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粤北南方红豆杉植物群落的物种多样性和种群格局



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 22(1):61— 66 2002年 1月
粤北南方红豆杉植物群落的物种多样性和种群格局
伍建军 ,廖文波 ,崔大方 ,陈志明
(i.中山大学生命科学学院 ,广东广州 510Z75:2.广东省南畸国家级 自然保护区大东山管理站.广东连州 513400)
摘 要:在用样方法取样的基础上,分析粤北南方红豆杉生长地植物群落的物种多样性和种群分布格局,结
果表明:在调查地南方红豆杉出现于 5种类型的群落中;从物种多样性指数的平均值来看,灌木层的物种多
样性大于乔木层 ,但乔木层和灌木层之间的Shannon指数和群落均匀度无明显的差异 }从乔木层和灌木层的
变异系数看 ,丰富度、Shannon指数和群落均匀度均表现为乔木层>灌木层 。所调查的南方红豆杉生长地的
植物群落的多样性指数和均匀度高于其他类群的南亚热带常绿阔叶林,但低于海南岛的热带雨林类群。南方
红豆杉生长地植物群落中各优势种群均呈集群分布,且集群强度也都较高。南方红豆杉种群在太多数样地中
亦呈集群分布 。
关键词:南方红豆杉 ;群落 ;物种多样性 ;种群格局;粤北
中图分类号:Q948.15 7 文献标识码:A 文章编号:l∞03142(2O02)O1—0061—06
Research on the communities with Taxus mairei
in North Guangdong province:species
diversity and popul ation pattern
WU Jian—jun ,LIAO Wen—bo ,CUI Da—fang ,CHEN Zhi—ming
(1-School ofL Scierces,2hongshanUn~vedsity.Guangzhou 510275,China 4 2.Dadongsh
station,Nanling National Nat~ e Reserve,Lianzhou 513400.China )
Abstract:The species diversity and population pattern oi the communities with Tax r口/rei n North Guang—
dang province were studied based on the vegetation survey.The results showed that thert were 5 tvDes of the
communities with Taxus mairei,which species diversity of the shrub layer was higher than those of the tree 1av

er,but there were no significant difference in the Shanr~on diversity index and evenness;The variatlon cofieci en
cy of different community layers measured by Shannon index,richness and evenness was tree layer:>shrub lav
er·The diversity index and evenness of the woody plant in the communities with Taxus mirei we bigher than
those of other evergreen broad—leaf forest communities in the neighbouring regions
,but lower than those n the
tropical rain forest communities in Hainan Island.The distributive patern of the dominant popu1ations n the
communities with Taxus mairei was belonged to the dumpy distribution,and their intensities were high
. The dis—
tributive patterns of Taxus mairei po pulationin in rno~t of quadrats were clumpy distributed

Key words:Ta~us mairei;community;species diversity;po pulation pattern;North Guangd0 g provin。e
收碡日期 2000 12 04
作者简丹:伍建军(1976一)·男 ,浙江兰溪人 ,中山大学生命科学学皖 98级硕士生,研究方向为植物生态学

