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安徽天堂寨大别山山核桃群落的初步研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 24(2):97一 101 2004年 3月
安徽天堂寨大别山山核桃群落的初步研究
郭传友1,黄坚钦2,王正加2,方炎明1
(1.南京林业大学森林资源与环境学院,江苏南京 210037;2.浙江林学院生命科学系。浙江临安 311300)
摘 要:对安徽天堂寨山区大别山山核桃群落进行了初步研究 ,据统计,在 1O块样地中,共存在维管植物 128
种(含变种),隶属于 95属 ,52科。其中,种子植物 47科 ,88属,l19种 ,可分为 l1种地理分布类型,各类热带
成分占26.5O ;各类温带成分 占 71.O8 ,植物 区系具有北亚热带 向暖温带 的过渡性 质。大别山山核桃
(Carya dabieshanensis)在群落中起着建群作用,优势明显 ,其重要值平均达 189.47。大别 山山核桃群落的物
种多样性指数较高 ,且分布较均匀,其 Simpson指数 D、Shannon-Wiener指数 H和群落均匀度 R均值分别为
8.878 6、3.573 5和 0.740 1,是一种稳定的群落类型。 ‘
关键词:安徽省 ;天堂寨山区;大别山山核桃 ;群落
中图分类号 :Q948 文献标识码 :A 文章编号:1000-3142(2004)02—0097—05
Preliminary study on the Carya
● J n rn ● J l ■ J ‘
C0m m UnltV 0t 1。iantan~z11al m oiintains
● ▲ l ● 1 ●
in A nnUl J},r0Vlnca
GUO Chuan—youI,HUANG Jian—qin ,
WANG Zheng-j ia2.FANG Yan—ming
(1.Faculty of Forest Resources and Environmental Sciences。Nanjing Forestry University,Nanjing 210037
China,2.Department of Life Sciences,Zhejiang Forestry College。Lin’an 311300。China)
Abstract:Carya dabieshanensis communities of Tiantangzhai mountains in Anhui province were studied.In
the 10 quadrats,there are 1 28 species of vascular plants(including varieties),which belong to 95 genera and 5 1
families.There are 119 species,88 genera and 46 families of seed plants which can be divided into 11 distribu—
tion types,among which the tropical elements make up 26.5O ,while the temperate elements make up
71.O8 .The plant flora has transitional characteristics from north subtropical zone to south temperate zone.
In the communities,Carya dabieshanensis takes up a predominant position,its importance value averages
189.47,Carya dabieshanensis communities are stable,which have relatively high species diversity indexes and
relatively even distribution,their Simpson indexes,Shannon-W iener indexes and Evenness average respectively
8.878 6,3.573 5 and 0.740 1.
Key words:Anhui Province;Tiantangzhai mountains;Carya dabieshanensis;community
《中国植物志》第 21卷出版于二十世纪 7O年代
初,其中,胡桃科(Juglandaceae)山核桃属(Carya)
记录了我国分布的 4种植物,分别是云南山核桃
(C.tonkinensis)、贵州山核桃 (C.kweichowensis)、
湖南山核桃(C.hunanensis)、山核桃(C.cathayen—
sis),刘茂春和黎章矩发表的中国山核桃属一新种,
收稿日期:2003-04-21 修订 日期:2003-07一l1
基金项目:浙江省科技厅重大项 目(0211025);浙江省自然科学基金重大项 目(ZAo2O8)资助。
作者简介:郭传友(1969-),男,安徽六安人,博士生,淮北煤炭师范学院副教授,从事植物学、植物生态学的教学与科研工作。
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98 广 西 植 物 24卷
即大别山山核桃 (C.dabieshanensis)(刘茂春等,
1984)尚未被收录。
山核桃是一种著名的干果和木本油料植物,有
较高的营养和经济价值,对退耕还林,提高山区农民
的收入有着重要意义。山核桃主要分布于浙、皖边
界一带,开发利用较早,目前,制约山核桃生产发展
的关键在于缺乏良种,因此,山核桃的良种选育和遗
传育种工作显得十分紧迫。与山核桃相比,大别山
山核桃果实具有个大、壳薄、出仁率和出油率高的优
点,有很好的开发前景,同时,对山核桃育种工作尤
为重要。由于环境条件的差异,大别山山核桃果实
间变异较大,选择潜力大。为进一步了解大别山山
