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三种干扰方式对西双版纳热带森林群落植物多样性的影响



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 22(2):l29一 l3j 2002年 3月
三种干扰方式对西双版纳热带森林
群落植物多样性的影响
施济普,朱 华
(中国科学院西积版纳热带植物回 ,云南勐腊 666303)
摘 要:研究了西双版纳热带森林的 3种人为干扰破坏(择伎 、皆伐和轮歇)后形成的孜生群落在物种和群落
水平上植物多样性各个方面的变化规律,研究结果表明:(1)择传群落和皆伐群落乔术层物种数、Simpson指
数、Shannon Wiener指数在科、属、种 3个水平上无显著差异,但较轮歇群落物种更为丰富,多样指数更高。
(2)轮歇群落林下灌草层 的物种数在乖4、属、种 3个水平上高于择伎 群落和皆伐群落,但 Simpson指数 和
Shannon Wiener指数则分别在各个水平上低于择伐群落和皆伐群落。(3)轮歇群落先锋种类占较大 比重 .达
76 .其它二类群落比例约为50 。(4)择伐和皆伐群落乔术层都由几种植物形成共同优势.轮歇群落则形成
单优群落。(5)在生活型构成上,皆伐群落乔术村种种类相对较多,轮歇群落藤本植物较多 ,革本植物种类较
为丰富 尤其一年生革本植物种类远多于其它群落类型 。
美键词 :西双版纳;热带攻生林 ;植物多样性
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号 :l000-3142(2002)02 0l29 07
Effects of three main disturbances manners
0n the pl ant diversity 0f the tropical
forest in Xishuangbanna
SHI Ji—pu.ZHU Hkla
(Xkkaang&oma 7’r,)p~al 13oganital GardeJz.(?hh~se Academy。, R㈣ .M engla 666303.China )
Abstract:Plant diversity of three main tropical secondary forest types which suffered different disturbances
mannersin Xishuangbanna was studied based onthel 5 p[ot data.The results are asfolows:(1)The secondary
forest from shifting terra has relatively more shrub and herbaceous plant species and lower indexes of Simpson
and Shannon W ~rner when comparing to the secondary forest from the repeatedly setected logging forest and
t]te cleared logging te rra (2)The indexes of Simpson and Shannon W [erner in plant family.generic and specific
levels from the shifting terra is higher than the secondary forest from the selected logging and the one from tbe
cleared logging (3)The ㈦~:da ry forest from the shifting terra has n2ore pioneer species(making up to 76 of
its tota[speciesj than th一 1一r tw。forests (4)The forests from the sdected at;d the cleared logging usually de
vclopinto an assodatio r: 1.【,evera]dominant species,whilethe secondaryforestfrom shiftingterra usually de.
velops into a consociatio~with a single dominant species,for example M acaranga denticu]ata forest (5)ln life
收稿 日期 :200012 22
作者简介:施济普lI ?d j.男.云南宣威^ .林学专业.研究实习员,从事植物生志学研究工作
基金项目.百南省 金 c编号 98C0~6M)l Jl国科学院(K2951-A-104)课题资助。
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130 广 西 植 物 22卷
form groups,the secondary forest{tom the shifting~erra shares rtlore herbaceous plants and lianas but less t rees.
Key words:X[shuangbanna;secondary t ropical[orest;plant divershy
西双版纳位于东南亚热带北缘,以热带雨林为
主的热带生态系统是其生物多样性最丰富的生态
系统。西双版纳的热带森林生态系统除自然保护区
外已 日趋严重地破碎化,实际上 已成为各种不同形
式和程度的退化生态系统。热带森林生态系统的退
化,表现在组成、结构和功能上的各种变化上 本文
以西双版纳热带森林的 3种主要人为干扰破坏后形
成的次生群落为对象,通过样方调查,分析它们在
物种 和群落水平上植物多样性各个方面 的变化规
律,为热带退化生态 系统的修复、生物多样性保护、
自然保护区的建设和有效管理的实践提供科学依
据和参考。
乔木层和小样方内的其它植物则只记录其名称。
乔木层重要值计算公式:IV—RDE—RDO—
RFE,式中:IV 重要值;RDE一相对密度;RDO一相对
优 势度 ;RFE一相 对频度。Simpson指数 D:1—5P.