基金疆目:国家教育部青年骨干教师基金资助项 目(200 3l4306);广东省自然科学基金项 目(950091);国家林业局 自然保护区GEF
科研项目(1998 2000)。
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62 广 西 植 物 22卷
南方红豆杉(Taxus mairei(Lemee&Lev1.)S.
Y.Hu ex Liu)属红豆杉科红豆杉属的大乔术,是我
国珍贵的观赏及用材树种,长期以来都是被砍伐的
用材对象。特别是8O年代以来由于发现在其树皮和
枝叶中抗癌物质紫杉醇的含量较高 ,使该物种遭到
了不合理的过度砍伐,其生长赖以存在的自然环境
也受到很大程度的破坏,再加上南方红豆杉自然繁
殖力低,因此,目前该树种已处于濒危状态。本文对
南方红豆杉生长地植物群落的物种多样性和种群
分布格局进行了研究,为南方红豆杉相关群落生物
多样性的保护和可持续利用等提供科学的依据。
1 调查区域及其 自然概况
1.1调查区域
调查地区包括粤北连州市、阳山县(龙潭角、称
架 )、始 县司前 镇、乳源县 (天井 山、乳 阳八宝 山)
等地区。根据考察情况,选定重点地区进行样地调
查,如南岭国家级自然保护区(大东山管理站,连州
市;乳阳八宝山管理站,乳源县),以及连州市的潭
岭镇、高山镇、瑶安镇等,地理位置约 11 2。40 ~¨3
15 E。24。38 ~ 25 10 N
1.2调查区域的自然条件
调查区域处于南亚热带 向中亚热带的过渡地
区,偏亚热带的南缘,属亚热带季风气候带(区),地
带性植被为典型的中亚热带常绿林,在南部及北部
自然条件稍有差异。
南部连州大东山。 年平均气温 19.5。C,7月平
均气温 28,5。C,极端最高温 39.8。c,1月平均气温
8.9。C,极端最低温一6.9。C,年降水量 1 797.1 mm,
相对湿度75 ~83 ,无霜期约280 d。北部乳源八
宝山 :年平均气温 17.7℃,最高气温 34.4。C,最低
气温一3.6。C,年平均降水量 1 705 mm,极端最高降
水量达 2 495 mm,相对湿度 84 ,冬季霜期较长
土壤类型,海拔 650 m以下地区主要为山地红壤,
主要植被类型为山地常绿阔叶林;650~1 100 m低
山区主要为山地黄壤,主要的植被类型为常绿阔叶
表 l 南方红豆杉生长地植物群落各样地的基本情况
Table 1 Background of the community quadrats with Ta-z~ mairel
林、阔叶落叶混交林;1 1∞~1 600 m中山区山地黄
壤、棕黄壤,主要植被类型为常绿阔叶样、阔叶落叶
混交林、阔叶针叶混交林,并出现山地草甸土及山
地草甸、草丛,在八宝山其主峰为石坑蛀,海拔 为
1 902 m,是广东第一高峰。
2 研究方法和内容
2.1样地选择与调查
在粤.1e,J~lg调查有南方红豆杉分布的群落,在
分布点处或附近确定样地。经筛选确定 5片样地,面
积根据不同地带及植被类型,划成每片 800 1 100
rl ,再细分成每个 10m×10m,总面积 5 000m。 在
每个样地内调查记录高度>1.5 m的木本植物的种
类、个体数、胸径、树高、冠幅、枝下高等。
2.2分析方法
南方红豆杉生长地的植物群落各主要种群的
重要值、多样性指数和群落均匀度的计算及建群
种、优势种的分析和确定等参照文献[3]。
种群分布格局主要是研究各种群的个体在水
平空间的配置状况。本文采用以下4个指标对种群
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/ 的分布格局进行测定:(1)方差 均值比的 t检验 大,反之亦然}‘3)平翊_堋研 骰~ :尼 0
法 ;(2)负二项分布参数(K) :它可作为反映种群 个体在同一单位中的其它个体平均数;(4)聚块指
聚集强度的测度指标,K值越小,种群聚敷&度越 数(m*/m)“ :是指平均拥挤指数与平均密度之比。
表 2 南方红豆杉生长地檀钧群落备样地乔木层主要树种的重要值
Tahle 2 ImPO rtant vaIue of domlnant populatio~s in the tree layer of the community quadrats with Ta.,-us 日fr
檀物名称
Name of plant~ecles
枫香 Liquidambar ⋯ 讲dn
亮叶杨 桐 Adlnandra nitida
两广黄瑞木 Adinandra gtlschrolo~
小叶青冈栎 Q 删 gracilis
拭单性木兰 Parakm~ria totungen~is
木莲 Manglletiaf~cdlana
南方红豆杉丁 mairel
八角枫 Alangium chme~ze
两广椴 Titia kwangtungeaMs
甜椎 Castanopsis eyrei
青日Q g~auca
羊角杜鹃 Rhododendron口w
扭赤杨 Alnlphytlum f~tunei
青榨槭 Acer davidi
深山含笑 Michetia maudiae
罗 浮栲 Castanopsi~fab~i
大眚 ci c m cyrto砷 Ⅲ
亮叶水青网 Fagus ttaeida
白花癌Styraxfaberi
红榜 (~stano 如血rgesi
岭南槭 Acer tacheri
短花序楠 Machitus brevifl~a
黄樟 Cin~momum加 ““
毛竹 ,^ ~ostachys pubescens
礴糙铸 Castan~psis 0曲yHa
厚皮香 Ternstroemla gymnanthera
光皮桦 BetutaⅡH r卜5 邮
黄山木兰 Magnalia huangshanentis
伞花木 Eurycorymbus~avateriel
荷木 Schima s~perba
朴树 Cdsi~ ㈣
杜英 E 坤蚶 dec 琊
薯石杜英 Elaeocarpus 州 蚶
红椎 Castaztopsis hystrix
油桐 Vomi~iafordf
堂些曼 !-!!! ! !
B C A
36.06
25 38
1B.
12 29
1O.00
8.28
7.73
4.79
4.9l
6.65
5.66
4.28
3.14
D E
3,32
5.7l

