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A study on the species diversity in Castanopsis eyrei community in Gutianshan National Nature Reserve of Zhejiang Province

古田山国家级自然保护区甜槠群落物种多样性研究



全 文 :第 13卷 第 1期
2 0 0 5年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco‘Agriculture
Vo1.13 No.1
Jan., 2005
古田山国家级自然保护区甜槠群落物种多样性研究*
胡正华
(南京信息工程大学环境科学系 南京 210044)
于明坚 余志良 钱海源
(浙江大学生命科学学院 杭州 310028)(古田山国家级 自然保护区 开化 324300)
摘 要 研究分析浙江古田山国家级 自然保护区甜槠群落植物区系组成和物种多样性结果表 明,该区甜槠群 落共
有维管束植物 49科86属 133种(含变种),其中蕨类植物4科 5属6种,裸子植物2科 2属 2种,被子植物43科 79
属 125种。植物区系成分复杂,热带成分比例较高。甜槠群 落科、属、种组成多样性较高,植物种类丰富且组分复
杂,群落垂直结构中灌木层一乔木层一草本层物种多样性依次递减,乔木层、灌木层物种丰富度与多样性指数明显
大于草本层。
关键词 甜槠群落 植物区系 物种多样性
A study on the species diversity in Castanopsis eyrei community in Gutianshan National Nature Reserve of Zhejiang
Province.HU Zheng—Hua(Department of Environmental Sciences.Nanjing University of Information Science and Tech—
nology,Nanjing 210044),YU Ming—Jian(Colege of Life Science,Zhejiang University,Hangzhou 310028),YU Zhi—
Liang,QIAN Hai—Yuan(Gutianshan Nationa1 Nature Reserve,Kaihua 324300),CJEA,2005,13(1):35~37
Abstract The flofistic composition and the species diversity of the Castanopsis eyrei community in Gutianshan National
Nature Reserve of Zh~iang Province were analyzed.The results show that there are 133 species(including varieties)of 86
genera and 49 families in total,including 6 species of 5 genera and 4 families in Peridophyte,2 species of 2 genera and 2
families in Gymnospermae and 125 species of 79 genera and 43 families in Angiospermae.The floristic elements are com—
plex,and the total rate of tropical distribution is very high.The community has a high diversity of family。genus and
species ,has a great variety of plants whose composition is complex.In the vertica1 structure of community。the species di—
versity decreases from shrub,tree tO herb layer.The species richness and species diversity index of the tree layer and shrub
layer are obviously bigger than those of the herb layer.
Key words Castanopsis eyrei community,Flora,Species diversity
甜槠(Castanopsis eyrei)林是我国中亚热带常绿阔叶林典型地带性植被,在浙江省古田山国家级 自然保
护区内大面积分布,为该保护区主要常绿阔叶林类型。本研究初步分析了甜槠群落植物区系组成和物种多
样性 ,为保护甜槠群落物种多样性提供科学依据。
1 研究区域概况与研究方法
古田山国家级 自然保 护 区位 于浙 江省 开化县 西北部,北纬 29。10 19.4 ~29。17 41.4 ,东 经
