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尤溪棋盘顶钩栲天然林群落结构分析



全 文 :尤溪棋盘顶钩栲天然林群落结构分析
吴碧华
(福建省尤溪县林业局,福建 尤溪365100)
摘要:采用典型样地法对尤溪棋盘顶钩栲天然林群落进行了研究,结果表明:以钩栲为优势建群种的天然
林群落内共有维管束植物60科91属107种;群落有乔木层、灌木层、草本层及一定数量的层间植物,乔木
层优势明显,而灌木和草本层发育相对弱;群落多样性指数、丰富度指数均是灌木层 >草本层 >乔木层,
而优势度指数为乔木层>灌木层 >草本层;钩栲种群年龄结构类型表现为衰退种群。
关键词:钩栲;天然群落;结构分析
收稿日期:2015-05-15
作者简介:吴碧华(1967—),女,福建尤溪人,工程师,主要从事森林资源管理工作。
中图分类号:S718.54      文献标识码:B  文章编号:1674-9944(2015)07-0055-04
1 引言
钩栲(Castanopsis tibetana)又名钩锥、钩栗、大叶
槠,壳斗科锥栗属的常绿乔木,是中国亚热带常绿阔叶
林具有代表性的建群种之一[1]。常绿阔叶林具有天然
氧吧之称,是优良生态环境的重要组成部分。福建省常
绿阔叶林以壳斗科、樟科、木兰科等林分为主,其中以栲
树(Castanopsis fargesii)林、甜槠(C eyrei)林、苦槠(C
sclerophylla)林和刺栲(C hystrix)林等分布较广,保存
较好。近年来,由于天然林大量采伐和人类活动范围的
扩大,天然稳定的常绿阔叶林破坏严重,衰弱趋势明显,
特别是钩栲林,呈现生境片段化,严重威胁了种群群落
的稳定性。虽然部分学者对珍希濒危阔叶树种格氏栲、
水松等进行了大量拯救性研究[2.3],但对生态起重要作
用的建群种探讨很少,特别在钩栲林上,只有少量学者
对钩栲种群、群落、伴生树种、生态位、竞争性和人工育
苗技术等进行初步研究[4~7],离全面认识钩栲的特性,
提供成熟的种群、群落生态、育苗等科学技术还有很长
的路要走。本文对闽中尤溪棋盘顶天然林钩栲群落进
行性状调查,以揭示其种群群落特征,为促进钩栲林的
保护和恢复提供参考。
2 调查地概况
尤溪棋盘顶位于福建省中部,尤溪县新阳镇宝山、
登山村、坂面镇京口村境内,为戴云山脉北段西部,地貌
以中低山地为主,内有保护良好的钩栲天然群落林。该
片钩栲天然群落林面积为12hm2,土壤为黄红壤,最高
峰海拔660m,最低处海拔仅460m。属亚热带东南季风
气候,年平均温度为19.2℃,最冷1月平均温度为8~
12℃,最热7月平均温度为22.6~28.9℃,极端最高气
温40.3℃,极端最低气温-7.8℃,春夏多雨,年均降水
1620.6mm,年均日照4422.8h。
3 研究方法
3.1 调查方法
在对整个钩栲天然林群落进行全面踏查下,选择典
型地块布设3个不同样地,面积各为20m×20m,乔木
层采用样地全林分每木调查法,记录树种、树高、胸径、
株数及频度。在每样地内随机设4个5m×5m灌木层
样方,在每样地内随机设置4个2m×2m草本层样方,
调查记录物种、株数(或多度)、频度及盖度,位置用GPS
定位,同时记录各样地的海拔、坡度及坡向,样地基本状
况见表1。
表1 钩栲天然林群落样地环境因子
样地号 纬度 经度 坡向
海拔
/m
坡度
/°
林分郁闭
度/%
Q1  26°02′13.45″N  118°01′1.38″E 西北 655  30  90
Q2  26°02′15.79″N  118°01′2.57″E 西北 615  35  90
Q3  26°02′21.78″N  118°01′12.43″E 南 565  35  95
3.2 数据统计
3.2.1 群落组分重要性指标
以样方为统计单位,分别计算乔木层、灌木层(高度
<5m的乔木和灌木植物)、草本层的物种相对多度(rel-
ative abundance,RA)、相对频度(relative frequency,
RF)、相对显著度(relative dominance,RD)、重要值(im-
portance value,IV)等[8.9]。
相对多度RA=某一物种的株数/全部物种的总株
数×100;
相对频度RF=某一物种的频度/所有物种的频度
之和×100;
相对显著度RD(乔木层)=某一物种的总断面积/
所有物种的断面积之和×100;
相对显著度RD(灌木、草本层)=某一物种的总盖
度/所有物种的盖度之和×100;
重要值IV=RA+RD+RF。
3.2.2 群落物种多样性指标
采用统计软件计算常用的3个指数,即Shannon-
weiner多样性指数(H)、Simpson生态优势度指数(D)、
Margalef丰富度指数(Dmg)。
3.2.3 植物种群年龄结构分析
由于钩栲种群个体年龄的准确测定困难,所以采用
胸径和树高代替年龄[10],划分标准:I级幼苗(H<
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2015年7月           Journal of Green Science and Technology              第7期
33cm);Ⅱ级幼树(H≥33cm,胸径<2.5cm);Ⅲ级小树
(2.5cm≤胸径<7.5cm);Ⅳ级中树(7.5cm≤胸径<22.