Shannon—Wiener指数 H ∑( *lnP.)。。、,叶级谱
按 :细叶,叶面积为<25 ri]m ;微叶 ,叶面积为 26~
gg5 n-,ri1 ;小叶,叶面积为 226~2 025 mri] ;中叶,叶
面积为 2 O26~1 8 22:5 mm。;大叶,叶面积为 18 226
~ 1 5 025 mm ;巨 叶 ,叶 面 积 大 于 > 164 025
m m Ⅲ

3 结果分析
研究地区概况 。 票 乔木层和灌草层植
研究地位于西双版纳州勐腊县勐仑镇,地理位
置约为 2r1 Oj N,l0r1 2 E,海拔为 750 m左右,属
北热带季风气候。年平均降雨量为 1 557 rilIgl,全年
于湿季分明,于季 (11~4月)降雨量为 264 rilri1,雨
季(j~l0月)降雨量为 1 293 mm,年平均相对湿度
为 86 。太 阳辐射量为 u6.724 Kca1.cm a ,日照
时数为 1 787.8[1_年平均气温 21.5。C.j月最热,均
温为 25.3 (、,1月最冷.均温为 l5 5。C。土壤为砖
红壤 样地分别为:(1)择伐群落,为当地老百姓打
柴不断干扰而成,群落高度为 20 17I]左右 ,干扰时间
约为 20 a;(2)皆伐群落,为皆伐后 自然更新的群落.
高度1 5 m左右,皆伐时间为6 ai(3)轮歇群落,为刀
耕火种撩荒l5 a后恢复起来的次生群落,高度 1 5 m
左右 。择伐群落、皆伐群落均位于勐仑镇阿克山,轮
歇群落位于勐仑镇 钾 km处 。三群落坡度均为 lO。
左右,东北坡向,破坏前为干性季节雨林 。
2 研究方法
本项研究采用记名记数样方法的调查方法。在
各群落典型地段 ,各设置 5个 10 m×10 m 的样方 ,
乔术层采用记名记麴法,记录样地中出现的每~株
胸径 5 cnl以上的乔术种类。灌草层的调查是在大样
力内.沿坡向从上到下设 3个小样方(2 m×2 m),
记录小样方内每种灌木、草本、藤本、乔术幼苗和附
生植物的株数(或丛数)和种类。对于未进人大样方
物种数,物种多样性指数的变化。从表 1可见:择伐
群落、皆伐群落、轮歇群落在 1O0 m 面积上,乔木种
数相差不大.Simpson指数、Shannon Wiener指数亦
无显著差异,三个群落林下灌草层平均种数在轮歇
群落中最为丰富,但从 Simpson指数上看,5个样地
的平均多样性指数在前二个群落比轮歇群落略高,
Shannon Wiener指数 以皆伐群落最大 .其次是择伐
群落 ,轮歇群落最小
3.2各群落类型中的先锋成分和非先锋成分
先锋树种和非先锋树种主要依据种子萌发、幼
苗定居条件、种子形态大小、幼苗对光照强弱要求
及树种寿命长短等综合特征进行分组” 。经统计
表明:胸径大于 5 cm 的乔木在择伐群落 500 m 面
积中,共有 2d种,其 中先锋成分 1 2种,非先锋种类
l2种,先锋成分和非先锋成分各占一半;灌草层共
包括 61种 ,其中先锋植物 29种,非先锋种类 32种 。
皆伐群落有乔木 24种,其中先锋 1 0种 ,非先锋 1 4
种;灌草层共有 95种,其中先锋 45种,非先锋种类
50种 。轮歇群落中共有乔 术 l7种,I3种为先锋植
物 ,4种为非先锋植物;林下灌草层有 植物 i01种 ,
先锋 78种,非先锋 23种,
若把样地内所有物种记人,则择伐群落共有植
物 92种,先锋 49种非先锋 4 3种 皆伐群落共有植
物 1 25种,先锋 6j种,非先锋 60种。轮歇群落共有
植物 ¨3种,先锋109种,非先锋 34种 前二类群落
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2期 施济普等 :三种干扰方式对西双版纳热带森林群落植物多样性的影响 13]
中先锋 和非先 锋植物之间 比例较接近,各约 占
50 ,轮歇群落中先锋物种占较大比重,达 76 。在
前二类群落中,森林 由于被砍伐从 而使一些先锋植
物得以侵人 ,增加了先锋植物 的比重 ,但同时有一