ll8。03 49.7 一ll8。11 12.2 ,总面积 8107hm ,其主峰海拔高度 1258m,山系水流注入鄱阳湖并汇于长江水
系。属亚热带季风气候,年均气温为 15.3℃,生长期总积温 5221.5℃,年均降雨量 1963.7ram,相对湿度
92.4%。古田山母岩以花岗岩为主,主要土壤类型为红壤、黄红壤和红黄壤,局部地区有山地草甸土,土壤
pH为 5.5~6.5。于野外采样进行群落学调查,设 8个典型样地(见表 1),每样地划分 16个 5m×5m样方。
乔木层逐株调查种名、胸径、高度和冠幅等 ,灌木层、草本层调查种名、株数、高度和盖度,并记录层间植物。
乔木层重要值计算式为:
A = B + +D/3 (1)
式中,A为乔木层重要值,B为相对密度, 为相对频度,D为相对显著度。灌木层及草本层重要值(F)
国家自然科学基金项 目(30200034)和浙江省自然科学基金项 目(301026)共同资助
收稿日期:2003—09—18 改回日期 :2003—10 27
中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
表 1 样地基本概况
Tab.1 General conditions of sampling plots
计算式为:
F = (B +J+E)/3 (2)
式中,E为相对盖度。物种丰富度指数(S)计算
式为 :
S = G
式中,G为样地内所有物种数。
算式为:
] H = 一 P lnP
(3)
SW 指数(H)计
(4)
Pielou均匀度指数(.,)计算式为:
J= (一 PilnPi)/InS (5)
Simpson生态优势度指数(C)计算式为:
c:∑P (6)
并利用 SW 指数(H)、Pielou均匀度指数(.,)和 Simpson生态优势度指数(C)测定科属种的多样性。当测
定科属多样性时 ,T/f为第 i科的属数,N 为总属数,S为样地科总数;当测定科种多样性时,T/ 为第 i科的种
数,N 为总种数,S为样地科总数;当测定属种多样性时,T/ 为第 i属的种数,N 为总种数,S为样地属总
数[ 。
2 结果与分析
植物区系与群落科属种组成多样性。调查研究结果表明,古田山国家级自然保护区甜槠群落共有维管
束植物 49科 86属 133种(含变种,下同),其中蕨类植物 4科 5属 6种,裸子植物 2科 2属 2种 ,被子植物43
科 79属 125种(含双子叶植物 39科 75属 120种,单子叶植物 4科 4属 5种)。山茶科、杜鹃花科、壳斗科、
樟科、蔷薇科和茜草科为优势科;而仅含 1~2种的科有 38科,占科总数的 77.6%,仅含 1种的属有 55属,
占属总数的63.95%,表明该群落的科属组成较分散。根据吴征镒-2 J关于种子植物属的分布区类型划分标
准,对种子植物区系地理成分分析结果见表 2。表 2表明植物区系泛热带分布(百分 比未包括世界分布的
属 ,下同)大于热带亚洲分布。世界广布的有苔草属(Carex)、悬钩子属(Rubus)、堇菜属(Viola)和黄芩属
(Scutelaria)4属。中国特有分布的有腊梅属(Chimonanthus)和杉属(Cunninghamia)。属的地理成分有
44属为热带类型,占总属数的57.14%,有 31属为温带类型,占总属数的 40.26%,表明该群落热带、亚热带
特征显 著,且
温带成分也 占
较大比重。科
属种 多样性反
映植物区系的
多样 化,对 了
解群落科属种
的组成有一定
意义。古田山
国家级 自然保
表 2 甜槠群落种子植物属分布区类型
Tab.2 Areal—types of genera of seed plants in the community of Castanopsis eyrei
编 号 分布区类型 属 数 占总属数/% 编 号 分布区类型 属 数 占总属数/%
No. Areal—types No o《 mb To吼 genera No. Ar eal—types No.o《群口 To吼 genera
1 世 界 分 布 4 — 9 东亚 和 北美 间 断分 布 13 16.88
2 泛 热 带 分 布 15 19.48 10 旧 世 界 温 带 分 布 0 0
3 热带亚洲和热带美洲间断分布 4 5.19 11 温 带 亚 洲 分 布 0 0
4 旧 世 界 热 带 分 布 5 6.49 12 地中海、西亚至中亚分布 0 0
5 热带亚洲至热带大洋洲分布 3 3.90 13 中 亚 分 布 0 0
6 热带亚洲至热带非洲分布 3 3.90 14 东 亚 分 布 6 7.79
7 热 带 亚 洲 分 布 14 18.18 15 中 国 特 有 分 布 2 2.6O
8 北 温 带 分 布 12 15.58 合 计 81 100.O0
护 区 甜 稗}群 落 *表中种子植物属为81属数(未包括蕨类植物5属),而计算占总属数的百分比时,减去了“世界分布”的4属(即77属)。
不同样地科属多样性见表 3,其科属多样性 SW 指数为 2、5851~3、1951。科种多样性 SW 指数为 2.4579~
3.0718,属种多样性 SW 指数为 2.8988~3、7013。SW 指数较大,表明古田山甜槠群落科属种组成多样性