5.75
l2.77
3 58

28.17
30.22
— —
6.94



l 9 61
g 81
7.57
4.64
4.37
3 结果与讨论
3.1南方红豆杉生长地的植物群落类型
南方红豆杉是粤北森林植被的特征种之一。在
群落中可构成优势种、建群种,或仅为零星分布,或
仅在选定样地的附近地区存在,因此其组成的群系
是多样的,组成的优势种群也较多。根据对建群种、
优势种、主要树种重要值(表 2)的排序,结合群落组
成、外貌等特点,可将所调查的该类型植物群落划
分为 5个类型:枫香+亮叶杨桐一南方红豆杉群落;
拟单性木兰 青榨槭+深山含笑群落;拟赤杨+黄
山木兰一南方红豆杉群落;南方红豆杉+深山含笑
+红栲群落;南方红豆杉一毛竹群落。
3.2南方红豆杉生长地植蜘群落物种多样性分析
物种多样性是物种丰富度和均匀度的积,是物
种均匀度加权了的物种丰富度 ,是群落的种数、个
体总数及均匀度的综合概念 。本文主要讨论乔木
层和灌木层的物种多样性。根据野外调查的样方
(表 1),分别计算各群落乔木层和灌木层的多样性
指数(表 3)。
3.2.1群落结构与物种多样性 群落物种空间配置
不同,物种多样性就不同” 。从物种多样性指数的平
一一二 一一一一 一二 I茎一一二 二 二 二m
三 一
. 一 舳 邪 ¨ 盯 鞯 拈 一 ¨ 地
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64 广 西 植 物 22卷
均值来看(表 4),灌木层的Shanaon指数和丰富度
高于乔木层。这是因为南方红豆杉各类群落乔木层
优势种明显,个体高度集中,其它物种个体较为分
散,因而物种多样性就较低。但从对表 3中的数据进
行 t一检验(表 5)的结果来看,除了丰富度表现为灌
木层显著大 于乔木层外,乔木层和灌木层之间的
Shannon指数和群落均匀度则无明显的差异。
3.2.2不同群落类型物种 多样性指数的变化 不同
类型的南方红豆杉群落之间的物种多样性差异见
表 4。从表 4中可以看出各样地间的乔木层和灌木
层的多样性各项指标均有一定的差异,从乔木层和
灌木层的变异系数看,丰富度、Shannon指数和群落
均匀度都表现为灌木层>乔木层,这说明不同群落
间灌木层物种多样性变化较大,乔木层物种多样性
变化较小 一般情况下,生境优越,人为干扰较小的
群落如样方 A、B、C,其乔木层和灌木层的多样性就
较高,而生境相对恶劣,人为干扰较大的群落如样
方D和E,其乔木层和灌木层的多样性就较低。
表 3 南方红豆杉生长地植物群落分层物种多样性
Table 3 species diversity of the different layers in
the communities with Ta 0 r口irei
亵 4 样地阃分层的物种多样性变化
Table 4 Diversity variation of the different layers among the quadrats
A-各样地平均值{CV-变异系数;“* 示平均值的标准误
A~mean of different quadrats}CV coff~c[encF 0f variation
表 5 南方红豆杉生长地植物群落分层
物种多样性的 t一检验
“*”shows the standard e㈨ of the mean
Table 5 T test of the species diversity different]ayers
in the community with Taxus mairei
t-值
丰富度 Shannon指数 均匀度
Richnes.~ Shannon index Evenness
⋯ 82 a ” ⋯
*表示 t>t洲 =2.277 6 *-表示 t> =4.604。
3,2 3与其它地区不同类型的群落相比较 根据野
外调查的样方,计算各样地本本植物物种多样性指