核桃的生长状况和生态学特性,给遗传育种工作提
供背景资料,笔者在大别山山核桃选优过程中,对其
集中分布区域的部分植物群落进行了深入细致地调
查分析 。
1 自然概况
大别山地处鄂、豫、皖三省交界,是长江和淮河
的分水岭。天堂寨自然保护区位于安徽省金寨县境
内,31。10 ~31。15 N,115。38 ~1l5。47 E,主峰海
拔 1 729 m,为大别山第二高峰。该区属于北亚热
带湿润季风气候,年均温 13.5℃,年均降水量 1 330
mm,无霜期约 186 d(沈显 生,1986)。大别 山南坡
的地带性植被类型是亚热带常绿阔叶林,而北坡的
天堂寨山区地带性植被类型为亚热带常绿、落叶阔
叶混交林。另外,该区尚保存有较好的次生植被。
本次调查地位 于天堂寨 山区的渔潭 乡,海拔 500~
850 m,土壤为山地黄棕壤,呈微酸性,成土母岩以
花岗岩为主,夹杂有少量的片麻岩。
2 研究方法
2.1样地的设置
在大别山山核桃天然分布区内,选择林相整齐,
且具有代表性的地段设置 l0个面积为 400 m。的样
地,再将各样地分成 16个面积为 25 m 的小样方,
调查记录每个小样方内所有乔木、灌木和草本植物
的种类、数量和多度、盖度、生活力等;对样地内的乔
木树种(胸径 DBH≥7.5 cm)进行每木调查,实测其
胸径、树高、枝下高、冠幅等指标,并计算其重要值,
以确定优势种。
2.2植物区系成分分析
植物区系组成分析依据吴征镒对中国种子植物
属的分布区类型的划分(吴征镒,1991,1993)。
2.3物种多样性测定
植物群落物种多样性采用物种丰富度指数、物
种多样性指数和群落均匀度三类指标来测度,计算
方法如下。物种丰富度指数 (S):即样地 中的物种
总数(岳明等,1997);物种多样性指数:(1)Simpson
指数 D—N(N一1)/2nj(n,一1)(杨一川等,1994);(2)
Shannon—Wiener指 数 H =一EPilnpj(马 克 平,
1994);群落均匀度指数 R一一Y.p lnp /InS(李育中
等,1990)。上述式中 N 为所有物种的总个体数,n
是第 i个种的个体数,P 是第 i个种的个体数 n 占
总个体数 N 的比例 ,即 P 一ni/N,S为样地中的物
种总数。
3 结果与分析
3.1群落的种类组成
据 10个样地统计,天堂寨大别山山核桃群落共
有维管植物 128种(含变种),隶属于 95属,52科。
其中蕨类植物5科,7属,9种;裸子植物 2科,2属,
2种;单子叶植物 6科,13属,19种;双子叶植物 39
科,73属,98种。含种数较多的科有菊科(Compos—
itae)11种、蔷薇科(Rosaceae)8种、禾本科(Gra—
mineae)6种、豆科(Leguminosae)6种、壳斗科(Fa—
gaceae)5种和百合科(Liliaceae)5种,这些科均是世
界性分布的大科;区系成分中仅含 1~2种的科有
33科,占科总数的64.71 。含种数较多的属也只
有菝葜属(Smilax)4种、胡枝子属(Lespedeza)3
种、栎属(Quercus)3种和蔷 薇属 (Rosa)3种等少数
几属,群落中出现的 95属中,仅含 1种的属有 69
属,占总属数的72.63 ,可见该群落的科属组成比
较分散。
大别山山核桃在其分布的群落中占据明显的优
势,是群落的建群种,能够进入林冠的其它乔木树种
的种类及其个体数量均较少,常见的伴生种有茅栗
(Castanea sequinii)、栓皮栎 (Quercus variabilis)、
棣棠(Kerria japonica)、野柿(Diospyros kaki var.
sylvestris)、化香树(Platycarya strobilocea)、紫弹
朴(Celtis biondii)和雷 公鹅 耳枥 (Carpinus m—
inea)等树种(表 1)。由于林冠郁闭度较大(O.8左
右),林下灌木和草本植物种类偏少,灌木层的平均
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2期 郭传友等:安徽天堂寨大别山山核桃群落的初步研究 99
总盖度约 45 ,主要种类 有胡枝子 (Lespedeza bi—
Color)、山胡椒 (Lindera glauca)、映 山红 (Rhodo—
dendron simsii)、豹皮樟(Litsea coreana vat.sinen—
sis)、木(Loropetalum chinense)、小果蔷薇(Rosa cy—
mosa)、乌饭 树 (Vaccinium bracteatum)、宁波溲 疏
(Deutzia ningpoensis)等。草本层总盖度约 3O ,
主要种类有虎耳草(Saxifraga stolonifera)、野菊
(Dendranthema indicum)、淡 竹 叶 (Lophatherum
gracile)、柳 叶 箬 (Isachne globosa)、鳞 毛 蕨
(Dryopteri spp.)、泥胡菜(Hemistipta lyrata)等,
还存在少量的三角叶冷水花(Pilea szoinglei)、天门
冬(Asparagus cochinchinensis)、蛇 莓 (Duchesnea
indica)、芒萁(Dicranopteris dichotoma)及南岳凤
丫蕨(Coniogramme centrochinensis)等植物。层间
植物主要有菝 葜 (Smilax china)、络石 (Trachelo—
spermum jasminoides)、三叶木通(Akebia trifolia—
ta)、华 中五味子 (Schisandra sphenanthera)、何首
乌(Polygonum multiflorum)、异叶爬 山虎(Par—
thenocissus heterophyla)等,层间植物的存在,增加
了群落结构的复杂性。更新层幼树主要有大别山山
表 1 大别山山核桃群落乔木层树种的重要值 (胸径≥7.5 cm)
Table 1 The importance value(I.V.)of the tree species in Carya dabieshanensis community(DBH~ 7.5 cm)