部分非先锋植物的种子和萌桩存在,又使群落在一
定程度上可能保持原有的一些非先锋成分。轮歇群
落恢复的基础是刀耕火种后的轮歇地,轮歇地由于
砍伐树木焚烧后种植作物.焚烧和耕种使群落破坏
得更加彻底,土壤等条件更加恶 劣.同时焚烧对原
有土壤种子库,生境等都会产生不 同程度 的影响,
在这种条件下使得恢复起 来的轮歇地群落 中的先
锋植物占有最高 比例。
表 1 各群落植物多样性指数及植物种数
Table 1 Plant diversity indexes and species nui]lbeis in three communities
注:样地 1~5乔木层面积均为 1 0Otn .灌草层面积 3个 2m×2 m.即 12m
表 2 各群落类型在科、属、种植物组成上多样性比较
Table 2 The comparison of diversity in p[ant famites.genera and spec[es of three forest community types
3 3各群落类型在科、属 、种 3个水平植物组成方面
的差异
从表 2中可 看 出:500 m。面积 内乔 木层 在
科 、属、种 3个水平上,择伐群 落和皆伐群落无显著
差异,但二者较轮歇群落种类更为丰富。Simpson指
数在科、属 、种 3个水平于择伐群落和皆伐群落问差
异不显著,但较轮歇群落更高。Shannon Wiener指
数也有类 似的规律性 从择伐群落到轮歇群落,林
下灌草层植物种类有逐渐增多的趋势 ,且轮歇群落
分别三个水平上高于择伐群落和 皆伐群落,但
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1 32 广 西 植 物 22卷
Simpson指数和 Shannon—Wiener指数则分别在各个
水平上低于择伐群落和皆伐群落。这是 因为其植物
株数在科、属、种 3个水平内分布极不均匀所致,
3.4群落中各植物种的重要值
重要值是以综合数值来表示群落中不同植物
的相对重要性,500 m 面积内3种群落类型各物种
的重要值见表 3。择伐群落中重要值大于 2O 的物
种有窄序岩豆树(.gIiletia[eptobotrya)、思茅木姜子
(Litsea pierrei)等共 7种 ,大于 10 的有 1 0种。皆伐
群落中重要值大于 2O 的有窄序岩豆树、尖尾榕
(Ficu.~langkokensis)等共 4种,大于 1 0 的有 8种。
轮歇群落中重要值大于 2O 的植物种类有:中平树
(Macaranga denticulata)、滇银 柴 (Aporusa “n撇
nensis)等共 4种 ,大于 lD 的有 9种 。择伐群落和皆
伐次生林中都有几个树种较为优势 如择伐群落 中
的思茅术姜子、突脉榕(Ficus 口 m)、窄序岩豆树
等;皆 伐 群 落 中 的 大 叶 白 颜 树 (Gironniera
曲。删 如)、尖尾椿、窄序岩豆树等 而轮歇群落中
则以中平树最为优势,形成中平树单优群落。
3.5群落中单位面积上的植物个体数
3个群落样地内单位面积植物个体数比较见表
4。前二类群落中的乔术层和灌草层中植物个体数
差异均不显著,但与轮歇群落相比,前二类群落植
物株数均较轮歇群落少 在实地调查中 轮歇群落
表 3 各类投生群落物种的重要值
群落类 型 种 名
Type of community Species㈣
株鼓 相对密度 相对优势度 相对颇度 重要值
No 0f tree RDE RDO RFE IV
择伐群落
Selected[ogg~ng type
台 计 Fotal
皆伐群落
Cleared[ogglng Type
窀 牟 若豆 {l毡M}ti眦 呲leptobotrya
思 茅 术姜于 L s瞰 pieTei
窦脉糌 F“ vasculosa
湄公栲 (astanopsis mek rmgoo~a
香托丰姜子 Z m ⋯ 卅
多瓣蒲桃 ~2~zygsum potyetal~ddgum
太参 ∞ 『¨』r dAperm~
