寬葉藍靛果在不同海拔分布的生物多樣性分析

張巍，孟慶彬，王洪剛，邵明海

(伊春林業(yè)科學院，黑龍江 伊春 153000)

寬葉藍靛果在不同海拔分布的生物多樣性分析

張巍，孟慶彬，王洪剛，邵明海

(伊春林業(yè)科學院，黑龍江 伊春 153000)

藍靛果忍冬是我國具有重要經濟價值的漿果資源，而寬葉藍靛果是藍靛果中較為特殊的品種，具有很高的研究價值。為研究寬葉藍靛果物種多樣性的垂直變化效應，進一步揭示在不同海拔梯度中寬葉藍靛果群落的結構穩(wěn)定性，在小興安嶺伊春林區(qū)以600、1 000、1 400 m三個海拔梯度為基礎，共設臨時樣地7塊，計算種群內重要值及各相關指數。結果表明：①海拔600m群落灌木層多樣性指數為各海拔區(qū)域數值最高。海拔1 400 m群落多樣性指數為各海拔梯度最低。②海拔1 000～1 400 m，豐富度指數總體處于0.11～0.12，沒有梯度變化。③群落主要伴生樹種以薔薇科樹種居多，多以東北珍珠梅與寬葉藍靛果伴生形成穩(wěn)定群落結構。

寬葉藍靛果；生物多樣性；種群分布

0 引言

生物多樣性是指一個區(qū)域內生命形態(tài)的豐富程度，是生物及其與環(huán)境有規(guī)律地結合所構成穩(wěn)定的生態(tài)綜合體以及與此相關的各種生態(tài)過程的總和[1]。生物多樣性沿環(huán)境梯度的變化規(guī)律是生物多樣性的研究一個重要議題[2-3]。近年來在小興安嶺伊春林區(qū)發(fā)現寬葉藍靛果忍冬(Loniceraedulisvar.turczaninowii(Pojark.))的野生資源分布[4-5]。通過對所找到的寬葉藍靛果多個野生分布區(qū)的調查證明，其在伊春林區(qū)野生分布的海拔約為550～1 400 m左右，低海拔地區(qū)未發(fā)現分布。

隨著市場需求的增大，小漿果資源受到越來越多的關注。目前我國引進的藍靛果品種有40個左右[6-7]。這說明，做為一種新型漿果資源，藍靛果的發(fā)展?jié)摿薮蟆１疚耐ㄟ^對寬葉藍靛果在不同海拔梯度的分布格局的調查，分析寬葉藍靛果群落物種多樣性的變化規(guī)律，研究結果可以豐富寬葉藍靛果群落生態(tài)學的內容，并為寬葉藍靛果群落生物多樣性保護及資源利用提供理論依據。

1 分布區(qū)概況

至目前，共確定伊春林區(qū)的寬葉藍靛果野生分布區(qū)三處，分別在帶嶺林業(yè)局，南岔林業(yè)局和桃山林業(yè)局。

南岔林業(yè)局位于東經129′28″，北緯47′132″，積溫全年10.0 ℃以上在2 200～2 300 ℃左右。年極端最高氣溫為38.2 ℃，年極端最低氣溫為-44.2 ℃，年平均降雨量600 mm，日照時數1 236.4 h，無霜期115 d。寬葉藍靛果主要分布于石頭河林業(yè)局黃花山，海拔550～670 m處。在黃花山野生分布中，藍靛果忍冬(LoniceraedulisTurcz)與寬葉藍靛果忍冬(va.venulosa(Max)Rehd.)混生分布，在其它海拔分布少有發(fā)現此類情況，林型較為典型。

帶嶺林業(yè)局位于東經129′02″，北緯47′02″，平均海拔418.6 m，最高海拔為大菁山1 250 m。年均溫1.4 ℃，≥10 ℃積溫2 663.1 ℃，日照時數2 156.2 h，無霜期115 d，年降水量661 mm。寬葉藍靛果主要分布于大菁山海拔1 000～1 200 m處，分布廣泛。是目前為止伊春林區(qū)所找到的分布面積最大的地區(qū)。

桃山林業(yè)局位于東經128′171″，北緯46′936″，平均海拔300 m，最高海拔為平頂山1 429 m，為小興安嶺最高點。桃山林業(yè)局年平均氣溫為2.8 ℃，≥10 ℃，年積溫2 153.2 ℃，日照時數2 318.1 h，無霜期113 d，年平均降水量665 mm。寬葉藍靛果主要分布于平頂山海拔1 050～1 400 m處，海拔1 300 m分布最為廣泛，南北坡均有分布。

