黔中地區(qū)黃心夜合野生資源現(xiàn)狀及其群落物種多樣性特征

吳洪娥，胡光平，王桂萍，胡 剛，韓堂松，劉正華，張 果，陳海虹 ，馮祥麟

（1.貴州省植物園，貴州 貴陽550004；2.貴陽市林業(yè)科技推廣站，貴州 貴陽550003）

黔中地區(qū)黃心夜合野生資源現(xiàn)狀及其群落物種多樣性特征

吳洪娥1，胡光平2，王桂萍2，胡 剛2，韓堂松2，劉正華2，張 果2，陳海虹2，馮祥麟2

（1.貴州省植物園，貴州 貴陽550004；2.貴陽市林業(yè)科技推廣站，貴州 貴陽550003）

通過對黔中地區(qū)的黃心夜合野生資源進行調(diào)查，摸清其資源量、分布情況和生境條件，并對其群落物種多樣性特征進行分析，結(jié)果顯示：（1）黔中地區(qū)共有14個黃心夜合野生資源分布地，面積達4萬多m2，共有大樹454株，幼、小樹132株，僅8個點有天然更新情況，資源量少而散，更新能力低；（2）各分布區(qū)的生境條件各異，適生范圍較廣；（3）全區(qū)僅有2個黃心夜合群落（烏當(dāng)區(qū)王崗村群落和息烽縣天臺山群落），其群落多樣性變化趨勢基本一致，表現(xiàn)為：Shannon-Wiener指數(shù)，草本層＞灌木層和喬木層；Pielou指數(shù)，草本層＞灌木層＞喬木層；Simpson指數(shù)，喬木層≥草本層＞灌木層，說明草本層的物種豐富度最高，分布更均勻，喬木和草本的優(yōu)勢種非常明顯，灌木層優(yōu)勢種不明顯。

黃心夜合；野生資源現(xiàn)狀；群落多樣性；黔中地區(qū)

黃心夜合Michelia martini(Lévi.)Dandy，屬木蘭科含笑屬，為國家Ⅱ級重點保護野生植物，是亞熱帶次生林主要樹種之一，分布于廣西、湖南、貴州、云南、四川、湖北、河南。樹干通直，樹形呈尖塔狀，其幼枝、芽和幼葉嫩黃色，花大而芳香，淡黃色，可用于城市行道樹或公園、庭院布置和提煉芳香油，是一種十分珍貴的園林綠化、經(jīng)濟樹種。其木材紋理通直，結(jié)構(gòu)細(xì)致，刨面光滑，易加工，又是優(yōu)良的用材樹種，因而多被采伐[1]。目前，僅湖南、四川和貴州對黃心夜合進行了部分研究，研究內(nèi)容主要為黃心夜合的繁殖技術(shù)，包括有性繁殖和扦插、嫁接的無性繁殖[2-6]。在貴州，黃心夜合分布于貴州省東部、中部和西部，常為建群種散生于常綠闊葉林上層而不形成優(yōu)勢[7]，而貴州中部地區(qū)（即黔中地區(qū)）有關(guān)黃心夜合的研究僅有極少數(shù)報道，研究的對象也僅僅是貴陽市息烽縣和烏當(dāng)區(qū)的兩個分布點，而對整個黔中地區(qū)的野生資源現(xiàn)狀和群落多樣性的研究未見報道，因此，本研究對黔中地區(qū)的黃心夜合野生資源和群落多樣性特征進行調(diào)查和分析，旨在明晰黔中地區(qū)黃心夜合的資源量和分布情況，探討其資源少的生態(tài)原因，為黃心夜合種質(zhì)資源的保護，以及對黔中地區(qū)黃心夜合的開發(fā)利用提供參考和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查區(qū)域概況

