湖北遠安縣苦櫧天然林群落結(jié)構(gòu)特征

肖正利++周丹

摘要：在對湖北省遠安縣苦櫧天然林群落調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析了該地群落物種組成、物種多樣性等群落結(jié)構(gòu)特征，擬為森林培育、造林樹種選擇及天然林資源保護等提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：苦櫧天然林群落物種多樣性豐富，苦櫧處于主要競爭地位，樹種優(yōu)勢明顯；喬、灌、草（藤）層次分明，現(xiàn)有苦櫧群落處于針闊混交林向常綠闊葉與落葉混交林過渡階段，并有向優(yōu)勢種繼續(xù)發(fā)展的趨勢；群落穩(wěn)定性較強，更新良好，處于旺盛生長階段。

關(guān)鍵詞：苦櫧；群落；結(jié)構(gòu)特征；遠安縣

中圖分類號：S718.54+；S718.3文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1004-3020（2017）04-0006-05

Community Structure Characteristics

of Natural Forests Castanopsis sclerophylla of Yuan'an County

Xiao Zhengli（1）Zhou Dan （2）

（1.Yuan'an County Forestry Bureau in Yichang City of Hubei ProvinceYichang444200；2.Yiling County Forestry Bureau in Yichang City of Hubei ProvinceYichang443100）

Abstract： Based on the investigation of the natural forest community of Castanopsis sclerophylla in Yuan'an County of Hubei Province， the species composition，community structures and other structure characteristics were analyzed to provide scientific basis for forest cultivation，selection of afforestation species and the protection of natural forest resources. The results showed that there were abundant species diversity in C.sclerophylla community， which is in the main competitive position with obvious species advantages；The layers of arbors， shrubs and herbages （liane） could be distinguished clearly，there are C.sclerophylla communities in the transitional phase from the theropencedrymion to the evergreen broadleaf forest，mixed deciduous forest， and there is a tendency to continue to develop towards dominant species； The stability of the C.sclerophylla community is strong with good update，and it is in the vigorous growth stage.

Key words：Castanopsis sclerophylla；community；structure characteristic；Yuan'an

苦櫧（Castanopsis sclerophylla），為殼斗科，錐屬喬木，常綠闊葉樹種，廣布于長江以南各省區(qū)，分布長江沿線，號稱標(biāo)志長江南北地區(qū)的“分界樹” [1]，高5～10 m，稀達15 m，觀賞價值高，抗CO2等有毒氣體，可用于園林綠化；苦櫧樹葉為厚革質(zhì)，兼有防風(fēng)、避火作用，鮮葉可耐425 ℃的高溫度，是很好的防火樹種之一；苦櫧果實外表與板栗類似，種仁富含淀粉，浸水脫澀后可制成苦櫧粉、苦櫧豆腐、苦櫧粉絲、苦櫧粉皮、苦櫧糕，是防暑降溫的佳品[2]；苦櫧木材淺黃色或黃白色，結(jié)構(gòu)致密、紋理直，富有彈性，耐濕抗腐，是珍貴的工業(yè)用材樹種，為上等材；苦櫧的枝丫為優(yōu)良的食用菌培養(yǎng)材料[3]。

1研究區(qū)域自然概況

研究區(qū)域位于湖北省遠安縣茅坪場鎮(zhèn)白云村區(qū)域，為長江一級支流漳河流域邊緣，生態(tài)地位十分重要，屬遠安縣國有大堰林場范圍，東經(jīng)111°46′38″，北緯31°15′44″，海拔160～818 m，是國家天然林資源保護工程實施縣之一，天然林休養(yǎng)生息和恢復(fù)重要保護地，范圍內(nèi)天然林群落結(jié)構(gòu)完整，物種多樣性豐富。該地區(qū)氣候溫和，雨量充沛，四季分明，屬亞熱帶大陸季風(fēng)氣候區(qū)，適宜多種植物生長，年均降雨量1 000～1 100 mm，年平均氣溫12～16 ℃，≥10 ℃活動積溫3 700～4 900 ℃，年平均相對濕度78%。年太陽輻射80～107 kCal/cm2，年日照實數(shù)1 878.5 h，無霜期210～250 d，降雨7月～8月份較為集中，土壤黃棕壤，土層厚度60～80 cm，有機質(zhì)、礦物含量相對較高，立地類型酸性紫色土類型，地下含有煤層與礦物。

苦櫧群落中，林分郁閉度為07～09，胸徑8～31 cm，林齡5～35 a，群落結(jié)構(gòu)較為完整，物種多樣性組成豐富，有一定人為干擾，是上世紀(jì)八十年代砍伐，通過封育保護和20多年天然林保護，植被自然演替更新競爭，群落呈現(xiàn)良好態(tài)勢，天然恢復(fù)較好，以苦櫧、栓皮櫟、青岡櫟、槲櫟等殼斗科代表種群群落，局部大面積苦櫧天然純林，群落層次分明，優(yōu)勢度較為突出，以闊葉林為主，喬木層下有灌木、草、藤，呈點狀、線狀、集中、散布分布，林分為健康狀態(tài)。endprint