2 研究方法

2.1 樣地調查方法

依據三個種源地寬葉藍靛果的野生分布面積，分別在黃花山海拔600 m設臨時樣地兩塊。大菁山海拔1 000 m設臨時樣地3塊。平頂山海拔1 400 m設臨時樣地兩塊，樣方面積統(tǒng)一為30 m×30 m。調查所有喬、灌木。調查內容包括種類、株數、株高、冠幅、蓋度等。灌木增加調查株叢分枝數等指標。每個小樣方中，設1 m×1 m草本樣方，記錄種類、株高和蓋度等。

2.2 物種多樣性統(tǒng)計方法

參照馬克平等人的研究方法[8-10]，多樣性統(tǒng)計方法采用豐富度指數、Shannon-Wiener指數、Simpson指數、Pielou均勻度指數等進行測定。

(1)豐富度指數：物種豐富度指數R用群落中物種的總數S進行計算，公式為：

式中：N為樣方中觀察到的所有物種的個體總數；S為群落中物種的總數。

(2)物種多樣性：物種多樣性采用目前應用最為廣泛的Shannon-Wiener指數H和Simpson優(yōu)勢度指數D表示，公式為：

式中：N、S意義同上；ni為第i個物種的個體數。Pi為第i個物種的個體數占總個體數N的比例，Pi=ni/N。

(3)物種均勻度：均勻度是指樣地中各個物種多度的均勻程度，即每個物種個體數間的差異(基于Shannon-Wiener指數的Pielou均勻度指數J的計算公式為：

式中：J意義同上；H為Shannon-Wiener指數。

3 結果與分析

3.1 不同海拔梯度群落重要值分析

對寬葉藍靛果各海拔群落樹種進行分類，結果顯示，寬葉藍靛果野生種群伴生植物共有21科15屬。其中喬木層5科7屬，灌木層3科6屬，草本層13科21屬。重要值是反映植物種類在群落中地位重要程度的綜合指標之一[11]。根據不同海拔，將寬葉藍靛果野生種群以喬木層、灌木層、草本層進行分類及計算重要值[11-13]。分析可知，寬葉藍靛果在不同海拔的群落結構均存在一定差異，重要值也有所不同(表1、表2)。

由表1可知，海拔600～1 400 m喬木層平均株高分別為7.28、6.4、3.87 m。在寬葉藍靛果不同海拔梯度構成中，喬木層主要構成樹種為紅皮云杉(Picea koraiensis Nakai)、花楷槭(Acer ukurunduense Trautv.et)等。而隨著海拔梯度升高，樹種株數、蓋度等指標也程負相關走勢。喬木層還包括大黃柳(Betula platyphylla Suk)、毛赤楊(Alnus sibirica Fisch.ex Turcz)等樹種，但多叢生或胸徑較小，所以沒有納入重要值計算。

灌木層最典型的伴生樹種主要是東北珍珠梅(Spodiopogon cotulifer)，由表1可知，東北珍珠梅在所有海拔均有野生分布，植被覆蓋度也相對較高，重要值系數大，證明在寬葉藍靛果群落中占有十分重要的作用，是最主要的伴生樹種。由其在海拔達到1 400 m后，群落灌木層主要伴生樹種只有東北珍珠梅一種，它與寬葉藍靛果伴生形成穩(wěn)定的群落結構。另外在1 000 m以下的低海拔群落中，柳葉繡線菊(Spiraca salicifolia Linn)、大果薔薇(Rosa albertii Reg.)等在群落中也具有重要地位。

表1 不同海拔梯度喬、灌層樹種構成Tab.1 Tree species composition of arbor and shrub layer at different elevation gradients

由表2可以看出，草本層在群落構成較為豐富。但不同海拔梯度草本層構成種類有所差異。海拔600 m群落主要構成品種為柳蘭、龍江鳳毛菊等。海拔1 000 m主要構成為草烏頭、林問荊、白芷等。海拔1 400 m主要由唐松草、單穗升麻等構成。而大葉樟、猴腿蹄蓋蕨在各海拔均有分布，且重要值較高，證明在群落中占有重要地位。

總體分析，因為寬葉藍靛果忍冬群落一般為郁閉度較低，光照充足的林型，所以喬木層在寬葉藍靛果群落中所占的重要值不高，灌木層和草本層在群落中起到了重要作用。而灌木層和草本層重要值沒有隨海拔梯度變化而變化，是由于灌木層和草本層的樹種對不同海拔的適應能力相差不大造成的。

3.3 不同海拔梯度的物種多樣性分析

由表3可知，在不同海拔梯度灌木層物種多樣性中，海拔1 000 m以下的寬葉藍靛果灌木層物種多樣性最為豐富(圖1)。而在海拔1 000 m以上，多樣性指數H，豐富度指數R和優(yōu)勢度指數D較小，且數值相近，處于同一區(qū)間。均勻度指數J隨海拔升高而降低呈減小趨勢，證明高海拔區(qū)域對寬葉藍靛果群落穩(wěn)定性產生一定影響。