黔中地區(qū)位于貴州省中部，包括貴陽市和安順市全部、黔南和黔東南部分地區(qū)，東經(jīng)105°13′～ 107°45′，北緯 25°21′～ 27°55′，海拔 666 ～1 961 m，屬于亞熱帶濕潤溫和型氣候，年平均氣溫為14～15.3℃，年極端最高溫度為35.1℃，年極端最低溫度為-7.3℃，最熱月為七月下旬，最冷月為一月上旬。年平均相對濕度為78%～80%，年平均總降水量為1 129.5～1 360 mm，年平均陰天日數(shù)為235.1 d，年平均日照時數(shù)為1 148.3 h，年降雪日數(shù)少，平均為11.3 d。大部分地區(qū)屬云貴高原的喀斯特丘陵地貌，城鎮(zhèn)基本分布在山間平地，可利用土地資源較少。

1.2 調(diào)查方法

根據(jù)《貴州植物志》等大量文獻資料[8-9]和咨詢專家，全面了解黃心夜合野生資源在黔中地區(qū)的分布概況，采用植物分類學(xué)、群落學(xué)和生態(tài)學(xué)方法，進行實地調(diào)查，掌握其分布和資源量情況，再根據(jù)分布特點，分別采用樣方法和單株林木調(diào)查法進行野外調(diào)查。

1.2.1 樣方調(diào)查法

對于集中分布區(qū)域采用樣方調(diào)查法，設(shè)置20 m×40 m樣方調(diào)查喬木，在20 m×40 m樣方內(nèi)4個角和中間各設(shè)1個5 m×5 m的樣方調(diào)查灌木，在5 m×5 m樣方中間設(shè)1 m×1 m的樣方調(diào)查草本。詳細(xì)調(diào)查分布地點、數(shù)量、立地因子、土壤類型、海拔、目的樹種各項生長指標(biāo)（樹高、胸徑、冠幅、地徑、枝下高、生長勢等）、伴生物種各項指標(biāo)（種類、樹高、胸徑、多度、蓋度等）。

1.2.2 單株林木調(diào)查法

對零星分布和孤立木的目的樹種，采用單株林木調(diào)查法。實測目的樹種各項生長指標(biāo)。詳細(xì)記載周邊立地因子、伴生物種情況。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

1.3.1 資源量及其分布

采用目的物種合計數(shù)量與樣方面積之比計算該群落每平米的目的物種數(shù)量[10]，再乘以其分布面積，即得其資源量。運用Auto CAD軟件，將黃心夜合野生資源的分布地點和資源量繪制成圖。

1.3.2 重要值的計算

重要值(VI) 是一個重要的群落定量指標(biāo)，分別計算喬木、灌木及草本植物的重要值。其計算式為：

式中：AR為相對多度；FR為相對頻度；DR為相對優(yōu)勢度。

有些樣地的喬木層，直接用相對優(yōu)勢度（相對胸高斷面積）來表示重要值[11-12]。

（2）灌木和草本植物重要值（VIsh）

式中：HR為相對高度，DC為相對蓋度[14]。

1.3.3 群落物種多樣性指數(shù)

多樣性用于描述局域群落的物種多樣性，其測度指標(biāo)較多，測度方法也各不相同[11,13,15]，本研究主要針對目的樹種所依存的群落，采用多樣性的Margalef豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson優(yōu)勢度指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)來綜合反映其群落物種多樣性情況，并統(tǒng)一采用以下計算方法[11]：