5cm);Ⅴ级大树 (胸径>22.5cm)。
4 结果与分析
4.1 钩栲群落成层性和物种组成
尤溪棋盘顶钩栲天然林群落层次明显,可分为乔木
层、灌木层、草本层及一定数量的层间植物。在调查样
地内共有维管束植物60科91属107种,其中,乔木层
有8科12属13种,灌木层有29科42属51种,草本层
有24科32属35种,层间植物有14科15属17种,主要
植物 为 三 叶 青 (Tetrastigma hemsleyanum Diels et
Gilg)、玉叶金花(Mussaenda pubescens Ait.f.)暗色菝
葜(Smilax lanceifolia var.opaca A.DC.)、海金沙
(Lygodium japonicum (Thunb.)Sw.)、菝葜(Smilax
china Linn.)香花崖豆藤、(Millettia dielsiana Harms)、
网络崖豆藤(Millettia reticulata Benth.)、山蒟(Piper
hancei Maxim.)等,多数为藤本植物。
在钩栲天然林群落乔木层中,调查样地内的共有树
种43株,其中钩栲为17株,占总株数的39.5%,平均树
高21.3m,平均胸径83.5cm,每公顷平均142株。其重
要值、相对多度、相对频度、相对显著度分别为162.50、
39.53、37.93、85.04(表2),在乔木层中优势明显,是群
落中的建群种。乔木层平均覆盖度73%,由13个树种
组成,可分为三亚层:第1亚层高度20m以上,除钩栲
为主外,还有零星地散生着丝栗栲(castanopsis farge-
sii)、紫树(Nyssa sinensis Oliv.)、乌桕(Sapium sebife-
rum (L.)Roxb)等,它们在群落中间形成林冠顶层,长
势处于逐渐衰老状态;第2亚层高10~20m,树种组成
依次为沉水樟(Cinnamomum micranthum Hay)、木油
桐(Vernicia montana Lour.)、椤木石楠(Photinia dav-
idsoniae)、大叶桂樱(Laurocerasus zippeliana)等;第3
亚层高5~10 m,由猴欢喜(Sloanea sinensis)、福建山樱
花(Prunus campanulata)、少叶黄杞(Engelhardia fen-
zelii Merr)等树种组成。
在灌木层中,调查样方拥有植物51种,平均盖度
40%,以苦竹(Pleioblastus amarus(Keng)Keng f.)、
猴欢喜 (Sloanea sinensis(Hance)Hemsl.)的重要值较
高,分别达到29.53、21.49(表3),是灌木层的主要组成
树种,其它依次是尖萼红山茶(Camellia edithae)、杜茎
山 (Maesa japonica(Thunb.)Moritzi.ex Zoll.)、粗叶
榕 (Ficus hirta Vahl)、钩 栲 (Castanopsis tibetana
Hance)、沉 水 樟 (Cinnamomum micranthum (Hay.)