数,并与其它地区不同类型群落的物种多样性相比
较(表 6)。
从表 6中可以看出,粤北南方红豆杉生长地 5
种群落类型中除南方红豆杉一毛竹群落外,其余 4
种群落类型的Shannon指数为 5.O1~5.76,均匀度
为 o.787 9~O 908 7,这些数据 比南 昆山 、黑石
顶 、鼎湖山 ’等地的其它群落类型高,但比海南岛
热带雨林 的小叶白椎群落”’低,这说明南方红豆杉
一 毛竹群落所处纳样地受人为干扰较大,因而多样
性较低,均匀度也低,而其余南方红豆杉生长地植
物群落的物种多样性则比较丰富,均匀度也较高。
3.3种群分布格局
3.3 1粤北南方红豆杉生长地植物群落优势种群分
布格局分析 根据野外调查的数据,对粤北南方红
豆杉生长地植物群落中优势种群的分布格局进行
测定,结果见表 7 从中可以看出,南方红豆杉、红栲
等 11个种群均呈集群分布,且集群强度也都较高。
造成这种现象的主要原因是由种群特性、种群关系
和环境条件的综合影响所决定,尤其是与种子的散
布习性有关。如南方红豆杉、深山含笑、亮叶杨桐等
树种的种子传播距离不远,多散布在母树周围,因
而在母树周围形成大量的幼苗,从而使种群呈集群
分布。但有时南方红豆杉可通过鸟类传播种子,在
森林中呈零星分布状态。而枫香、荷木、拟赤杨等种
类,造成集群分布的主要原因是来自于环境条件的
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1期 伍建军等:粤北南方红豆杉植物群落的物种多样性和种群格局 65
表 6
Tabte 6
南方红豆杉生长地植物群落木本植物物种多样性与其它群落类型相比较
The comprision of species diversity indexes of the woody plants between the
communities with Tascus n and other community types
表 7 南方红豆杉生长地植物群落优势种群分布格局分析
T b1e 7 The analysis of distribution pattern of the dominant popu[ations in the communities with 了
粥 ” d r
种群名称 方差/均值 t一值 t一检验 负二 孝敬
Population name V/m t—vaIue t—te虬 gative nomla1
竹 Phytostachy pubesce 159.868 224 67 c 0 278 2
红 拷 s“ ~terophyta 54.236 5 75
. 29 C 0 278 0
枫香 Lkluidambar Jormosat~ 29.700 0 40
. 59 c 0.522 7
衙 术 Schima superba 16.157 9 21
. 44 c 0.501 4
拟赤扬 Atnlphyllum f~rtunei 18.232 6 24
. 37 C O {99 1
亮叶杨桐 Adinandraf~tunei 36.243 9 49
. 84 C 0 232 7
探 含笑 Michetla~aud2ae 32.831 4 45 02 C 0
. 54o 4
平均拥挤指数
Index of me&n
聚块指数
lndex of
patchiness m */m
2 2422
4.5943
4.5971
2.91 33
2.994 5
3.O038
5.2981
2.8507
4.591 5
1.726 6
油茶 Cain 蚍 olelfera 71.392 9 99 55 c 0
. 278 4 89.992 9
拟单性木兰 Parakm r totun 打 3 470 6 3 49 c 1
. 376 2 5.870 6
堕 坐 型 ! :! ! !:!!
C: 分 Clumped dl ih⋯ti
2 6657
表 8 不同样地南方红豆杉种群分布格局分析