(1) 物種豐富度（S）

(2) 多樣性測度

式中：Pi為種i的相對胸高斷面積或重要值（VI）。

2 結(jié)果與分析

2.1 黔中地區(qū)黃心夜合野生資源現(xiàn)狀

2.1.1 分布現(xiàn)狀

經(jīng)調(diào)查，黔中地區(qū)的黃心夜合野生分布區(qū)域共有14個。其中大部分是單株分布，分別為：紫云縣猴場鎮(zhèn)（D1）、長順縣代化鎮(zhèn)（D2）、長寨鎮(zhèn)（D3）、麻江縣杏山鎮(zhèn)中壩村（D4）、修文縣六屯鄉(xiāng)（D5）、甕安縣銅鑼鄉(xiāng)（D6）和小河山鄉(xiāng)（D7）；5個區(qū)域為零星分布，分別在花溪區(qū)沙坪村（D8）、惠水縣抵麻鄉(xiāng)（D9）、烏當(dāng)區(qū)下壩鄉(xiāng)（D10）、烏當(dāng)區(qū)百宜鄉(xiāng)（D11）和麻江縣杏山鎮(zhèn)谷羊村（D12）；集中分布區(qū)域僅2個，即息烽縣溫泉鄉(xiāng)天臺山（D13）和烏當(dāng)區(qū)王崗村（D14）（見圖1）。可見，黔中地區(qū)的黃心夜合自然分布范圍較窄，僅貴陽市東北面有集中分布點。

2.1.2 現(xiàn)存數(shù)量、生長及天然更新狀況

黔中地區(qū)各分布點黃心夜合的現(xiàn)存數(shù)量、生長及天然更新狀況見表1、表2。

表2 黔中地區(qū)黃心夜合天然更新情況?Table 2 Natural regeneration conditions of M.martini in central Guizhou

由表1可知，黔中地區(qū)15個分布點共有野生黃心夜合大樹454株（立木級的劃分參照文獻[7]），分布面積為4萬余m2，面積最大的分布點為D13（息烽縣溫泉鄉(xiāng)天臺山），為33 350 m2，其分布數(shù)量為275株，平均每100 m2僅有1株，可見，黔中地區(qū)黃心夜合自然分布少而分散；大多數(shù)植株處于喬木第一層，平均樹高20 m，最高達31 m，平均枝下高為5.57 m，最大可達14 m，平均胸徑0.62 m，最大胸徑達1.1 m，平均冠幅為12.49 m×14.32 m，最大可達30 m×30 m，大部分植株生長情況良好。

從表2可以看出，黔中地區(qū)5年及以下生的黃心夜合共有132株，多為3～4年生小樹，平均樹高1.65 m，平均地徑1.54 cm。14個分布點中8個點有天然更新情況，更新數(shù)量占大樹總量的29.07%，6個點未發(fā)現(xiàn)更新情況，可見黔中地區(qū)黃心夜合的天然更新能力較差。

2.2 分布區(qū)的生境狀況

各分布區(qū)域的生境狀況見表3。由表3可知，各分布地的生境條件各不相同，在經(jīng)緯度、海拔、坡向、坡位、坡度和土壤方面均有不同程度的差異?？偟膩碚f，黔中地區(qū)黃心夜合的水平分布范圍為北 緯 25°27′～ 27°18′， 東 經(jīng) 106°14′～ 107°40′，垂直分布范圍為679～1 324 m之間，分布的坡向為北、西北、東北、南、西南、東南，其中，分布數(shù)量最多的坡向為北坡，因北坡的總光量相比其他坡面較低，多分布耐寒、耐蔭、喜濕的植物種類，所以該樹種具有一定的耐蔭能力；黃心夜合的坡位和坡度分布較廣，從下坡到坡頂、從平坡（5°）到急坡（40°）均有分布，但下坡和平坡分布較多，而下坡較陰暗，潮濕，土質(zhì)較肥沃，平坡土壤深厚肥沃，可見黃心夜合不僅耐陰，還喜濕和肥；黃心夜合在黃壤、黑色石灰土、黑色鈣質(zhì)土、石灰?guī)r上均能生長，在黃壤生長狀況最佳，分布數(shù)量最多。

