艺尸‘ · 尸、
式中 为所有种的个体总数 , , 为第 种个体总数中出现的概率 , ‘ 为第 个种的个
体数 , 为总种数 , 一 一夕 , 夕为 被 整除后的余数 , 为取样中所有植物的重
要值总数 , 从 为 个种中 种的重要值百分率 。
乔木层物种多样性 由表 可见 , 米储天然林乔木层第一亚层至第三亚层多样性
指数成梯度增高 。 从群落均匀度上看 , 从第一亚层至第三亚层亦呈增加趋势 而生态优势
度正与此规律相反 , 从第一亚层至第三亚层呈递减趋势 。这反映出乔木第一亚层优势种明
显 , 而第三亚层物种多样性高 。 另从标准地调查资料和林地可以看到 , 天然林乔木第三亚
层枯立木最多 , 表明这一层不但物种多样性高 , 各个体间对资源的竞争也最为激烈 。 而人
工林乔木层树种单一 , 物种多样性指数为零 。
第 期 陈美高 福建三明天然米储林与米储人工林群落学特征的比较研究
表 了 米储天然林和人工林物种多样性均匀度 、优势度比较
, ,
“
群落类型 层次 总种数
沐
总个体数
夭然林
人工林
天然林
人工林 沁
天然林
人工林
天然林
人工林
天然林
人工林
乔木层
第一亚层
第二亚层
第三亚层
乔木层
灌木层
草本层
层外植物 ,
植物总体
。
。
。
。
。
。
。
。
。
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灌木层 、草本层和层间植物物种多样性 米储天然林灌木层 、 草本层和层间植物
物种多样性和均匀度高于人工林 , 而生态优势度正与此规律相反 。
小结
从上述分析可以看出 , 米储天然林和人工林都是由革质
、 单叶 、 中一小型叶为主的常绿
高位芽植物组成的 但人工林的中 、小高位芽植物 比例较天然林低 , 而矮高位芽植物 比例
较天然林高 。
米储天然林经过百余年的自然演替 , 群落内物种较为丰富 共 种 , 群落结构较为
复杂 , 且乔木层有 个亚层 、灌木层有 个亚层和草本层 , 亦有一些层外植物 而米储人工
林群落植物种类较少 “ 种 , 乔木层和灌木层结构简单 。
米储天然林立木级分布图属于基部宽顶部狭窄 , 而人工林则属于基部窄顶部宽 。这说
明天然米储种群是增长型种群 , 而人工林受人工的干扰则呈衰退种群 。
米储天然林乔木层 、灌木层
、
草本层和层间植物物种多样性和均匀度高于人工林 , 而
生态优势度正与此规律相反 。
鉴于 目前天然阔叶林面积锐减状况 , 应积极采取措施保护天然林 , 以增加其群落多样
性和结构复杂性 , 充分发挥天然群落 自我培肥 、 水源涵养 、调节小气候等方面的功能 。 同时
应及时对一些地带性常绿阔叶树种的生物学
、 生态学及造林学特性进行研究 , 以利保存和
发展珍贵树种 , 丰富造林树种 , 改善局部生态环境及生态景观
。
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
参 考 文 献
盛炜彤 人工林地力衰退研究 北京 中国科学技术出版社 ,
俞新妥
,
杉木林地力衰退问题研究与对策 林业科技通讯 , 一
康乐 生态系统的恢复与重建 , 现代生态学透视 北京 科学出版社 ,
刘智慧 四川绮云山拷树种群结构和动态的初步研究 植物生态学与地植物学学报 , , 一
,
理 , , ,
一 一
, 一
,
,
一
,
,
, 山 ,