鹊 Caste ru)pxla h stm
华夏蒲桃 Syz~giu ~ath clyansis
大叶白颤树 Gironniel“subaequa[is
滇银柴 蝌 y⋯ ⋯
齿叶箍 D L hudm stipalata
降真香 ^O?ly~^ia pedu,l~ulata
黄 牛术 (ratoa2,4删 Lo[k~nchinenais
细 毛润捕 J~iachilus tenuiInia
小 萼瓜腹木 Fisslstlg d antkolde~
尖尾 榕 Ficus[angkokensls
伞 Ardi~io£
云南灰丰 Sympl~oa yunnan~sls
椴叫【lI麻杆 Alch~wa tillaejolla
光叶台欢 Albiziu[uc~dior
披针叶捕 Ph~be e~data
绒毛泡花柑 Mellosma[eiletma
小叫红光树 “glob cdalm
24种 21 specie
窄序岩豆树 Milietia lept~otr2,a
尖尾桔 Fteus[a~lgkokens e3
大叶白颜树 Gironniere su&~equales
野荔枝 Litchi chblensis
伞花木姜子 Ldsea umbelae
滇银 柴 Apo,⋯ ⋯ ⋯
玉蕊 Burringto~dea macrostachya
城 毛泡花树 Meiiosme~velutina
太参 M眦 巾⋯ disperm~s
华 夏蒲挑 S3,zyglum catkayonais
大叶藤黄 Gar~inla xanth~hymus
山术 患 Harpullia cupaniolde~
0 35
0 35
0 35
0 5
0 35
【00
2.78
23 8
8.67
5 66
7 1 6
3 96
2.31
3 26
1.O9
1.09
4.26
1.85
10 53
7 80
7 89
1O 53
2 63
j 26
5 26
2 60
5 25
5 26
2 63
2 63
36 82
35 34
24 69
22 57
2l 8l
20 46
20 25
【8 68
l5 59
1 0
g 87
7 l 5
5 75
5 32
5 10
4 74
4 64
4 5S
4 56
4
4 4
4 4
4 4
4 4
3 0
46 38
39 3g
38 88
25 42
14 4
1 3 84
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期 施济凿等 :三种干扰方 划 舣版蚋热 淼忭j 落讹f物多样 陛帕影响 l 33
合 计 TotaI
轮歇群落
Shifting tetra type
滇南溪骷 Chla~het cm siame~is
大花 哥纳 G洲 “^ ⋯ g }th eV
柴龙树 Apodytes dimidiata
盐栲 Casta*~psis mekongensts
泰国黄叶树 口n£^。 “m s&mensi~
野 芭蕉 Ⅳ⋯ ⋯
木姗 罘 Baccaurea }nm ⋯
披针叫楠 Phoebe ⋯ 妇衄
勐仑翅子 P ⋯ menglu~me
山乌桕 plum diac cdot
红果葱 臭 Dysoxyl“胛 6⋯ “
越北 巴豆 c olorl^ ⋯
种 24 species
中平树 Macara*~ga demlcuLta
滇锻柴 A/,6, ⋯ ⋯ Ⅱ
艾畦 槭 G! t^d m¨ [a~weolarium
黄 本 Cratoxyl~z cockm h ⋯ m
话让本 cnmh⋯ 扯 l如!⋯
云南 黄杞 Engelhardtia spicata
红木菏 Schima wallichi
云 南蒲桃 Syzy yanm~nenae
薅树 Toxic ,Mra succeda~eum
盐架树 Ⅳ Ⅲ^calopfiy[1a
梗楠 Phoebe
岗柃 Eurya groJJ;i
泉甘子 Ph3dlanthus embl&a
笔管榕 Ficus
嘉姘柑 ( Ⅲbalunsae