2研究方法

2.1樣地調(diào)查

群落調(diào)查采用樣方調(diào)查法，選取典型樣地，具有代表性天然分布苦櫧群落中，選擇樣地5個20 m×20 m樣方，記錄每個樣方的海拔、坡度、坡向、地理坐標(biāo)、土壤腐殖質(zhì)層厚度，在大樣方中劃分10 m×10 m的小樣方，沿樣地的對角線機械布設(shè)5個2 m×2 m的灌木層和5個1 m×1 m的草本層小樣方。分別調(diào)查喬木層、灌木層和草本層的植物種類、名稱、胸徑、樹高、數(shù)量、覆蓋度、冠幅、健康狀況。

2.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

2.2.1重要值的計算[4，5]

采用重要值作為各物種在群落中的優(yōu)勢度指標(biāo)，分別計算喬木層、灌木層、及草本層的重要值。計算公式為：喬木層=（相對多度+相對頻度+相對顯著度）/3；灌木層=（相對多度+相對頻度+相對高度）/3；草本層=（相對頻度+相對蓋度）/2。

2.2.2群落綜合特征測度[5]

SimpsonWinener指數(shù)：λ=∑si-1P2i；Shannon指數(shù)H=-∑si=1PilnPi；Margalef豐富度指數(shù)R=（S-1）/lnN；BergerParke優(yōu)勢度指數(shù)D=Nmax/N；Pi=ni/N，S為物種的數(shù)目，Pi為i物種的相對多度， Ni為第i個物種個數(shù)，N為全部物種的個體數(shù)。Nmax為優(yōu)勢種的個體數(shù)； Pielon均勻度指數(shù)J=H/Hmax，Hmax=ln∑si-1Pi，H為實際觀察的物種多樣性指數(shù)，Hmax為最大的物種多樣性指數(shù)，Hmax=LnS（S為群落中的總物種數(shù)）。

3結(jié)果分析

3.1群落組成結(jié)構(gòu)分析[6]

通過樣地調(diào)查統(tǒng)計分析，調(diào)查發(fā)現(xiàn)維管束植物種類70種（詳見表2～5），隸屬于45科，群落有明顯的分層現(xiàn)象，有四個層次。其中：上層喬木17種，中層灌木14種，下層草本21種，藤本17種；構(gòu)成喬木層群落優(yōu)勢種以殼斗科為代表苦櫧、栓皮櫟、青岡櫟、麻櫟、槲櫟、短柄枹櫟，其次是金縷梅科的楓香；構(gòu)成灌木層主體為鐵仔、崖花海桐、映山紅；構(gòu)成草（藤）本層以菊科、蕁麻科、豆科之多；地面局部有苔蘚、地衣構(gòu)成的地被層。物種多樣性垂直結(jié)構(gòu)特點草本>藤本>灌木>喬木層，喬、灌、草、藤種類組成較為復(fù)雜，層次明顯，群落結(jié)構(gòu)較為完整。對調(diào)查物種重要值（相對多度+相對頻度+相對顯著度）計算分析，從表1可見，苦櫧的相對密度、相對頻度、相對顯著度分別為44.3、7.9、68.3，重要值最大，達40.2%，居群落首位。重要值表示群落相對重要性指標(biāo)，重要值越大，群落結(jié)構(gòu)重要性越大，對群落環(huán)境，發(fā)展方向越大，說明個體大、數(shù)量多，在群落起顯著作用，控制整個群落結(jié)構(gòu)、組成、生境，群落的蓋度完全為上層喬木[4]。重要值在4以上的栓皮櫟、青岡櫟、楓香與苦櫧?jīng)Q定整個群落的蓋度，并形成競爭機制，向優(yōu)勢種發(fā)展趨勢；重要值小于5.4以下的馬尾松、麻櫟、槲櫟、短柄枹櫟、漆樹、化香等，表明通過競爭排擠衰退中；整個群落從重要值來看，以常綠闊葉和落葉闊葉林為主，苦櫧在整個群落中優(yōu)勢種群明顯，與其它物種處于競爭機制，該樹種群落由森林環(huán)境苦櫧為主，屬典型的亞熱帶常綠闊葉林特征[10]。

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3.2群落物種多樣性

物種多樣性反映生物在組成、結(jié)構(gòu)、功能、和動態(tài)方面的異質(zhì)性，體現(xiàn)了群落結(jié)構(gòu)類型、組織水平、發(fā)展階段、穩(wěn)定程度和生境差異，它既體現(xiàn)了生物之間及環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系，又體現(xiàn)了生物資源的豐富性[8]。從表6群落綜合特征測度指數(shù)分析：苦櫧天然林群落喬、灌、草（藤）物種多樣性指數(shù)3個層物種多樣特征不同，綜合度量值來揭示，喬木層Simpson指數(shù)λ、生態(tài)優(yōu)勢度D指數(shù)較大，分別為0194、044，表明喬木層具有群落物種多樣性較高，占絕對優(yōu)勢；灌木層Shannon指數(shù)H、均勻度J指數(shù)較大，分別為258、095，表明灌木層群落物種多樣性復(fù)雜程度較高、且分布均勻度高；草（藤）本豐富度指數(shù)R指數(shù)較大，表明草本層物種種類多、且豐富度最高。