高,植物种类丰富,组成复杂,且该群落属种多样性>科属多样性>科种多样性。
群落结构与物种多样性。古田山国家级自然保护区甜槠群落乔木层、灌木层和草本层物种多样性见表
4,乔木层物种丰富度、SW 指数、均匀度指数平均值均略小于灌木层 ,这是由于甜槠为单优势群落,组成乔木
第 1期 胡正华等:古田山国家级自然保护区甜槠群落物种多样性研究 37
层种类偏少 ,造成乔木层物种多样性较低 ,而灌木
层中除有大量灌木树种外,还有许多乔木树种幼树
和幼苗,因此其物种多样性较高。但经显著性检
验,它们之间除均匀度指数外均无显著差异(见表
5),表明群落乔木层与灌木层物种多样性较接近。
草木层物种丰富度和 SW 指数平均值均低于乔木
层和灌木,经显著性检验差异达极显著。这是由于
甜槠群落郁闭度较大,草本植物稀疏,种类少且分
布不连续,仅在林缘或林窗下,因光照充足而数量
较丰富,故草本层物种丰富度、物种多样性指数均
低于乔木层和灌木层。
表 3 甜槠群落科■多样性
Tab.3 The diversityindex ofhmily-genus_mthe community of Castanopsis0
表 4 甜槠群落分层物种多样性
Tab.4 The species diversity of sub—layer in the community of Castanopsis eyrei
样地号 分 层 丰富度指数 SW 指数 均匀度指数生态优势度指数 样地号 分 层 丰富度指数 SW 指数 均匀度指数 生态优势度指数
No.of Sub-layer Richness Shannon- Evenness Ecological No.of Sub-layer Richness Shan non- Evenness Ecological
Sample index W iener index index dominance index Sample index W iener index index dominance index
Q1 乔木层 19 2.4858 0.8442 0.1274 草本层 6 1.5619 0.8717 0.2561
灌木层 18 2.3070 0.7982 0.1579 Q6 乔木层 16 1.8006 0.6494 0.2961
草本层 3 0.4992 0.3772 0.7485 灌木层 15 2.4656 0.9105 0.0982
Q2 乔木层 20 2.4682 0.8239 0.1281 草本层 3 0.9124 0.8305 0.4596
灌木层 29 2.9935 0.8889 0.0697 乔木层 26 2.6435 0.8113 0.1165
草本层 5 0.7238 0.4497 0.6629 灌木层 18 2.5876 0.8952 0.0937
乔木层 17 2.0913 0.7381 0.2051 草本层 3 0.8902 0.8103 0.4835
灌木层 18 2.4942 0.8629 0.1054 Q8 乔木层 28 2.8718 0.8618 0.0812
草本层 4 0.8672 0.6256 0.5482 灌木层 23 2.9540 0 9421 0 0599
乔木层 25 3.0128 0.9359 0.0582 草本层 4 0.9686 0.6987 0.5018
灌木层 28 3.0112 0.9036 0.0637 平均 乔木层 20.875 2.4356 0.8032 0.1499
草本层 9 1.9753 0.8989 0.1619 灌木层 21.375 2.6871 0.8837 0.0925
Q5 乔木层 16 2.1105 0.7612 0.1866 草本层 4.625 1.0498 0.6953 0.4778
灌木层 22 2.6834 0.8681 0.0913
表 5 甜槠群落分层物种多样性的 t检验
Tab.5 The t-test of species diversity of sub-layer in the community of Castanopsis eyrei
*表示 P<0.05差异显著;**表示 P<0.01差异极显著。
古田山国家级自然保护区甜槠群落与
武夷山、天台山甜槠群落相比,乔木层 SW
指数为武夷山(3.6365)>古田山(2.4356)
>天台山(2.0924)。武夷山因纬度较低而
其甜槠群落物种组成丰富,故物种多样性
最高。天台山虽与古 田山纬度相当,但其
物种多样性却最小 ,这是 由天台山甜槠群
落的特殊生境决定 ,天台山甜槠群落中甜
槠占绝对优势,为极明显单优势群落,组成乔木层种类较少,且优势种甜槠个体高度集中,导致乔木层物种
多样性低于古田山甜槠群落。
3 小 结
古田山国家级自然保护区甜槠群落共有维管束植物 49科 86属 133种(含变种)。种子植物属地理分布
为热带多于温带。群落植物种类丰富,科属种组成复杂,属种多样性 >科属多样性 >科种多样性。物种多
样性垂直结构特点为乔木层略小于灌木层,但差异不显著,而草本层则显著低于乔木层和灌木层。
参 考 文 献
1 金则新.浙江天台山七子花群落物种多样性.武汉植物学研究,2000,18(1):26-32
2 吴征镒.中国种子植物属的分布区类型.云南植物研究.1991.13(增刊):16~139