假柿术姜子 Lltsea mom,pe!ala
毛W h Atpk~msea㈨,‰
1 7种 1 7 species
3.O8
1 5
】 54
1 54
l 54
l 54
1 54
1 54
1.5 4
1 5●
】 54
1 54
1O0
l 33
2 18
1.76
1.39
1.39
1 39
1 07
l 07
0 78
0 6
0.54
0.54
100
2.63
2.63
2 63
2 63
2 63
2 63
2 63
2 63
2.63
2 63
2 63
2 63
l 00
1 3 1 E
i 3 16
10 53
5.26
7 89
7 80
5 26
5 25
5 P6
5.26
5.26
2 63
2 63
2 63
2 ∞
2 63
2 3
1O0
7 04
6 35
5 03
5 56
5 56
5.56
5.24
5 24
4 95
4 83
4 71
4.71
300
乔木层种类以少数树种数量集中较为明显,如中平
树(共 42株)、滇银 柴 (1 7株).灌 草层种类 以个体
小,数量大 ,且数 量分 布集 中较为 明显,如飞 机草
(Chm~nolaena eMoratumj(72株 )、紫茎泽兰(Chromo,
Iaena codesticurn)(2,-54株 )、翠云草(Selaginella uncL
“m)(109株)、明萼草属一种(Rungia sp.)(1j7株)
等,集 中的结果是造成群落结构单一,物种 多样性
指数下降。图 2给出了三个群落的种序 图。择伐群
落和皆伐群落大体相似,具有一个长尾 ,意味着乔
木层有 l~2个个体的种类较多 ,体现了较大的物种
多样性和群 落的不稳定性,一旦群 落继续遭 到破
坏,这些种类极有可能最先消失 ,从而降低群 落的
物种多样性 轮歇群落的种序图尾部很短 ,意味着
较小的物种多样性和群落的相对单一性和相对穗
主性 。
,6生活型谱
500 17tl 面积 内各群落所有植物种类生活型谱
的比较见图 1。择伐群落中乔木、灌木 、藤本落叶种
类和草本一年生种类分别是 2种 、0种、1种和 0种 ;
皆伐群落中为 2种、1种、1种和0种;轮歇群落中为
3种、1种、4种和 ¨ 种。三个群落相比,择伐和皆伐
群落乔木种类相对较多,而轮歇群落中灌木和草本
植物种类较为丰富,尤其是一年生草本植物种类远
多于其它群落类型。各群落中均 常绿植物占优
势,分别占各群落的 96.74 (择伐群落)、96.80(皆
伐群落)、86 71 (轮歇群落)。
3 7叶级谱构成
从叶级谱的比较看(表 j,各群落均以中叶占
优势+但轮歇群落小叶所占比例较大,皆伐群落次
之 ,择伐群落比例最小 ,中叶则相反 。另外,皆伐群
落有巨叶出现,轮歇群落同时有微叶、巨叶出现,从
起源上看,择伐群落为原始林中部分植物被破坏的
结果,皆伐群落被破坏更为严重,而轮歇群落则是
原来植被受破坏,包括一些土壤和土壤种子库,这
弭 瞄 佰 粕 钉 吼 盯 鸭 ¨ 即 叭 叭 m
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¨ n 船 ¨ 船 他 舱 ∞ ∞
6 9 ¨ 3 5 4 1 3 2 2 2 1 0 O O 0 1
5 2}i ; 9 8 9 7 9 9 9 9 9● 蛐 州 ∽圳 ∽ ㈣ ㈣
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60
50
40
30
2O
1O
0 } _ _二
图 1 各群落生活型谱的比较
Fig.1 Comparison of life form spectra in th ree communities
表 5 各类次生林叶级谱的比较
TaMe 5 Comparison of leaf size spectra in th ree communities
群 蒋
(’
叶级谱
Lcavel
乔术 Tree 灌木 Shrub 草车 Herb 藤本 [~iana
分 慧 分 r
tre[
Per.