Hay.)等。
表2 天然群落乔木层主要树种重要值
植物名称 密度/(株/hm) 平均树高/cm 平均胸径/cm  RA/% RF/% RD/% IV/%
钩栲(Castanopsis tibetana) 142  21.3  83.5  39.53  37.93  85.04  162.50
沉水樟(Cinnamomum micranthum) 58  15.3  19.8  16.28  13.79  1.96  32.03
猴欢喜(Sloanea sinensis) 42  8.0  19.7  11.63  10.34  1.39  23.36
福建山樱花(Prunus campanulata) 17  8.5  7.6  4.65  6.90  0.08  11.63
丝栗栲(castanopsis fargesii) 8  23.0  90.0  2.33  3.45  5.81  11.58
少叶黄杞(Engelhardia fenzelii) 25  7.0  5.2  6.98  3.45  0.06  10.48
紫树(Nyssa sinensis Oliv.) 8  22.0  65.0  2.33  3.45  3.03  8.80
木油桐(Vernicia montana Lour.) 17  13.0  13.5  4.65  3.45  0.26  8.36
乌桕(Sapium sebiferum (L.)Roxb) 8  22.0  55.0  2.33  3.45  2.17  7.94
椤木石楠(Photinia davidsoniae) 8  11.0  13.0  2.33  3.45  0.12  5.90
大叶桂樱(Laurocerasus zippeliana) 8  13.0  8.2  2.33  3.45  0.05  5.82
台湾冬青(Ilex formosana) 8  5.0  6.0  2.33  3.45  0.03  5.80
山杜英(Elaeocarpus sylvestris) 8  5.0  4.0  2.33  3.45  0.01  5.79
表3 天然群落灌木层主要树种重要值
植物名称 密度/(株/样) RA/% RF/% RD/% Ⅳ/%
苦竹(Pleioblastus amarus(Keng)Keng f.) 59  20.14  4.10  5.30  29.53
猴欢喜 (Sloanea sinensis(Hance)Hemsl.) 20  6.83  7.38  7.28  21.49
尖萼红山茶(Camellia edithae) 7  2.39  8.20  5.30  15.88
杜茎山 (Maesa japonica(Thunb.)Moritzi.ex Zoll.) 15  5.12  5.74  2.65  13.51
粗叶榕(Ficus hirta Vahl) 13  4.44  4.10  4.64  13.17
瓜馥木(Fissistigma oldhamii(Hemsl.)Merr.) 12  4.10  4.10  4.64  12.83
钩栲(Castanopsis tibetana Hance) 11  3.75  3.28  5.30  12.33
红楠(Machilus thunbergii Sieb.et Zucc.) 6  2.05  4.10  4.64  10.78
沉水樟(Cinnamomum micranthum (Hay.)Hay.) 12  4.10  4.10  1.32  9.52
丝粟栲(Castannopsis fargesii franch) 8  2.73  3.28  3.31  9.32
空心泡(Rubus rosaefolius Smith) 14  4.78  2.46  1.32  8.56
其它毛栲、黄楠、少叶黄杞、椤木石楠等植物40种 116  39.59  49.18  54.30  143.08
  在草木层中,以蕨类植物为主,平均盖度为13%。
华山姜Alpinia chinensis(Retz.)Rosc.、狗脊蕨Wood-
wardia unigemmata(Makino)Nakai、福建莲座蕨An-
giopteris fokiensis Hieron.重要值分别达到21.31、21.
03、20.95,为相对优势树种,但不是非常明显(表4),其
他依次是刺头复叶耳蕨、日本蛇根草.、山麦冬、金毛狗、
淡竹叶等植物32种。
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吴碧华:尤溪棋盘顶钩栲天然林群落结构分析                    植物与植被
表4 天然群落草木层主要树种重要值
植物名称 平均密度/(株/样) RA/% RF/% RD/% Ⅳ/%
华山姜Alpinia chinensis(Retz.)Rosc. 16  5.82  8.22  7.27  21.31
狗脊蕨Woodwardia unigemmata(Makino)Nakai  14  5.09  6.85  9.09  21.03
福建莲座蕨Angiopteris fokiensis Hieron. 10  3.64  8.22  9.09  20.95
刺头复叶耳蕨Arachniodes exilis(Hance)Ching  10  3.64  6.85  7.27  17.76
日本蛇根草Ophiorrhiza japonica Bl. 21  7.64  2.74  7.27  17.65
山麦冬Liriope spicata(Thunb.)Lour. 30  10.91  2.74  3.64  17.29
金毛狗Cibotium barometz(Linn.)J.Sm. 12  4.36  5.48  5.45  15.30
赤车Pellionia radicans(Sieb.et Zucc.)Wedd. 15  5.45  2.74  5.45  13.65
淡竹叶Lophatherum gracile Brongn. 16  5.82  4.11  3.64  13.56
羽裂圣蕨 Dictyocline wilfordii(Hook.)J.Sm. 7  2.55  5.48  5.45  13.48
江南短肠蕨Allantodia metteniana(Miq.)Ching  10  3.64  4.11  5.45  13.20
毛轴莎草Cyperus pilosus Vahl  8  2.91  5.48  3.64  12.02
其它植物23种 101  36.73  34.25  25.45  96.43
4.2 天然林群落多样性
钩栲天然林群落各层物种多样性、优势度、丰富度
指数见表5。从表5可以看出,钩栲天然群落多样性指
数(H′)、丰富度指数(Dmg)二项指数均是灌木层 >草
本层 >乔木层,这与物种数量灌木层 >草本层 >乔木
层相一致。灌木层的物种种类最多,丰富度指数、多样
性指数最大。而钩栲天然群落优势度指数(D)是乔木
层>灌木层 >草本层,可能是因为乔本层钩栲种群优
势明显,灌木层苦竹、猴欢喜、尖萼红山茶数量相对较多
有关,某物种的层盖度越大越影响其它物种的存活和生
长。
表5 钩栲天然林群落的物种多样性指数
层次 物种数 H′ D  Dmg
乔木层 13  1.557  0.196  1.887
灌木层 51  2.877  0.077  5.409
草本层 35  2.657  0.070  3.477
4.3 钩栲的种群特征
植物种群年龄结构可反映种群的动态和发展趋势。
参照章家恩的种群年龄结构划分标准,将棋盘顶的钩栲
种群划分成5个等级。从图1可见,调查样地内处于