3.3群落結(jié)構(gòu)特征

（1）外貌特征。群落外貌整齊，林冠開展，起伏不大，濃密疊翠，落葉與常綠混交和并存，針葉鑲嵌闊葉中，喬木層常綠占40%，灌木層常綠占50%，春、夏季常綠為主，秋冬則常綴以黃、紅斑，整體不構(gòu)成明顯落葉季相，大體呈現(xiàn)綠色， 林內(nèi)分布落葉和常綠藤本攀援。

（2）垂直特征。森林的垂直結(jié)構(gòu)是指群落的成層現(xiàn)象，層次結(jié)構(gòu)是群落垂直結(jié)構(gòu)重要標(biāo)志，其形成決定于生態(tài)環(huán)境，特別是群落的水熱條件和土壤條件，也可反映樹種在森林中的各種特征、如耐蔭性、更新類型等[7]?？鄼饺郝涑蓪蝇F(xiàn)象明顯，層次鮮明，結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，包括3個層面，喬木層、灌木層、草本（藤本）層，喬木上層（8～13 m）生長旺盛、粗壯高大，落葉樹與常綠并存，與楓香伴生，馬尾松針葉林鑲嵌闊葉林中，共同構(gòu)建喬木層；灌木中層（1～3 m）呈叢、矮小，與喬木下層交互分布；以崖花海桐、鐵仔為主要代表，草本（藤本）下層（02～06 m）低矮，纏繞、攀升，有光斑照射、林隙邊緣比較豐富，以蕨類植物、菝葜、鐵箍散、菊科、蕁麻科之多。

3.4群落動態(tài)

組成植物群落各喬木種群的年齡，可反映其在群落中的發(fā)展趨勢、從而揭示植物的動態(tài)發(fā)展方向[9]。通過調(diào)查樣地2 000 m2和232株苦櫧立木分級來看，163株中林齡，69株幼林齡，林隙邊緣有種子萌生幼苗，表明群落處于穩(wěn)定優(yōu)勢地位，有競爭能力，處于建群生長旺盛階段，較為穩(wěn)定，具有天然更新。

該調(diào)查地區(qū)處于長江北岸，苦櫧天然林處于較弱的生境環(huán)境，種子傳播距離較近，沒有媒介傳播，以母樹林?jǐn)U散，種子傳播距離10 m以內(nèi)，自然發(fā)芽率低，更新機制主要是林隙、林窗循環(huán)更新，局部有穩(wěn)定群落優(yōu)勢種，這與立地條件和環(huán)境有一定關(guān)系，但不均勻不連續(xù)，與馬尾松林針葉林和櫟類等樹種競爭，該群落在該地區(qū)生境條件下為：發(fā)展→競爭→擴散→穩(wěn)定，循環(huán)更新方式，只要苦櫧群落長期保持特定組成結(jié)構(gòu)，發(fā)展下去，經(jīng)過長期競爭，向常綠闊葉林發(fā)展，可形成穩(wěn)定的群落和優(yōu)勢種。endprint

4討論

苦櫧在遠安縣低海拔有一定天然分布，主要在海拔500 m以下分布，擴展了長江南北地區(qū)常綠喬木分界樹地域，以優(yōu)勢種的天然林不多見，并形成具有穩(wěn)定性群落結(jié)構(gòu)，在群落中喬木層占主要地位和絕對優(yōu)勢，這與種群競爭、種子傳播、立地條件、環(huán)境、氣候、人為干擾有關(guān)，這些相關(guān)性值得繼續(xù)研究?？鄼皆谶h安天然分布，說明苦櫧有較強的適應(yīng)性和自我更新能力，進入冠層后，較強的競爭力，競爭排擠其它樹種逐漸退出群落。苦櫧群落重要值數(shù)據(jù)分析表明，苦櫧起顯著作用，反映出亞熱帶常綠闊葉林的特點，苦櫧處于中生性樹種為主的偏中生常綠闊葉林階段，未成為本區(qū)域性頂級群落階段，要研究掌握植被與環(huán)境之間相互關(guān)系、各種植被類型的演替與競爭規(guī)律，合理利用苦櫧物種資源和定向改造植被；苦櫧木材材質(zhì)優(yōu)于針葉林、種仁可加工成食品，從科學(xué)價值、景觀價值、經(jīng)濟價值應(yīng)加以保護和開發(fā)利用，作為一個重要鄉(xiāng)土樹種，不受干擾可長期自然發(fā)展下去，具有傳播繁殖能力，對群落競爭、演替有重要意義，在天然林資源保護上、應(yīng)加以保護和人工促進更新，提高種群生產(chǎn)力，在營造林作為主要樹種選擇，具有擴散、競爭、演替群落優(yōu)勢種。

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