[ree
Her.
tree
ler.
tr
乔木层在 500 I31 面积 内科、属、种 3个水平上
植物种类在择伐群落和皆伐群落中无显著差异,二
者较轮歇群落 中种类 更 为丰富,Simpson指数、
Shan[101 Wiener指数前二者亦较后者高。林下灌草
层轮歇群落种类分别在3个水平上高于择伐群落和
皆伐群落,但Simpson指数和 ShannonnWiener指数
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2期 施济普等:三种干扰方式对西双版纳热带森林群落植物多样性的影响 135
则分别在各个水平上低于另二类群落。轮歇群落中
先锋植物种类大于另二类群落,占较大比重 轮歇
群落中则以中平树形成单优群落,另二类群落都以
几种乔术树种共同优势。轮歇群落单位面积上的植
物个体数较另二类群落多且数量集中于少数几种
植物。皆伐群落乔术种类相对较多,轮歇群落则灌
木、草本和藤本植物均较多,尤其是一年生草本植
A 00
. C0
nI n
d B a p
0 5 lo I 5 20 25 30
物种类远多于其它群落类型。各群落中均以常绿、
中叶植物占优势.但轮歇群落小叶比例偏大。经择
伐和皆伐人为干扰后的群落,可在一定程度上保持
原有的雨林成分,但同时也给先锋物种侵入带来方
便,使群落中具有大量的先锋成分,群落中具有 1~
2个个体的种类相对轮歇群落较多。
西双版纳热带森林 由于刀耕火种 、乱砍乱伐等
Cle a ∞ nEly
l 0DflO
l0 O0
g
10 Bl
图 2 三个群落种 厅 图的 比较
Fig.2 Comparison。f tree species sequence in three C9[]li111D[tiCS
人为干扰已有相 当一部分退化为次生灌木和恶性 标准出版社,1 996 l一20
杂草群落 ,或退化为利用性较差的次生群落⋯ [2:王伯荪-植物群落学EM3 北京:高等教育出版社-
上述 3个群落实际上是处于不同退化程度的 3种群 1987·24—90
落类型,持续干扰可使群落进一步退化。择伐群落 [0]wH 1、MORE T C-Can。PY gapⅧ d h w。m
和皆伐群落由于在一定程度上保留了一定的原有 group 。ff。res 眦 [J] 。 ’ 。。。 70(3):j。。
成分.在西双版纳具有较好的水热条件下,这类群 一 。 _
落停止干 可擞 ⋯ 。
⋯ .

阎丽 春 、周 红 霞、张 ;-t明 、直 盈 等 参加 野 外调
139.
查,X-洪、李保贵、唐勇等在k-作中给予了很大的帮 ,5]许再富
. 混农林 系统:热带 山地开发 的一个新策略
助和支持,在此一井致谢。 [c] 热带植物研究论文报告集f第二集)
. 昆 明 :云
参考文献: 南大学出版社- 。。。· 一
:一]董 鸣-陆地和生物群落调查观测-~ tgt(中国生态 前后土壤养分变化的研究[J] 植物生态学报
. 1998.
系研究网络观测与分析标准方法)[M] 北京 :中国 22(6)
: j13— 5l 7

∞ ∞ ∞
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