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级的钩栲数量逐渐变少,说明随着幼小钩栲的
生长,受到Ⅴ级顶层钩栲或人为破坏的影响越加明显,
亩死亡株数下降显著,同时,由于Ⅴ级顶层钩栲数量较
大,盖度高,影响了下层部分植物的生长,形成图1形
状。(Ⅰ级株数为0,是由于没有进行调查造成的,不能
说明没有幼苗)。
图1 钩栲种群年龄结构
5 结语
棋盘顶钩栲天然林群落调查样方内共有植物60科
91属107种,都为亚热带常见树种。群落层次明显,有
乔木层、灌木层、草本层及一定数量的层间植物。乔木
层发达,其林冠顶层多为建群种钩栲,因而乔本层中钩
栲的重要值最大,优势明显;而灌木和草本层发育相对
弱,并存在一定量的层间植物,是典型的稳定的亚热带
常绿阔叶林层次结构。
棋盘顶天然钩栲群落物种多样性表现为:钩栲天然
群落多样性指数、丰富度指数均是灌木层 >草本层 >
乔木层,而优势度指数是乔木层>灌木层 >草本层。
棋盘顶钩栲种群年龄结构分析表明,Ⅴ级顶层钩栲
数量较大,处于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级的钩栲数量逐渐变少,说明
顶层钩栲数量较大,盖度高,影响了下层钩栲的生长,这
种结构类型被认为是衰退种群的表现。
天然阔叶林目前政府已经严禁采伐,但由于部分地
方食用菌种植等需求,还是受到了一定程度的非法破
坏,尤溪县采取设立自然保护小区的措施,对天然钩栲
林保护效果明显,该片钩栲天然林已划入尤溪县棋盘顶
自然保护小区,以提高生物多样性,保存完好的自然生
态系统。通过对育苗造林和林分改造等技术措施的研
究,采用新型近自然式人工促进封山育林模式,可人工
促进钩栲林形成。
参考文献:
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Structural Analysis on Natural Community of Castanopsis Tibetana in
Youxi Qipanding
Wu Bihua
(Forestry Bureau of Youxi County,Youxi 365100,China)
Abstract:Based on typical sample plots,the article studies the natural community of Castanopsis tibetana in
Youxi Qipanding.The results show that there are 107vascular plants,belonging to 60families and 91gene-
ra,structure natural community depending on the advantage of Castanopsis tibetana.There could be divided
into tree layer,namely tree layer,shrub layer and herb layer,and it also has some interlayer plants.Tree layer
has obvious superiority,but the shrub layer and herb layer are relatively weak.The community diversity in-
dex and richness index al show the order of shrub layer>herbaceous layer>tree layer,while the Simpson in-
dex shows the order of tree layer>shrub layer>herbaceous layer.The age structure of Castanopsis tibetana
population is regarded as the representation of declining population.
Key words:Castanopsis tibetana;natural community;structure analy
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
sis
(上接第54页)
The Investigation on the Chenopodiaceae Species in Guazhou County and the
Establishment of the Taxonomic Table
Yang Yongwei 1,Wang Liang1,Tan Yi 2,Pu Xun2
(1.The Administrative Authority of Gansu Anxi National Nature Reserve in Hyper-arid
Desert,Guazhou736100,China;2.School of Life Sciences,Lanzhou University,
Lanzhou730000,China)
Abstract:Gansu Anxi national nature reserve in hyper-arid desert occupies about half the size of Guazhou
County,and it has great significance for the arid land research.It is easy to investigate the species in the area
and make the taxonomic table,but it is quite necessary.Among the species distributing in Guazhou,Chenopo-
diaceae is one of the dominant species,which is occupies an important position in vegetation types and floris-
tic composition.Based on the colection and perfection of the predecessors'findings of the Chenopodiaceae,
there are 70species that belong to 22genera in Guazhou County,among which S.stelatiflora is one of China
unique species.Through the completeness and systematization of Chenopodiaceae species in the area,the arti-
cle aims to make the terminology clarified.In addition,the article summarizes the effective points for identifi-
cation,which wil contribute to the taxonomic table of the Chenopodiaceae and provide references for further
theoretical study and actual applications.
Key words:Guazhou;Chenopodiaceae;species;survey;key tables
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