R

ela

tiv

e

R

ela

tiv

e

R

el

at

ive

Im

po

rt

an ce
Pec es denaity frequency dominance value
重要值序
CIrder
ofI.V.
大别山山核桃 Carya dableshanensis
茅栗 Castanea sequinii
雷公鹅耳枥 Ca rpinus viminea
化香树 Platycarya strobilocea
棣棠 Kerrla japonica
栓皮栎 Quercus variabilis
野柿 Diospyros kaki var.sylvestrls
紫弹朴 Celtls blondi
灯台树 Bothrocaryum controversa
黄檀 Dalbergia hupeana
尾叶樱 Prunus dielsiana
山槐 Albizia kalkora
枫香 Liquidambar formosana
中华石楠 Photinia beauverdiana
马尾松 Pinus massoniana
76.3O
11.60
3.38
2.43
1.37
0.83
0.83
0.46
0.46
O.35
0.46
O.32
0.35
O.54
O.32
31.95
17.32
9.18
6.O5
5.82
4.1O
4.1O
3.62
3.42
3.07
3.18
2.78
1.96
1.62
1.83
81.22
6.49
2.25
3.79
1.33
0.82
O.45
O.89
O.84
0.70
O.22
O.27
O.32
O.22
O.19
表中数值为各样方的平均值。 ”The values in the table are the averages of the total quadrats.
核桃、栓皮栎、黄檀(Dalbergia hupeana)、雷公鹅耳
枥、化香树、茅栗、灯台树(Bothrocaryum controver—
sa)、尾叶樱(Prunus dielsiana)等。
3.2群落的区系特征
分析植物群落的种属组成和地理成分是认识群
落区系特征和生物多样性的首要基础,分析群落的
区系组成特点和性质,对于认识群落特点和发生历
史具有重要意义(朱锦懋等,1997)。根据吴征镒对
中国种子植物属的分布区类型的划分,对组成大别
山山核桃群落的种子植物区系地理成分进行了分
析,统计结果见表 2。
大别山山核桃群落不仅植物种类组成较丰富,
而且从种子植物属的分布区类型看(表 2),区系地
理成分也较复杂,热带分布类型中除热带亚洲至热
带非洲分布,温带分布类型中除温带亚洲分布,地中
海、西亚至中亚分布及中亚分布外,其余 l1种分布
区类型均有出现。各类热带分布型(2~7)共有 22
属,占总属数的26.5O ,其中以泛热带分布型为主
(11属),占了该类型属的一半 ,典型的热带、亚热带
性质属很 少 ,主 要有 黄 檀属 (Dalbergia)、青 冈属
(C czD6n Dps s)、葡萄属(Vitis)、菝莫属、山胡椒
属(Lindera)等。各类温带分布型(8~14)共有 59
属,占总属数的71.O8 ,其中以北温带分布型最多
(25属),其次是东亚分布型(14属)和东亚、北美间
断分 布型 (13属),分 别 占该分 布类型 总数的
42.37 、23.73 和 22.O3 。典型的北温带成分
有栎属、栗属(Castanea)、越桔属(Vaccinium)、杜鹃
花属(R 0^ 0 P r0 )等;该区其它有代表性的温带
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100 广 西 植 物 24卷
分布属有山核桃属、爬山虎属(Par noc “s)、溲
疏属(Deutzia)、木通属(Akebia)、棣棠花属 (Kerri一
口)、鹅耳枥 属(Carpinus)、石楠属 (Photinia)、胡枝
子属、山茱萸属(Cornus)、枫香属(Liquidambar)、
五味子属(Schisandra)等。中国特有分布只有杉木
属(Cunninghumia)、牛鼻栓属(Fortunearia)2属。
从大别山山核桃群落种子植物属的地理分布类型来
看,温带性质的属占有较大比例(71.O8%),温带成
分在该群落中获得了较好的发展,具有明显优势,在
群落形成和发展过程 中发 挥着重要作用 。由此可
见,该群落植物区系组成具有从北亚热带向暖温带
的过渡性质。
表 2 大别山山核桃群落种子植物分布区类型