由表1、表3可知，雖然灌木層在海拔1 000 m種群種類最為豐富，但豐富度指數仍然較低，這是因為一般灌木樹種分布較少，重要值較低，建群的主要樹種就是寬葉藍靛果和東北珍珠梅組成的群落結構。由此也證明，東北珍珠梅對此生態(tài)環(huán)境適應且地位穩(wěn)定，為不同海拔梯度寬葉藍靛果群落灌木層中的常見伴生種。

海拔1 000 m群落的草本層種類最為豐富，共12科17屬，其優(yōu)勢度指數D最高(表3)。海拔1 400 m多樣性指數H，均勻度指數J最高。而在海拔1 000～1 400 m豐富度指數處于同一區(qū)間，且均高于海拔600 m。分析可知，海拔1 000～1 400 m 是高山草甸過渡地帶，寬葉藍靛果容易在開闊地形成群落，這為草本植物生長提供了良好的生長基礎，因而草本植物個體分布均勻，多樣性較高[12]。

表2 不同海拔梯度草本層構成Tab.2 Composition of herb layer at different elevation gradients

表3 灌、草層物種多樣性Tab.3 The species diversity of shrub and grass layer

圖1 海拔600 m處寬葉藍靛果所在林型Fig.1 The broad leaf Lonicera edulis forest at an altitude of 600 m

圖2 海拔1 000 m處寬葉藍靛果所在林型Fig.2 The broad leaf Lonicera edulis forest at an altitude of 1 000 m

4 結論及討論

(1)不同區(qū)域，不同海拔寬葉藍靛果種群多樣性在一定區(qū)間內相對穩(wěn)定。主要伴生植物差異不大，但其它伴生樹種有所差異，樹種在群落中的重要值也有所差異。

(2)做為草甸過渡帶，雖然海拔1 000 m區(qū)間物種最為豐富，但多樣性、豐富度和優(yōu)勢度等指數仍然顯示出由低海拔向高海拔遞減趨勢，這證明海拔梯度對寬葉藍靛果群落各層次影響明顯，呈負相關走勢。

(3)寬葉藍靛果群落在不同海拔的主要伴生樹種均為東北珍珠梅，證明這一林型在小興安嶺寬葉藍靛果野生分布中具有穩(wěn)定的群落結構，并與寬葉藍靛果伴生成為該群落的建群樹種。

物種多樣性是反映群落結構和功能特征的有效指標，是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的量度[12-13]。而海拔的變化是決定本區(qū)生境差異的主導因子，繼而制約著本區(qū)植物群落的空間分布格局[14-18]。上述分析表明，寬葉藍靛果種群多樣性隨海拔梯度而改變，證明不同海拔梯度的改變可以對寬葉藍靛果群落結構產生直接影響。另外，海拔1 000 m以上的寬葉藍靛果群落喬、灌木樹種組成較少，林份構成較為單一，這也為寬葉藍靛果種群的形成提供了條件，但這種單一的林份結構也容易受到極端環(huán)境因子變化的影響。

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Analysis of Biodiversity of the Broad LeafLoniceraedulisat Different Elevations

Zhang Wei，Meng Qingbin，Wang Honggang，Shao Minghai

(Yichun Academy of Forestry sciences，Yichun 153000)

Lonicera edulis is a berry species in China and has significant economic value.The broad leaf Lonicera edulis is a special species of berry of high research value.In order to study the vertical variation of the species diversity of broad leaf Lonicera edulis and further reveal the structural stability of its community at different elevations，seven temporary sample plots were established in Yichun Forest Region in Xiao Hinggan Mountains at 600 m，1 000 m，and 1 400 m respectively to calculate importance values and relative indexes within the community.The results showed that community diversity index at 600m shrub layer is the highest within all altitude regions，while the one at 1 400 m is the lowest；the richness index is generally between 0.11～0.12 with no gradient change in the altitude range of from 1 000 m to 1 400 m.The main species of the community is Rosaceae and most of the northeast Sorbaria sorbifolia associated with broad leafLoniceraedulisto form a stable community structure.

broad leaf ofLoniceraedulis；biodiversity；species distribution

2016-10-24

黑龍江省森工總局科技支撐項目(sgzjY2014024)

張巍，碩士， 工程師。研究方向：森林特產和森林經營。E-mail：zw81025259@163.com

張巍，孟慶彬，王洪剛，等.寬葉藍靛果在不同海拔分布的生物多樣性分析[J].森林工程，2017，33(3)：28-32.

S 718

A

1001-005X(2017)03-0028-05