廣東省清新白灣自然保護區(qū)石灰?guī)r地區(qū)植物組成及多樣性

賈薪玉 溫偉良 張方友 韋美滿 袁 丹 余圣斌

（1廣東清新白灣省級自然保護區(qū)管理處，廣東清新 511800；2清遠市清城區(qū)人力資源和社會保障局，廣東清遠 511500）

清新白灣自然保護區(qū)是廣東省石灰?guī)r山地植被演替和生態(tài)環(huán)境恢復的重要基地，是石灰?guī)r森林生態(tài)系統(tǒng)的典型代表，具有較高的保護價值［1］。但是石灰?guī)r的生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，一旦被破壞，就很難恢復［2］。石灰?guī)r的風化成土速率十分緩慢，多數(shù)石灰性土壤植被稀少，特別在人為活動頻繁地區(qū)，天然植被破壞嚴重，封山育林的自然植被恢復時間很長，森林培育的難度極高［3］。因此，研究石灰?guī)r地區(qū)的植物組成及多樣性，對保護石灰?guī)r生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。

在生物多樣性中，植物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎，是森林植被恢復重建的指導性理論。其中，群落植物物種多樣性是研究群落結構和功能的重要指標。研究植物群落的物種多樣性，對深入了解群落的組成、結構、功能、演替動態(tài)和群落的穩(wěn)定性具有重要意義［4］。本研究對植被多樣性的分析將為清新白灣自然保護區(qū)的植被保護和科研工作的開展提供科學依據(jù)。

1 研究內(nèi)容與方法

1.1 研究地概況 研究區(qū)位于廣東省清遠市清新白灣自然保護區(qū)，保護區(qū)位于廣東省中部偏北區(qū)域，處在清新區(qū)北部。保護區(qū)的西北部與陽山縣接壤，東北部與英德市相連，南部為石潭鎮(zhèn)。地理坐標為東經(jīng)E112°41′～112°48′，N24°12′～24°18′，總面積為7219.1hm2。保護區(qū)內(nèi)以峰林、洼地等石灰?guī)r地貌最為發(fā)育，為典型的巖溶地貌，亦稱喀斯特地貌。氣候特征主要表現(xiàn)為：光熱充足，雨量豐沛，雨熱同季，夏季炎熱高溫多雨，冬季霜凍寒潮較多，強對流天氣較頻繁。多年平均氣溫為20.2℃，平均降水量為1800～2000mm［1］。

1.2 研究方法 根據(jù)《自然保護區(qū)生物多樣性調(diào)查與監(jiān)測技術規(guī)范（維管植物部分）》，2015年12月中下旬，在清新白灣自然保護區(qū)內(nèi)（位于清新區(qū)石潭鎮(zhèn)北安村，E112°47′43″，N24°16′13″）設置1200㎡固定樣地，采用10m×10m網(wǎng)格法進行樣方調(diào)查。記錄每個樣方內(nèi)的所有喬木（胸徑DHB≥1cm）、能測量胸徑的直立灌木、木質(zhì)藤本等木本植物（簡稱“喬木層”）的種名、胸徑、樹高等。另外，在每個樣方中設置2m×2m的小樣方1個，調(diào)查胸徑1cm以下的小喬木、不能測量胸徑的叢狀灌木、木質(zhì)藤本和草質(zhì)藤本與草本植物（簡稱下木草本層，下木草本層劃分為灌木層和草本層）。

1.3 重要值計算 參照李俊清［5］的方法計算群落各層的重要值。計算公式如下：

喬木層重要值（IV）=相對多度（RA）+相對頻度（RF）+相對顯著度（RD）；

灌木層重要值（IV）=相對多度（RA）+相對頻度（RF）；

草本層重要值（IV）=相對蓋度（RC）+相對頻度（RF）

其中，相對多度（RA）=（某一物種個體數(shù)/全部物種個體數(shù)）×100；相對頻度（RF）=（某一物種的頻度/所有物種的頻度總和）×100；相對顯著度（RD）=（某個樹種的胸高斷面積/全部樹種的總胸高斷面積）×100；相對蓋度（RC）=（某個物種的蓋度/所有物種的總蓋度）×100。

1.4 多樣性和均勻度指數(shù)計算 采用Margale豐富度指數(shù)［6］、Simpson優(yōu)勢度指數(shù)［6］、Shannon-Wiener指數(shù)［7］和Pielou均勻度指數(shù)［8］來分析林下植被的結構。計算公式如下：

式中，N為所有種的個體總數(shù)，S為物種數(shù)目，Pi為物種i的個體數(shù)占群落中全部個體數(shù)的比例，ni為第i種的個體數(shù)。

2 結果與分析

2.1 植物種類組成 據(jù)1200㎡固定樣地調(diào)查統(tǒng)計，維管束植物共57種，隸屬于41科50屬，其中蕨類植物7科7屬7種；被子植物50種，隸屬于34科43屬；依恩格勒系統(tǒng)，被子植物可劃分為單子葉植物和雙子葉植物，分別有5科5屬7種和29科38屬43種（表1）。