Table 2 The distribution types of seed plants in
Carya dabieshanensis community
分布区类型
Areal types
genera gene ra1]
”百分比计算不包括世界分布属。
’Excluding the genera of cosmopolitan in
3.3群落的物种多样性
生物群落是一定的地理区域内,生活在同一环
境下的不同种群的集合体,其内部的生物个体间及
其与所处的环境间存在着极为复杂的相互关系。生
物多样性是群落组织水平的度量,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 ,也是有关生物多样性 的研究
中至关重要的方面。大别山山核桃群落物种多样性
的测定结果见表 3。
表 3显示,大别山山核桃群落各样地的 Shan—
non—Wiener指数 H 相差不大,所测值均落在 3~4
之间,群落均匀度也相差无几,测值均在 0.7~0.8
之间,仅 Simpson指数 D变动稍大一些 ,样地 6的
测值最高(10.598 7),样地 4与 9的测值次之,分别
为 9.258 3和 9.175 5,其余 7个样地的测值比较一
致。出现这种情况的原因可能在于虽然各样地的地
理位置有所不同,但均处于同一群落类型中,且海拔
高度相差较小,小范围内生境异质性偏低,造成大部
分样地中群落多样性指数测值变幅较小。样地 6、4
和 9的 Simpson指数 D较高,是因为这三块样地均
位于山坡,地势较平缓,土层较厚,湿度较大,立地条
件较岭脊好,因而物种多样性指数相对较高,这种现
象表明物种多样性指数与生境 的优劣程度有关,有
利的环境多样性指数较高,严酷 的环境则多样性指
数低(钟章成,1998)。
4 结 语
(1)大别山山核桃群落物种组成较丰富,在 10
块样地 4 000 m 的范 围内,共有维管植物 128种
(含变种),隶属于 95属,52科。群落林冠郁闭度较
高(约 0.8),林下灌木和草本种类相对贫乏。
(2)大别山山核桃适宜其生长的环境,在其分布
区域 内,大别山山核桃生长 良好,优势明显,往往形
成单优或与少数其它乔木树种形成共优群落。在所
调查的 10块样地中,大别山山核桃的重要值平均达
189.47,是该群落的主要建群种。
(3)大别山山核桃群落具有较高的物种多样性
指数,10块样 地,Simpson指数 D测值平 均为
8.878 6,Shannan—Wiener指数 H 测 值 平均 为
3.573 5,而且各样地间多样性指数基本一致,群落
均匀度 R测值平均为 0.740 1,反映了各样地群落
间物种及其个体分布比较均匀,相似性系数较大,同
时也反映了该大别山山核桃分布区域内立地条件相
差不大 ,生境异质性较低 。可见 ,物种多样性和群落
均匀度作为反映生境中物种丰富度及其分布均匀性
的指标,能够客观地揭示群落的种类组成特征及其
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2期 郭传友等:安徽天堂寨大别山山核桃群落的初步研究 101
数量对比关系,以及群落与环境间相互作用的规律
(彭少麟等,1983)。
(4)大别山山核桃群落植物区系成分较复杂,88
属,119种种子植物涵盖了 11种地理分布类型。其
中,各类 热带、亚 热带成 分 22属,占总属数的
26.soH;各 类 温 带 成 分 59属,占 总 属 数 的
71.O8 ,可见该群落的温带亲缘,其植物区系组成
具有从北亚热带向暖温带的过渡性质,这与该群落
表 3 大别山山核桃群落各样地物种多样性指数 比较
Table 3 Comparison of the species diversity indexes at different plots in the Carya dabieshanensis community
所处的实际地理位置相吻合。
(5)不论从群落的物种组成、结构 ,还是从群落
的物种多样性指数看 ,大别 山山核桃群落是一种稳
定的森林群落。近年来 ,大别山山核桃 的营养和经
济价值逐步为人们所认识,由于受经济利益的驱使 ,
其野生群落在山区农民采摘山核桃果实的混乱过程
中遭到不同程度地破坏 ,面积逐渐减小。为 了山核
桃遗传育种、种质资源保护等科研工作和持续利用
的需要,建议当地政府和林业管理部门尽快采取有
效措施 ,制止 目前的混乱状态 。
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