表3 黔中黃心夜合生境狀況Table 3 Habitat conditions of M.martini in central Guizhou

2.3 群落物種多樣性特征

2.3.1 2個黃心夜合群落的基本特征

黔中地區(qū)的黃心夜合群落僅有2個，即烏當(dāng)區(qū)王崗村黃心夜合群落（Q1）和息烽縣溫泉鄉(xiāng)天臺山黃心夜合群落（Q2）。2個群落的物種數(shù)量相似，群落構(gòu)成和生長情況不同。Q1的群落類型為黃心夜合+鵝掌柴+樹參+蕨類，平均樹高和覆蓋率為喬木16 m、18%,灌木1 m、7.8%,草本0.3 m、20%；Q2的群落類型為黃心夜合+楓香+臭牡丹+冷水花，其平均樹高和覆蓋率分別為喬木21.7 m、3.8%，灌木1.16 m、15.1%，草本0.12、21.4%；2個群落的物種豐富度分別為25、26，黃心夜合在群落中的重要值分別為45.26和12.73。

2.3.2 群落的物種多樣性分析

圖2顯示了黔中地區(qū)2個黃心夜合群落的物種多樣性指數(shù)值。從圖2可見，多樣性指數(shù)最高的是Q1草本層，其次為Q2草本層，多樣性指數(shù)最低的是Q1喬木層；兩群落相比，Q2喬木層的多樣性指數(shù)高于Q1喬木層，而Q1灌木層和草本層的多樣性指數(shù)高于Q2的灌木層和草本層。

圖2 2個黃心夜合群落的多樣性指數(shù)Fig.2 Species diversity indexes of two Michelia martini community

2個群落物種多樣性指數(shù)的變化趨勢基本一致，喬、灌、草3個層次在Shannon-Wiener指數(shù)（H）上差異較大，草本層遠(yuǎn)大于灌木層和喬木層，H值與物種豐富度關(guān)系密切，且呈正相關(guān)，所以草本層的物種豐富度最高。Pielou指數(shù)（即均勻度指數(shù)，E）是指群落中各個種的多度或重要值的均勻程度，從圖2中可知，均勻度表現(xiàn)為草本層＞灌木層＞喬木層，草本層的物種分布更為均勻。Simpson指數(shù)（P）又叫優(yōu)勢度指數(shù)，是群落集中性的度量。從圖2中可以看出，黃心夜合群落中Simpson指數(shù)為喬木層≥草本層＞灌木層，說明大部分喬木和草本株數(shù)集中在少數(shù)物種上，優(yōu)勢種非常明顯，其他樹種所占比重很小或僅為偶然出現(xiàn)，灌木層優(yōu)勢種不明顯。

3 結(jié) 論

黔中地區(qū)黃心夜合自然分布狹窄，面積僅4萬余m2，且多為單株或零星分布，僅有2個集中分布區(qū)域；分布區(qū)內(nèi)大部分黃心夜合生長良好，但天然更新能力較差。

黔中地區(qū)黃心夜合水平分布范圍為25°27′～27°18′N， 106°14′～ 107°40′E，垂直分布范圍在679～1 324 m之間，分布坡向涵蓋北、西北、東北、南、西南、東南六向，從下坡到坡頂、從平坡（5°）到急坡（40°）均有分布，在黃壤、黑色石灰土、鈣質(zhì)土、石灰?guī)r上均能生長，可見其適生范圍較廣，適應(yīng)性較強，尤以海拔1 000 m左右、北向、5°下坡和黃壤條件下分布最多，生長最好，說明黔中地區(qū)黃心夜合較耐陰，喜濕潤肥沃環(huán)境。

黔中地區(qū)僅有2個黃心夜合群落（烏當(dāng)王崗村黃心夜合群落和息烽天臺山黃心夜合群落），其物種豐富度相似，群落組成和生長情況不同。烏當(dāng)王崗群落以黃心夜合+鵝掌柴+樹參+蕨類建群，其分布于30°坡面的上部，生境較差，致使該群落喬木層的多樣性指數(shù)最低，從而導(dǎo)致其草本層的多樣性指數(shù)最高；而息烽天臺山群落以黃心夜合+楓香+臭牡丹+冷水花建群，其分布于土壤和水分條件均較好的生境中，種類組成相對較多，因而其喬木的多樣性指數(shù)較烏當(dāng)區(qū)王崗村群落的高，從而使其草本和灌木層多樣性指數(shù)較低。