Tab

le 8 Th lysi3。f distributi0n partem 。f Taxus mair
ei pop山 ti。nn different quadrats
种群名称 方差/均值
Population name V /m
t一值 【_检验
【_value [_test
3.642 7 C
— O.623 P
3.540 6 C
6.339 9 C
负二项参敦
Negative binomial
parameter K
0.640 6
— 2.25
2.987 3
0.225 7
平均抑挤指数
lndex of mean
crowing m
2.817 2
0.416 7
6.313 4
3.47S 3
聚块指数
lndex of
patchiness m */m
2 S61 1
0 555 6
1 334 8
5 430 2
A
B
C
D
E
2 717 2
0.666 7
2 583 4
3.835 3
3 851 9 1: ! ! !: !1 3.366 7 3 740 8
C:桌群分 布 CIuroped distributio ;P:随机分布 Rand。m distrib uTI。n
一¨3 7 5 9 6 9 4 Ⅲ㈣ⅢⅢ眦Ⅲ㈨~ 蛳 拣托札
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66 广 西 植 物 22卷
差异 性 。
3.3.2不同样地南方红豆杉种群分布格局分析 对
不 同样地南方 红豆杉种群分布格局 的测定见表 8。
从 中可以看 出,样 地 B的方 差/均值 比为 0.666 7,
小于 1.且 t值小于 2.365,差异不显著,故为随机分
布。这是因为样地 B中南方红豆杉是普遍偶见种,
其数量极少 ,有时在 20 m×10 m的范围内仅发现 1
株南方红豆杉,所以该种群在样地 B中呈随机分
布,而其余样地该种群则均呈集群分布 从南方红
豆杉种群的年龄结构图中可以看出”,该种群I级苗
木(胸径小 于 2.5 cm)较 少,为 1 9棵(5 000m )一,II
级小树(胸径 2.6~7,5 cm)也较少,为 22棵(5 000
nl )。。,Ⅱ级壮树(胸径 7.6~22.5 cm)较多,为 27棵
(5 000m )~,Ⅳ级大树(胸径大于 22.6 cm)很少,为
1 5棵(5 000 m )~,因而南方红豆杉种群的年龄结构
应视为衰退型,但该种群在不同群落中有差异。
4 南方红豆杉种群的保护及持续
利用
从对南方红豆杉在各样地中分布格局和种群
年龄结构的研究结果来看,目前该物种现资源已经
很少,分布面积小且星散,已处于濒危状态,为了保
护这一珍稀物种,我们建议:第一,加强南方红豆杉
保护生物学方面的研究,除了要对该物种的资源状
况、生境、群落特征等进行研究以外,还要进一步了
解该种群的的濒危过程和濒危机制,为该物种的保
护提供理论依据。第二,建立南方红豆杉的研究基
地 ,利用组织培养等生物技术,进行人工育苗、育
种,以减少人们对南方红豆杉天然林的干扰。还可
以设立南方红豆杉保护点,进行就地保护。第三,坚
持不懈的开展植物保护和管理知识的宣传教育,使
全社会重视、理解支持和参与保护工作。第四,加强
各地保护法规、林业政策等的制定、协调和执行,特
别要促进监督、管理、林业公安等执法部门对保护
法规的贯彻执行,为总的保护目标而齐心协力。
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