表1 清新白灣自然保護區(qū)石灰?guī)r地區(qū)維管植物統(tǒng)計

2.2 不同層次優(yōu)勢種分析

2.2.1 喬木層優(yōu)勢種 在調(diào)查樣地中，共記錄喬木層樹種31個，重要值排在前10位的見表2，均大于8%。其中，香葉樹的重要值最大，達到128.18%，其相對密度、相對頻度和相對顯著度均較高，說明香葉樹在群落中占絕對的優(yōu)勢，起建群種的作用。另外，對葉榕的重要值排第2，但其相對顯著度不高，反映該種數(shù)量較豐富但個體直徑較小。大管、印度雞血藤和八角楓都有較高的重要值。此外，棠梨的重要值是9.04%，相對密度和相對頻度比較低，但是相對顯著度達到6.97%，說明該種在群落中的優(yōu)勢度不明顯，但是個體的直徑較大。

表2 清新白灣自然保護區(qū)石灰?guī)r地區(qū)喬木層優(yōu)勢種及其重要值

物種 相對密度相對頻度相對顯著度 重要值舶梨榕Ficus pyriformis Hook.et Arn.山檨葉泡花樹Meliosma thorelii Lecomte 2.2240.046.26 2.222.670.895.78

2.2.2 灌木層優(yōu)勢種 在調(diào)查樣方中，灌木層重要值排名前10位的優(yōu)勢種見表3。其中，對葉榕的重要值最大，胡頹子次之。香葉樹分布也較多，另外舶梨榕、牛耳楓、小蠟、簕欓花椒、石巖楓和苧麻的相對多度、相對頻度和重要值一樣，說明他們在群落中的豐富度和重要性一樣。

表3 清新白灣自然保護區(qū)石灰?guī)r地區(qū)灌木層優(yōu)勢種重要值

2.2.3 草本層優(yōu)勢種重要值 在調(diào)查樣方中，草本層重要值排名前5位的優(yōu)勢種見表4，依次為蔓生莠竹、山蒟、珍珠茅、漿果苔草和茜草，其均為草本植物。

表4 清新白灣自然保護區(qū)石灰?guī)r地區(qū)草本層優(yōu)勢種重要值

2.3 不同層次物種多樣性 物種多樣性分析結果表明（表5），清新白灣自然保護區(qū)石灰?guī)r地區(qū)草本層的物種豐富度最大，喬木最小，不同層次的植物豐富度指數(shù)表現(xiàn)出草本層＞灌木層＞喬木層；Simpson指數(shù)表現(xiàn)出灌木層＞喬木層＞草本層；Shannon指數(shù)表現(xiàn)出灌木層＞喬木層＞草本層；均勻度指數(shù)表現(xiàn)出灌木層表現(xiàn)出灌木層＞草本層＞喬木層。

表5 清新白灣自然保護區(qū)石灰?guī)r地區(qū)不同層次物種多樣性比較

3 結論與討論

（1）在調(diào)查樣方中共記錄維管植物41科50屬57種，相比其他保護區(qū)植物種類較少，一是因為此次調(diào)查面積??；二是由于石灰?guī)r地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡劣，土層淺薄，蓄水保水能力差，地面十分干旱，不利于植物生長，影響了植被多樣性。

（2）喬木層優(yōu)勢種有香葉樹、對葉榕、大管、印度雞血藤和八角楓等；灌木層優(yōu)勢種有對葉榕、胡頹子、印度雞血藤、香葉樹和舶梨榕等；草本層優(yōu)勢種為蔓生莠竹、山蒟和珍珠茅等。在喬木層和灌木層的優(yōu)勢種均出現(xiàn)的植物種類有：香葉樹、對葉榕、印度雞血藤、胡頹子、牛耳楓、小蠟和舶梨榕，反映了該次生林群落結構相對穩(wěn)定，有持續(xù)更新能力

（3）任豆是華南石灰?guī)r地區(qū)的特有種，為國家Ⅱ級重點保護物種。吳永彬等［9］報道任豆在粵北石灰?guī)r山地生長適應性強，早期生長快速；敖惠修等［10］報道任豆適合在石灰土上生長，萌生力強，生長迅速，根系發(fā)達，耐干旱和土壤瘠薄，具有較高的經(jīng)濟價值；任豆野生群落是清新白灣自然保護區(qū)主要保護的植物資源之一，但在此次樣方調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)有任豆樹或者任豆苗，這說明在該保護區(qū)內(nèi)任豆分布不平衡，造成這種現(xiàn)象的原因還有待研究。