黔中地區(qū)黃心夜合群落多樣性指數(shù)值以Shannon-Wiener指數(shù)值差異較大，表現(xiàn)為草本層遠(yuǎn)大于灌木層和喬木層，說明草本層的物種豐富度最高，這與馬克平等[12]對山地森林植被群落物種多樣性分析中指出群落總豐富度主要受草本層豐富度的影響，草本層對群落物種多樣性的貢獻最大的結(jié)論一致。均勻度表現(xiàn)為草本層＞灌木層＞喬木層，草本層的物種分布更為均勻。Simpson指數(shù)為喬木層≥草本層＞灌木層，說明大部分喬木和草本株數(shù)集中在少數(shù)物種上，優(yōu)勢種非常明顯，其他樹種所占比重很小或僅為偶然出現(xiàn)，灌木層優(yōu)勢種不明顯。當(dāng)前，作為國家Ⅱ級保護野生植物黃心夜合并未得到相應(yīng)的重視和保護，這從近年來的研究報道情況便可窺知，而有限的現(xiàn)有資源量及連續(xù)不斷的人為采伐和干擾情況（調(diào)查發(fā)現(xiàn)）使得該資源將難以完成天然更新，因此，應(yīng)加強對該資源的基礎(chǔ)性研究，建設(shè)種質(zhì)資源保育基地，從而有效地保護和利用。

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Wild resources status and community species diversity characteristics ofMichelia martiniin central Guizhou province

WU Hong-e1, HU Guang-ping2, WANG Gui-ping2, HU Gang2, HAN Tang-song2, LIU Zheng-hua2, ZHANG Guo2, CHEN Hai-hong2,FENG Xiang-lin2
(1.Guizhou Botanical Garden, Guiyang 550004, Guizhou, China; 2. Guiyang Forestry Scientif i c and Technological Extension Station,Guiyang 550003, Guizhou, China)

Through investigation on the wild resource ofM.martiniin central Guizhou, the resources, distribution and habitat conditions and the characteristics of the communities’ species diversity in the areas were analyzed. The results show that (1) there had 14 wildM.martiniresources distribution areas in central Guizhou, the area was more than 40 000 m2, and there existed 454 big trees and 132 young trees ofM.martini, only nine sites had natural regeneration of M.martini; so theM.martiniresources was few in quantity and scattered in distribution, and its natural regeneration ability was low; (2) the different distribution areas have different habitat conditions,the scope of suitable growth is wide; (3) There were only twoM.martinicommunity (the Wanggang village community in Wu Dang Administrative Region and the Tiantai mountain community in Xifeng county), the two communities’ diversity trends were consistent.Shannon-Wiener index for different layers ordered as: herb layer ＞ shrub layer and tree layer, Pielou index: herb layer ＞ shrub layer＞ tree layer, Simpson index: tree layer or herb layer ＞ shrub layer. This means herb layer had the highest species richness and more uniform distribution, and the dominant species of tree and herb were very obvious, the dominant species of shrub layer was not obvious.

Michelia martini; status of wild resources; community diversity; central Guizhou province

S718.54

A

1673-923X(2014)09-0021-05

2013-12-10

國家林業(yè)局林木種苗工程投資計劃項目“貴州黔中地區(qū)林木種質(zhì)資源收集庫建設(shè)”（發(fā)改投資[2010]2167）；貴州省科技基金項目“黔中地區(qū)三種觀賞植物的種質(zhì)資源選擇研究”（黔科合J字[2011]2151）

吳洪娥（1983-），女，貴州紫云人，研究實習(xí)員，碩士，主要從事觀賞植物資源保育與利用研究；

E-mail：wuhonge163@163.com

王桂萍（1964-），女，貴州赫章人，高級工程師，本科，主要從事石漠化植被恢復(fù)和林木種苗栽培研究

[本文編校：謝榮秀]